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Text File  |  1992-01-26  |  20.1 KB  |  396 lines

  1. 91-07/VR.Rheingold
  2. From: cyberoid@milton.u.washington.edu (Bob Jacobson)
  3. Subject: Howard Rheingold's VIRTUAL REALITY: A Review by Charles Tart.
  4. Date: Mon, 22 Jul 1991 01:39:07 GMT
  5. Organization: HIT Lab, Seattle
  6.  
  7.  
  8.  
  9.     Some of you may remember Howard Rheingold as the first moderator 
  10. of this newsgroup.  At the time, Howard, who is now editor of THE WHOLE
  11. EARTH REVIEW, in Sausalito, California, was finalizing the manuscript for
  12. his opus, VIRTUAL REALITY, two years in the making.  The book has now
  13. hit the bookstores and is on its way to becoming a relative best-seller.
  14.  
  15.     I thought that, in honor of Howard's accomplishment, I would
  16. share this clever review of VIRTUAL REALITY by the noted psychologist and
  17. ethnologist, Charles Tart.  Tart, a professor at UC Davis, is best known
  18. for his 1972 classic, ALTERED STATES OF CONSCIOUSNESS, which became a
  19. required text for most psychology students in the 1970s.  (Tart can how
  20. be reached on The WELL at  cstart@well.sf.ca.us)  Here's Charlie's com-
  21. mentary, in his own words, reposted from The WELL:
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26.     Submitted to "Institute of Noetic Sciences Review"
  27.  
  28.                   Review of Howard Rheingold's
  29.                          Virtual Reality
  30.  
  31.                          Charles T. Tart
  32.  
  33.                     University of California
  34.                      Davis, California 95616
  35.  
  36.                                and
  37.  
  38.                   Institute of Noetic Sciences
  39.                    Sausalito, California 94965
  40.  
  41.  
  42.      VIRTUAL REALITY.  Howard Rheingold.  New York: Summit Books, 
  43. a division of Simon & Schuster.  July 1991.
  44.  
  45.  
  46.      If  you  care about the evolution of the human mind  in  our 
  47. technological  civilization, this book is must reading.  Even  if 
  48. you don't care that much, it's fascinating reading!
  49.  
  50.      Virtual  reality (VR) or cyberspace, as some prefer to  call 
  51. it,  is one of the hottest new technologies of our  times,  still 
  52. largely in the laboratory, but probably on the street before  the 
  53. end of the century.  I agree with Rheingold when he comments:
  54.  
  55.      "Virtual reality brings with it a set of questions about the 
  56. industries  and  scientific capabilities it makes  possible.   It 
  57. also brings with it a set of questions about human uses of  tech
  58. nology,  particularly the technologies that don't yet  exist  but 
  59. are  visible  on the horizon.  VR vividly demonstrates  that  our 
  60. social  contract  with our own tools has brought us  to  a  point 
  61. where we have to decide fairly soon what it is we as humans ought 
  62. to  become,  because we are on the brink of having the  power  of 
  63. creating any experience we desire.  The first cybernauts realized 
  64. very early that the power to create experience is also the  power 
  65. to  redefine  such  basic concepts as  identity,  community,  and 
  66. reality.  VR represents a kind of new contract between humans and 
  67. computers,  an arrangement that could grant us great  power,  and 
  68. perhaps change us irrevocably in the process."
  69.  
  70.      What is VR?
  71.  
  72.      We have had tiny tastes of technologically generated VR when 
  73. we  get absorbed in a TV show or an eyes-closed  phone  conversa
  74. tion, for we tend to think of ourselves as being in the  location 
  75. shown in the video or where our telephone partner is.  Yet it  is 
  76. easy for this feeling to fade into nothingness.  When you look at 
  77. an  ordinary TV screen, for example, the screen occupies about  6 
  78. degrees of our visual field.  Our vision ordinarily takes in  150 
  79. degrees  or  so  horizontally, so you are immersed  in  the  real 
  80. environment  surrounding  the TV, even if the screen is  more  in 
  81. focus than the rest of your visual field.  
  82.  
  83.      Psychologically  and physiologically, modern research  shows 
  84. that  our brain automatically produces a sense of embodied  self, 
  85. and  that embodied self is experienced as being at  the  location 
  86. where  our sensory input converges.  Untold millions of years  of 
  87. evolution must have gone into hardwiring that into the brain, for 
  88. it is very adaptive.  If someone throws a rock in your direction, 
  89. it is vital that your brain automatically calculates the  trajec
  90. tory of that rock, decide that it passes through the point  where 
  91. you  are  embodied, and get you to duck,  fast!   Creatures  that 
  92. don't  have  an accurate sense of bodily self when  the  rock  is 
  93. thrown or the predator charges don't reproduce.
  94.  
  95.      Suppose  you are wearing a helmet or goggles that project  a 
  96. binocular TV image to each eye, filling your visual field?   Here 
  97. is  Rheingold's  experience in something closely related  to  VR, 
  98. telepresence:
  99.  
  100.      "The  robot  itself looked like the bottom half of  a  large 
  101. electric  light pole or a fire hydrant: its body is a  red  metal 
  102. cylinder  about 9 inches in diameter.  The upper torso  began  to 
  103. get anthropomorphic, with one arm, a two finger gripper where the 
  104. hand  ought to be, a neck that is  cantilevered the  proper  dis
  105. tance  behind  and below the visual sensors and which  turns  the 
  106. same directions a human neck turns, and twin video cameras mount
  107. ed  where eyes ought to be.  It looks like a machine.  The  huma
  108. noid  resemblance doesn't come from the hardware, but in the  way 
  109. the  thing moves when a human is operating it.  It was a  strange 
  110. sensation for me, because I was very aware that I was observing a 
  111. piece  of hardware.  The weird thing about the lubricated  stain
  112. less steel joints, hydraulic tubes, wire bundles was how it moved 
  113. in a way that I am accustomed to seeing humans move and I am  not 
  114. accustomed to seeing machines move.  
  115.  
  116.      The  human  operator  sits in a control station  that  is  a 
  117. little  scary to observe and a little scarier to operate.  I  sat 
  118. in  something  that  looked uncomfortably close  to  a  no-frills 
  119. dentist's chair.  The display is head-mounted, but it is a "sword 
  120. of Damocles" display that uses a mechanical device - a goniometer 
  121. - to track head movements, rather than a magnetic sensor like the 
  122. Polhemus.   Along with the mechanical linkages, there is  a  long 
  123. arm  with  a counterweight attached to the  head-mounted  display 
  124. (HMD).  The HMD is clunky and clamped onto my head fairly  tight
  125. ly; the eyepiece was secured with a chinstrap.  When I was seated 
  126. and helmeted, I stuck out my right hand and the arm-hand  control 
  127. was locked around my limbs in a manner uncomfortably  reminiscent 
  128. of handcuffs.  At that moment, I was blind to the world and  free 
  129. to move my neck and arm but nothing else.  When I moved my  hand, 
  130. arm, or fingers, the movements were reproduced almost  simultane
  131. ously  by the robot across the room.  I wasn't able  to  transmit 
  132. motion  in  every dimension I am accustomed to use: the  arm  has 
  133. three degrees of freedom, the neck has seven degrees of  freedom.  
  134. But the constraints didn't carry as much weight with my awareness 
  135. as the possibilities.  Just being able to pick up a wand with  my 
  136. robot body and thread it through a hoop 12 feet away and feel  as 
  137. if I did it myself, was far more impressive than the fact that  I 
  138. couldn't dropkick the wand through the hoop.
  139.  
  140.      When the apparatus was switched on, I began to look  through 
  141. the  eyes  of the robot.  The world looked like the  world  would 
  142. look  if I was located twelve feet to the left of my body,  where 
  143. the  robot  was located.  I reached out my arm, craned  my  neck, 
  144. opened  my gripper, and picked up a small rod.  It took me  about 
  145. five  seconds  to figure out how to poke the rod  through  2-inch 
  146. diameter hoops that were set around me at various intervals.   It 
  147. took  about 10 seconds to be completely comfortable with my  con
  148. trol of the robot......"How easy it is for a well-tuned human  to 
  149. adapt  to  a  machine," I wrote in my notebook as  soon  as  they 
  150. unstrapped me.
  151.  
  152.      The  strangest moment was when Dr. Tachi told me to look  to 
  153. my  right.   There was a guy in a dark blue suit and  light  blue 
  154. painted  shoes reclining in a dentist's chair. He was looking  to 
  155. his right, so I could see the bald spot on the back of his  head.  
  156. He  looked like me, and abstractly I understood that he  was  me, 
  157. but I know who me is, and me is here.  He, on the other hand, was 
  158. there.   It doesn't take a high degree of sensory  verisimilitude 
  159. to  create a sense of remote presence......It was an out  of  the 
  160. body experience, no doubt about it."
  161.  
  162.      What you see on the TV screens dominating your field of view 
  163. tends to become not pictures on screens but visual reality.   The 
  164. arm  you see in front of you may, at some intellectual level,  be 
  165. the robot's arm, but it quickly becomes your arm.  After all,  it 
  166. moves as you will it, you feel it move, you see it move.
  167.  
  168.      Consider now the images dominating your visual field.  There 
  169. is  no reason that they have to come from cameras at  some  other 
  170. real-world  location:  a  fast, powerful  computer  can  generate 
  171. realistic, three-dimensional images too.  Suppose you find  your
  172. self moving around in a room in your robot body (but remember, it 
  173. quickly  becomes  your  body).  If the images  are  detailed  and 
  174. realistic enough, does it matter whether a real set of cameras is 
  175. focused on a real room in which a real robot moves a real arm  to 
  176. grasp real objects?  The room, your hand, your body, the  objects 
  177. in  the room may just as well be virtual objects, that  is,  they 
  178. exist only as electronic patterns in a computer and as neurologi
  179. cal patterns in your mind.  
  180.  
  181.      Technically,  the VR images I and most others  have  experi
  182. enced  to date are just plain stylized and grainy, yet  experien
  183. tially,  they are already fairly real, even  at this crude  state 
  184. of  the art.  Yet they are good enough to trigger the feeling  of 
  185. being there: our natural brain functioning helps out the  comput
  186. er.    By  the  turn of the century the image  quality,  in  more 
  187. senses than just visual,  will be very real indeed.
  188.  
  189. "Cognitive  simulation  -  mental model-making - is  one  of  the 
  190. things  humans do best.  We do it so well that we tend to  become 
  191. locked  into  our own models of the world by a  seamless  web  of 
  192. unconscious beliefs and subtly-molded perceptions.  And computers 
  193. are  model-making  tools par excellence, although they  are  only 
  194. beginning to approach the point where people might confuse  simu
  195. lations  with  reality.  Computation and display  technology  are 
  196. converging  on hyper-real simulation capability.  That  point  of 
  197. convergence is important enough to contemplate in advance of  its 
  198. arrival.   The day computer simulations become so realistic  that 
  199. people cannot distinguish them from non-simulated reality, we are 
  200. in for major changes."
  201.  
  202.      To create VR or cyberspace, then, you visually surround your 
  203. cybernaut with a coherent visual space that is interactive.  This 
  204. interaction is vital to give the feeling of presence.  You  don't 
  205. just see a canned image of some object in VR, you can move around 
  206. it and inspect it, stereoscopically, from all sides.  If you have 
  207. lots  of money you can build a special room whose walls  are  all 
  208. rear  projection screens.  Or, much more cheaply, your  cybernaut 
  209. wears  special goggles (Eyephones [TM], as VPL, one of  the  pio
  210. neering  companies calls them).  The goggles contain  a  position 
  211. sensor  (such as the Polhemus sensor mentioned above) which  con
  212. stantly tell the computer what direction you are looking in.  The 
  213. computer then gives you the appropriate view whenever and wherev
  214. er you turn your head.
  215.  
  216.      How  do you move around?  In your virtual body,  of  course.  
  217. In the simplest form, as in the description of Rheingold's  expe
  218. rience teleoperating the robot given above, all the virtual  body 
  219. you  have is an arm and hand.  The most widely used device  today 
  220. is the Dataglove [TM], also made by VPL.  In addition to a Polhe
  221. mus  sensor which tells the computer where your hand is in  three 
  222. dimensional  space and how it is oriented, sensors in  the  glove 
  223. indicate how much each finger and the thumb is bent.  Thus at any 
  224. moment  the computer knows where your hand is and whether  it  is 
  225. pointing, making a fist, releasing, etc.  This translates into  a 
  226. hand  you see in VR, and hand that psychologically  becomes  your 
  227. hand  because it does what you want and matches your  sensations.  
  228. Make a fist: you not only feel your hand making a fist, the  hand 
  229. you see in VR makes a fist.  Open your hand and turn it palm  up: 
  230. the VR hand opens and turns palm up.  It is yours.
  231.  
  232.      Full  body sensing suits are under development,  though  not 
  233. yet  commercially available, so the computer will know the  posi
  234. tion of all your arms and legs, and your virtual body will  mimic 
  235. all your major body actions.  
  236.  
  237.      Rheingold spent two years traveling around the world to find 
  238. the various strands of research and development that are converg
  239. ing to make VR such a powerful technology, as well as tracing its 
  240. history.   In a fascinating vignette, we see how Hollywood  could 
  241. have  pioneered VR twenty years ago, but it didn't have  the  vi
  242. sion.  Now we have major research projects in Japan, England  and 
  243. France,  to name just a few, as well as in the United States  and 
  244. in  the  place we would most expect to find it,  California.   In 
  245. Japan we see VR technology being linked to telecommunications  to 
  246. open the way to seeing each other on the phone as well as hearing 
  247. each  other.   In Franc ewe metaphorically listen  to  a  virtual 
  248. violin played, movements in the air that will lead to the  devel
  249. opment of new virtual musical instruments beyond what any  physi
  250. cal instrument could ever do.  
  251.  
  252.      I  shall  mention just two practical applications of  VR  to 
  253. date:  I  have proposed new psychological  ones  elsewhere.   In 
  254. North Carolina Rheingold tells us about a practical  applications 
  255. of  VR to research in developing new medicines through  molecular 
  256. synthesis.   The molecules you would like to join literally  seem 
  257. to  float in three dimensional space in front of you as you  push 
  258. and  pull on them from various angles, feeling when  they  resist 
  259. union and where you can join them.  Chemists who have worked with 
  260. the  system find they can work about twice as fast as they  could 
  261. before.  The first medical drug designed this way is now undergo
  262. ing clinical trials.
  263.  
  264.      Also  in  North Carolina Rheingold tells us  about  the  new 
  265. Computer Sciences Building which was designed with the assistance 
  266. of  VR.  Consider an architect's job:  she has to have  excellent 
  267. visualization  abilities to internally simulate what  a  building 
  268. will  look  like  after it is done.   Are  these  abilities  good 
  269. enough.   Perhaps  the architect is a good visualizer,  but  what 
  270. about the client?  Do they share the same vision?
  271.  
  272.      The Computer Sciences Building was constructed in VR  before 
  273. it  was built.  The people who were going to use it  then  donned 
  274. goggles and walked on a treadmill that told the computer how  far 
  275. they  had  walked,  which directions they had  turned  in.   They 
  276. virtually  entered  the  building, walked  along  its  corridors, 
  277. peered out its windows, entered its rooms.  A question like "Will 
  278. this  room have too much glare when the winter sun is low in  the 
  279. sky?"  could be immediately answered by shifting the sun  in  the 
  280. virtual world containing the virtual building so you  experienced 
  281. what  the  light  in that room would be like  then.   A  building 
  282. feature  was  found to obstruct pedestrian traffic flow,  and  so 
  283. altered  before  the actual building was constructed.   It  would 
  284. have  cost hundreds of thousands of dollars to make that  altera
  285. tion after the building was literally set in concrete.
  286.  
  287.      It  is well to remind ourselves too that it is not all  work 
  288. and no play, but both:
  289.  
  290.      "As  Brenda  Laurel put it:  "Reality has  always  been  too 
  291. small for human imagination.  The impulse to create an  'interac
  292. tive  fantasy machine' is only the most recent  manifestation  of 
  293. the age-old desire to make our fantasies palpable - our  insatia
  294. ble  need  to exercise our imagination, judgment, and  spirit  in 
  295. worlds, situations, and personae that are different from those of 
  296. our everyday lives.  Perhaps the most important feature of  human 
  297. intelligence  is the ability to internalize the process of  trial 
  298. and error.  When a man considers how to climb a tree, imagination 
  299. serves  as  a laboratory for 'virtual'  experiments  in  physics, 
  300. biomechanics,  and  physiology.  In matters of justice,  art,  or 
  301. philosophy, imagination is the laboratory of the spirit.""
  302.  
  303.      I  am particularly excited by the development of VR  because 
  304. of my long standing interest in altered states of  consciousness.  
  305. In the early 1970s I developed a systems approach to  understand
  306. ing  states of consciousness like hypnosis, dreaming,  meditation 
  307. and drug-induced states, but I lacked a good technological model 
  308. to make it easier for people to understand.  VR is it, for what I 
  309. proposed  was that we live in an internally produced VR, a  World 
  310. Simulation,  produced by our physiology and our  particular  psy
  311. chology.  Change some of the fundamentals of the World Simulation 
  312. process and you have an altered state of consciousness.  I  shall 
  313. be  writing about this extensively in the future, as VR opens  up 
  314. many possibilities for exploring and inducing altered states,  as 
  315. well as understanding them better.  
  316.  
  317.      I could go on at great length about Rheingold's book, but  I 
  318. think I said enough to communicate the excitement.  Like  techno
  319. logical  developments before it - the automobile, the  telephone, 
  320. television,  as just three examples - VR is going to  change  our 
  321. world in both good and bad ways.
  322.  
  323.      "The  advent of technology-generated hyper-reality could  be 
  324. the  nightmarish "consensual hallucination" described by  William 
  325. Gibson in the novel Neuromancer, where the word cyberspace origi
  326. nated.   Or the result might be an increase in human freedom  and 
  327. power,  akin  to the aftereffects of printing  and  communication 
  328. technologies.   Which way it will go -dystopia or  empowerment  - 
  329. depends in part upon how people react to the unmasking of reality 
  330. as  a  cognitive-perceptual construct.  People tend to  react  in 
  331. different  ways  to the news that reality might be  an  illusion, 
  332. depending  on their personal emotional attachment to their  brand 
  333. of reality.  Denial, cognitive dissonance, resistance, and satori 
  334. are  all  possible psychological reactions to the  truth  we  are 
  335. forced  to face in the illusory realm of cyberspace,  in  roughly 
  336. descending order of popularity."
  337.  
  338.  
  339. References:
  340.         
  341. (1)Tart,   C.   T.,  Multiple  personality,  altered  states  and  
  342. virtual   reality:   The   world  simulation  process   approach.  
  343. Dissociation: Progress in the Dissociative Disorders, in press.
  344.  
  345. (2)Tart,   C. T., States of Consciousness.  El Cerrito,  Califor
  346. nia, 1983.   Originally  published by Dutton, New York, 1975.
  347.  
  348. =====
  349.  
  350. From: madsax@milton.u.washington.edu (Mark A. DeLoura)
  351. Subject: Re: Reading matter
  352. Date: Sat, 27 Jul 1991 17:12:04 GMT
  353. Organization: University of Washington, Seattle
  354.  
  355.  
  356.     I just picked up Howard Rheingold's "Virtual Reality,"
  357.     which at first glance (all I have had time for so far)
  358.     appears really good.  I thought that I would post the Table of
  359.     Contents to the net, since it is of general interest to all.
  360.  
  361.     Table of Contents:
  362.  
  363.     Part One: A Microscope for the Mind
  364.         Chapter 1. "Grasping Reality Through Illusion"
  365.     Part Two: Breaking the Reality Barrier
  366.         Chapter 2. The Experience Theater and the Art
  367.             of Binocular Illusion
  368.         Chapter 3. Machines to Think With
  369.         Chapter 4. The Threshold of Virtual Exploraton
  370.         Chapter 5. Entering Cyberspace
  371.     Part Three: The Reality-Industrial Complex
  372.         Chapter 6. Blastoff at NASA
  373.         Chapter 7. The Birth of the VR Business
  374.         Chapter 8. Cyberspace and Serious Business
  375.         Chapter 9. Reality on your Retina
  376.         Chapter 10. Cool Gadgets and Industrial Policies
  377.         Chapter 11. "Visual, Intelligent, and Personal"
  378.         Chapter 12. Out of the Body
  379.         Chapter 13. The Origins of Drama and the Future of Fun
  380.         Chapter 14. The Feel of Things
  381.         Chapter 15. Homebrew VR
  382.     Part Four: Virtual Reality and the Future
  383.         Chapter 16. Teledildonics and Beyond
  384.         Chapter 17. Cyberspace and Human Nature
  385.         (References)    
  386.         (Index)
  387.  
  388.     The book is 415 pages.  ISBN 0-671-69363-8.
  389.  
  390. ===============================================================================
  391. Mark A. DeLoura    madsax@milton.u.washington.edu      University of Washington
  392.     "...the paneled room folded itself through a dozen impossible
  393.      angles, tumbling away into cyberspace like an origami crane." 
  394.                     --William Gibson, _Neuromancer_
  395.  
  396.