Virtuaalilavasteet. Samuel Siltanen 54311L

Transkriptio

1 Teknillinen korkeakoulu 18. joulukuuta 2006 Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio Tik Sisällöntuotannon seminaari Syksy 2006 Virtuaalilavasteet Samuel Siltanen 54311L

2 Virtuaalilavasteet Samuel Siltanen TKK, Tietoliikennenohjelmistojen ja multimedian laboratorio Tiivistelmä Virtuaalilavasteissa sovelletaan virtuaalitodellisuusteknologiaa teatterissa. Virtuaalilavasteita on tutkittu hyödyntämällä niitä teatterituotoksissa ja pohtimalla niiden tuomaa lisäarvoa ja mahdollisuuksia. Virtuaalilavasteet mahdollistavat muun muassa elokuvamaisen kerronnan nopeine miljöön vaihdoksineen, jatkuvasti muuttuvat ja reagoivat lavasteet, valaistusratkaisujen sulauttamisen lavastukseen ja yksinkertaistetun tuotantoprosessin, jossa lavasteiden rakentamista ei tarvita. Samalla on kuitenkin ratkaistava joitakin teknisiä ongelmia liittyen muun muassa kuvan tuottamiseen, sen tahdistamiseen näytelmän kanssa, ja immersion tuottamiseen teatteriympäristössä. Virtuaalilavasteisiin liittyy vielä paljon avoimia kysymyksiä, ja tulevan tutkimuksen aiheita voisivat olla virtuaaliakustiikan hyödyntäminen lavasteissa ja hajautettu teatteri, jossa virtuaalilavasteet voisivat olla portaaleja eri paikkoihin. 1 JOHDANTO Teatteri on esiintymistaiteen muoto, jossa esitetään tarinoita yleisön edessä. Sillä on monituhatvuotinen historia, ja se on muuttunut ajan kuluessa vastaamaan kunkin aikakauden tarpeita. Nykyaikainen teatteri joutuu kilpailemaan useiden muiden viihteen muotojen kuten elokuvan ja television kanssa ihmisten huomiosta. On kuitenkin huomattavaa, että teatteri erottuu joukosta pääasiassa sen taiteellisempien lähtökohtien vuoksi. Teatterista haetaan elämyksiä. Nykyaikaisen teatterin ei kuitenkaan tarvitse rajoittua vanhanaikaiseen lähestymistapaan ilmaisukeinoissaan. Muiden muassa virtuaaliteknologia on resurssi, jota voidaan hyödyntää teatterissa. Tällöin voidaan käyttää virtuaalilavasteita, virtuaalinäyttelijöitä, ja uudenlaisia valaistusratkaisuja, jotka hyödyntävät virtuaaliteknologiaa. Tämän paperin tarkoituksena on esitellä erityisesti virtuaalilavasteisiin liittyviä piirteitä. Virtuaalitodellisuudella ja teatterilla on yhteisiä piirteitä, joiden perusteella voidaan 1

3 Taulukko 1: Eri virtuaalimaailmaa hyödyntävien medioiden ominaisuuksia. Huomattavia ovat tässä erityisesti virtuaalitodellisuuden ja teatterin piirteet, jotka voivat täydentää toisiaan (Sherman & Craig, 2003 mukaillen) Media Kollektiivisuus Fyysinen Henkinen Reaaliaikaisuus immersio immersio Virt. tod. Ehkä Kyllä Ehkä Kyllä Teatteri Kyllä Ei Kyllä Kyllä Tietokonepelit Ehkä Ei Ehkä Kyllä Televisio Ehkä Ei Kyllä Ei Elokuvat Kyllä Ei Kyllä Ei Kirjat Ei Ei Kyllä Ei suunnitella ratkaisuja, joissa niiden kaksi erilaista lähestymistapaa voidaan saada tukemaan toisiaan. Eräs yhteinen piirre on reaaliaikaisuus (Reaney, 1996). Tämä erottaa ne esimerkiksi animaatiosta ja elokuvasta, jotka on koostettu etukäteen, ja joihin ei voi vaikuttaa sen jälkeen. Toinen yhteinen piirre virtuaalitodellisuudella ja teatterilla on pyrkimys esittää kuvitteellinen maailma. Virtuaalitodellisuudessa se voi vaihdella fysikaalisen ilmiön mallintamisesta tai lentosimulaattorista tietokonepelin kenttiin, kun taas teatterissa tuo maailma on usein käsitteellisempi, ihmisten tunteisiin ja toimintaan perustuva verkosto. Edellisessä immersio on pääasiassa fyysinen, kun taas jälkimmäisessä se on henkinen. Niinpä yhdistämällä nämä kaksi mediaa voidaan saavuttaa kokonaisvaltaisempi immersio. On olemassa myös muita medioita, jotka esittävät virtuaalimaailmaa muodossa tai toisessa. Taulukossa 1 esitetään joitakin niiden piirteitä. Lavasteiden avulla tulee mahdolliseksi erityisesti teatterin ja virtuaalitodellisuuden erilaisten piirteiden hyödyntäminen. 1.1 Virtuaalilavasteiden määrittely Virtuaalilavasteet ovat teatterin lavastuksessa hyödynnettyä virtuaalitodellisuusteknologiaa. Tämä määritelmä aiheuttaa joitakin rajoituksia. Ensinnäkin virtuaalitodellisuusteknologian soveltaminen lavasteissa on rajallista sikäli, kun halutaan pysyä teatterin asettamissa puitteissa. Virtuaalitodellisuudessa käyttäjä voi saada palautetta visuaalisesti, auraalisesti tai haptisesti. Pyrkimys on tuottaa vahva immersio. Lisäksi käyttäjä pystyy vaikuttamaan virtuaaliympäristöön interaktiivisesti. (Sherman & Craig, 2003) Teatterissa palaute tulee pääasiassa näkö- ja kuuloaistin kautta, ja erityisesti lavasteiden tapauksessa vain näköaistin kautta. Immersio on teatterissa hieman erilaisella tasolla, kun katsoja imeytyy mukaan näytelmän juoneen 2

4 ja tunnelmaan. Lisäksi katsoja on suhteellisen passiivinen näyttelijöiden ollessa pääasiallisia vaikuttajia esityksen aikana. Toisaalta virtuaalilavasteet ovat nimenomaan lavasteita. Esimerkiksi valaistus ja näyttelijät on rajattava ulos, vaikkakaan rajan vetäminen ei kaikissa tapauksissa ole yksinkertaista. Ero virtuaalilavasteiden ja valaistuksen välillä on pohjimmiltaan se, että lavasteet ovat esittäviä, kun taas valaistus ei. Vaikeampaa on vetää rajaa, kun lavasteet ovat abstrakteja tai kun valaistus tulee monimutkaisemmaksi. Rajatapauksena lienee lavasteista johdettu valaistus, joka heijastaa virtuaalimaailman varjoja (Shakespeare, 2000, Shakespeare, 2005). Virtuaalinäyttelijätkään eivät sinänsä kuulu virtuaalilavasteisiin ellei niiden rooli ole näytelmän kannalta selkeästi staattinen, lavastemainen. Vaikeampaa on luokitella reagoivat lavasteet, jotka ovat ehkä abstrakteja, mutta näyttelijöihin reagoivia. Tällöin raja voitaneen vetää sen perusteella toimivatko ne itsenäisesti, ilman toisen näyttelijän vaikutusta. Virtuaalilavasteiden on lisäksi hyödynnettävä virtuaalitodellisuusteknologiaa tai ne ovat vain tavallisia lavasteita. Oleellista lienee se, että lavasteiden avulla luodaan mielikuva virtuaalimaailmasta, ja sen esittämiseen käytetään muita kuin pelkästään fyysisiä elementtejä. Stereoskooppinen kuva on usein keskeinen virtuaalielementti. 1.2 Virtuaalilavasteiden tutkimus Virtuaalilavasteiden käytöstä oopperassa on tehty selvitys (Widén, 2004), jonka aihepiiri sivuaa virtuaalilavasteiden käyttöä teatterissa tai muissa elävissä esiintymistaiteen muodoissa. Widenin tutkimuksen perusteella on ilmeistä, että historiallisiin näkökohtiin perustuen oopperakulttuuri on konservatiivisempi kuin puheteatteri, joka sen sijaan on mukautunut ajan vaatimuksiin suhteellisen nopeasti. Reaney jopa huomauttaa, että teatteri ei ole enää pysynyt populaarikulttuurin vauhdissa mukana vihjaten, että siirtyminen virtuaalilavasteiden käyttöön olisi seuraava looginen askel kehityksessä (Reaney, 2000b). Reaney on tutkinut virtuaalilavasteiden mahdollisuuksia jo useiden vuosien ajan. Lähtökohtana on ollut ajatus virtuaalitodellisuusteknologian hyödyntämisestä lavasteiden suunnittelutyökaluna, jonka seurauksena on myöhemmin syntynyt idea virtuaalilavasteiden käytöstä itse esityksessä (Reaney, 1992, Reaney, 1995). Reanyn johdolla Kansasin yliopistossa virtuaalilavasteita on käytetty useissa teatterituotoksissa (Reaney, 1996, Reaney, 1998, Reaney, 2000a, Reaney, 2001). Näin on käytännössä jouduttu ratkomaan ongelmia, joita tämän teknologian soveltaminen teatterissa tuottaa, mikä on auttanut näkemään eri menetelmien tarjoamat mahdollisuudet ja niiden heikkoudet. 3

5 2 VIRTUAALILAVASTEIDEN MAHDOLLISUUDET Virtuaalilavasteet tarjoavat joitakin mahdollisuuksia, jotka ovat mahdottomia tai vaikeita toteuttaa perinteisillä lavasteilla. Näihin sisältyy muiden muassa elokuvamainen kerronta nopeine miljöön vaihdoksineen, yksinkertaistettu tuotantoprosessi, valaistuksen sulauttaminen lavastukseen, ja aktiiviset lavasteet. 2.1 Elokuvamainen kerronta Näytelmän kirjoittaminen eroaa elokuvan käsikirjoituksen tai romaanin kirjoittamisesta muun muassa siinä, että siinä on otettava huomioon teatterin asettamat rajoitukset. Teatteriesitys tapahtuu yhdessä paikassa, ja miljöönvaihdos näytelmässä tarkoittaa lavasteiden vaihtamista. Lavasteet eivät ole kuitenkaan aina ole olleet teatterissa niin olennaisia kuin nykyään. Muun muassa William Shakespearen ajan teatterissa ei juurikaan käytetty lavasteita, mikä heijastuu myös näytelmien kerronnassa. Näytelmät saattoivat sisältää useita tapahtuma paikkoja. Myöhemmin, 1800-luvulla lavasteet alkoivat tulla osaksi teatteria. Siksi näytelmäkirjallisuudessa on siitä lähtien pyritty minimoimaan paikan vaihdokset, koska tällöin lavasteita tarvitaan vähemmän, jolloin näytelmän tuottaminen on halvempaa. Esimerkiksi Neil Simon ja Arthur Miller ovat kirjoittaneet kokonaisia näytelmiä yhteen ainoaan tapahtumapaikkaan. (Reaney, 2000b) On kuitenkin huomattavaa, että monet nykyaikaiset näytelmäkirjailijat ovat saaneet vaikutteita elokuvista ja televisio-ohjelmista (Reaney, 2000b). Siksi on ymmärrettävää, että käsikirjoituksissa on useita tapahtumapaikkoja, jotka saattavat vaihdella suhteellisen tiuhaan tahtiin. Tällöin vaadittaisiin paitsi suuri määrä lavasteita, myös niiden vaihtamista useaan otteeseen näytelmän aikana, mikä on työlästä. Jotkut näytelmät eivät tämän vuoksi yksinkertaisesti ole järkeviä toteuttaa perinteisin keinoin. Näihin kuuluu sekä nykyaikaisia näytelmiä että näytelmiä ajalta ennen kuin lavasteita käytettiin yleisesti teatterissa. Virtuaalilavasteiden avulla on kuitenkin mahdollista toteuttaa lavasteiden vaihto napin painalluksella (Reaney, 2000a). Lavasteita voidaan suunnitella suuri määrä, ja niiden vaihtaminen näytelmän kuluessa sujuu suhteellisen vaivattomasti, vaikkakin edelleen siihen tarvitaan henkilökuntaa. Lavasteiden paljous antaa jopa mahdollisuuden improvisointiin näytelmän aikana (Reaney, 1998). Toisaalta näyttelijät on edelleen sidottu lavan asettamiin fyysisiin puitteisiin. Tämän vuoksi on tarpeen suunnitella siirtymät kohtauksesta toiseen. Toisin kuin elokuvassa, tilannetta ei voi vain leikata poikki, vaan siirtymä on tehtävä esimerkiksi himmentämällä valot ja virtuaalilavasteet. Tämän vuoksi on edelleen tarpeen pitää miljöönvaihdosten määrä alhaisena. 4

6 Vaikka perinteisetkin lavasteet luovasti hyödynnettyinä mahdollistavat erilaisten ympäristöjen kuvaamisen, virtuaalilavasteet voivat laajentaa näyttämöä virtuaalitodellisuuden keinoin lähes rajattomasti. Hyvinkin laajojen tai eksoottisten ympäristöjen esittäminen on mahdollista. Jopa fysiikan lakeja voidaan rikkoa virtuaalimaailmassa, joka esitetään lavastein. Toisaalta, jotta välineet eivät muuttuisi itseisarvoiksi, on hyvä määritellä teatterin tavoitteet ja säädellä virtuaalielementtien käyttöä niiden mukaan. Todellisuuden tarkka mallintaminen tai näyttävät erikoisefektit eivät välttämättä tue teatterin taiteellisia päämääriä. 2.2 Yksinkertaistettu tuotanto prosessi Idea virtuaalitodellisuuden hyödyntämisestä teatterissa on syntynyt, kun tietotekniikan mahdollisuuksia teatterituotannossa on kehitetty. Ensin tietokonemalleja on hyödynnetty lavasteiden ja valaistuksen suunnittelussa. Myöhemmin suunnittelijat ovat ottaneet käyttöön ohjelmia, jotka mahdollistavat interaktiivisen visualisaation lavasteista. Sittemmin visualisaatiota on kokeiltu virtuaalitodellisuus ympäristössä. Vaikka tällaisen kokeilun ei koettu auttavan suunnittelua, tajuttiin virtuaalitodellisuustekniikan käyttöpotentiaali itse näytelmän aikana. (Reaney, 2000a) Nykyaikaisessa tuotantoprosessissa lavastussuunnittelija tekee usein piirustukset lavasteista käyttäen CAD-ohjelmaa. Tämän jälkeen lavastaja rakentaa fyysiset lavasteet noiden piirustusten mukaan. Tällöin prosessissa on mukana yleensä useampi ihminen, joilla saattaa olla erilaisia näkemyksiä siitä, mihin pyritään. Virtuaalilavasteiden etuna on kuitenkin, että lavastussuunnittelija voi tuottaa lavasteet suoraan, koska yleensä CAD-ohjelman piirustukset voidaan muuttaa suoraan lavasteiksi ilman välikäsiä. Tällöin vältetään sekä näkemyseroista johtuvia ristiriitoja että ylimääräisiä kustannuksia, joita lavasteiden rakentaminen aiheuttaa. Kulut ovat tällöin ennemminkin kertaluonteisia, virtuaalilavasteiden esittämiseen tarvittavan laitteiston hankkimisesta johtuvia, eivätkä näytelmäkohtaisia lavasteiden materiaalien ja lavastajan työpanoksesta johtuvia. Lisäksi lavasteiden muuttaminen nopeasti on mahdollista, kun näytelmä on vielä harjoitusvaiheessa. Näyttelijät ja ohjaaja voivat antaa palautetta lavasteiden suunnittelijalle, joka kykenee tekemään muutokset suhteellisen nopeasti. Tällöin lavasteet voivat hioutua lopulliseen muotoonsa niin, että ne sopivat näyttelijöiden toimiin ja haluttuihin taiteellisiin päämääriin. (Reaney, 2000a) Kuvassa 1 havainnollistetaan muuttuneita vuorovaikutussuhteita lavasteiden tuotantoprosessissa. 5

7 Kuva 1: Virtuaalilavasteiden tuotantoprosessissa voidaan sivuuttaa lavastajan tekemä fyysinen työ. Prosessi nopeutuu tällöin ajallisesti, jolloin myös ohjaajan ja näyttelijöiden antaman palautteen käsitteleminen tulee mahdolliseksi näytelmää harjoiteltaessa. 2.3 Valaistusratkaisujen sulauttaminen lavastukseen Koska virtuaalilavasteista on olemassa tarkka kolmiulotteinen malli, voidaan valaistusratkaisut laskea tuon mallin perusteella. Tämä on tarpeellista, jotta todellisen maailman näyttelijät tuntuisivat olevan virtuaalilavasteiden sisällä. Jos lavasteet eivät heitä varjoja näyttelijöihin, eivätkä näyttelijät varjosta takanaan olevia lavasteita luonnollisesti, asetelma vaikuttaa keinotekoiselta. Kuvassa 2 virtuaalilavasteet ja näyttelijä sopivat saumattomasti yhteen, koska valaistus on luonnollinen. Tämän vuoksi lavasteiden malleista laskettujen radiositeettiratkaisujen projisoimista näyttelijöihin on tutkittu (Shakespeare, 2000, Shakespeare, 2005). Radiositeettiratkaisun laskeminen on aikaa vievä prosessi, minkä vuoksi tekniikka soveltuu parhaiten staattisiin lavasteisiin. Radiositeettiratkaisu sisältää kullekin virtuaalilavasteen pinnalle saapuvan irradianssin. Jotta näyttelijä voitaisiin valaista joka puolelta, valitaan järkevästi tasoja, jotka leikkaavat näyttelijän. Näille tasoille saapuva irradianssi lasketaan ja jokaista tasoa kohden käytetään yhtä projektoria, joka projisoi oikean irradianssin tuolle tasolle. Näyttelijän peittämä osuus kustakin tasosta voidaan laskea ja sen perusteella voidaan luoda peite niin, että vain näyttelijään osuva valaistus projisoidaan. Näin näyttelijä saadaan valaistua luonnollisesti. Näyttelijän varjon vaikutus virtuaalilavastukseen on vaikeampi ongelma. Tällöin voidaan laskea näyttelijän peittämä osuus edellä mainituista projektiotasoista. Tämän jälkeen tuolle alueelle osuva irradianssi voidaan vähentää siitä osasta lavastusta, jolle se tason läpi kulkiessaan osuisi. Vaikka kyseessä on laskennallisesti suhteellisen yksinkertainen operaatio, ei käytännön sovelluksissa tätä ole vielä juurikaan nähty (Shakes- 6

8 Kuva 2: Parhaimmillaan valaistus saa tilanteen näyttämään siltä kuin näyttelijä todella olisi sisällä virtuaalilavasteissa. (Shakespeare, 2005) peare, 2005). Samoin ratkaisematta on ongelma, jossa näyttelijä kantaa valonlähdettä, joka valaisisi virtuaaliympäristön ja samalla heittäisi näyttelijästä itsestään varjon. Perinteisin menetelmin tällaisten valaistusratkaisujen tekeminen ja sulauttaminen lavastukseen on mahdotonta, mutta tietokoneet pystyvät suorittamaan vaaditun laskennan nopeasti. Tyypilliset projektio-operaatiot on mahdollista tehdä kymmeniä kertoja sekunnissa, jolloin päästään reaaliaikaiseen päivitystaajuuteen (Shakespeare, 2005). Lisäksi lavasteiden ja valaistuksen synkronointi näytelmän kulkuun on mahdollista tehdä tarkasti tietokoneiden avulla. 2.4 Muuttuva ja reagoiva lavastus Virtuaalilavasteet voivat Parhaimmillaan tarjota jatkuvasti muuttuvan tai jopa näyttelijöihin reagoivan lavastuksen. Tämä tuo näytelmään selvästi uuden ulottuvuuden verrattuna perinteisiin staattisiin lavasteisiin. Useissa tuotoksissa erityisesti Kansasin yliopistossa on kokeiltu hyödyntää tätä ulottuvuutta. Eräs ensimmäisistä virtuaalilavasteita hyödyntävistä näytelmistä oli Kansasin Yliopiston tuottama Elmer Ricen The Adding Machine. Siinä käytettyjä efektejä olivat näyttelijöiden varjot, jotka jäivät paikoilleen näyttelijän liikkuessa, taustana olevan huoneiston siirtäminen kauemmaksi näytelmän hahmojen tunnetilan mukaan, ja lavan ul- 7

9 Kuva 3: Luonnottoman kokoinen virtuaalinäyttelijä ja virtuaalilavasteita Kansasin yliopiston tuottamasta Elmer Ricen näytelmästä The Adding Machine. (Reaney, 1996) kopuolisen näyttelijän lisääminen näytelmään, mikä mahdollisti tämän fyysisen koon kasvattamisen tunnelman mukaan, mistä esimerkki on nähtävissä Kuvassa 3. Vastaavaa efektiä käytettiin myös myöhemmässä tuotoksessa, Artur Kopitin Wingsissä. (Reaney, 1996, Reaney, 1998, Reaney, 2000a) Eräs piirre, jonka virtuaalielementit tarjosivat tuossa näytelmässä, oli hahmojen tunteiden ja ajatusten kuvaaminen lavasteiden avulla ekspressionistisesti (Reaney, 1996). Tällöin lavasteet tukivat näyttelijöiden suoritusta antamalla katsojille toisen näkökulman tapahtumiin, joko kirjaimellisesti tai kuvaannollisesti. Lavasteet saattoivat toimia ikkunana, josta tapahtumat näkyivät esimerkiksi ylhäältä päin. Toisaalta joissakin tapauksissa ne kuvasivat päähenkilön mielessään muodostamaa kuvaa maailmasta, joka ei vastannut näyttämöllä kirjaimellisesti näkyvää lavastusta. Tällä tavoin oli mahdollista lisätä näytelmään käsitteellisempiä tasoja. Liikkuvan ja reagoivan virtuaalilavastuksen vaikutusta katsojiin on verrattu staattisen virtuaalilavastuksen käyttöön. Kansasin yliopiston näytelmissä The Adding Machine ja Arthur Kopitin Wings käytettiin liikkuvaa kuvaa, kun taas Tesla Electric hyödynnettiin staattista, vaikkakin laadukkaampaa kuvaa, mutta katsojien kommenttien perusteella oli pääteltävissä, että liikkuva kuvan koettiin silti antavan enemmän (Reaney, 2000a). On huomattavaa, että liikkuvan ja muuttuvan lavastuksen kanssa ollaan lähempänä virtuaalitodellisuuden määritelmää, jonka olennainen osa on interaktiivisuus (Sherman & Craig, 2003). Käyttäjän vaikutusmahdollisuudet ovat tosin rajoittuneet lä- 8

10 hinnä katselukulman muuttamiseen, ja todellinen vaikuttaja on näytelmän ohjaaja. Näytelmässä Wings käytettiin lavan ulkopuolisia näyttelijöitä. Näyttelijä kuvattiin käyttäen chroma key -tekniikkaa kahdella kameralla. Tämä mahdollisti stereoskooppisen kuvan tuottamisen. (Reaney, 1998) Tällä tavoin näyttelijä voitiin sijoittaa virtuaalilavasteiden sekaan ja joko todellisten näyttelijöiden taakse takaprojektiopaneeleilla tai niiden eteen virtuaalikypärän avulla. Jos lavasteet on mallinnettu täysin tietokoneella käyttäen 3D mallinnusohjelmaa ja tuotettu sen jälkeen esimerkiksi säteenseurantaa tai radiositeettia käyttävillä renderöijällä, on virtuaalilavasteiden topologia tiedossa, mikä on edullista tapauksissa, joissa näyttelijä halutaan upottaa lavasteisiin tai joissa osa lavasteista on näyttelijän edessä. Lavasteiden alkuperä voi tosin olla toinenkin. Wingsissä käytettiin etukäteen kuvattuja videoita sairaala ja lentokenttä ympäristöistä (Reaney, 1998). Tällä tavoin tuotetut lavasteet ovat erittäin realistisia ja siksi sopivia esimerkiksi taustoiksi, joiden eteen on lisätty muita lavasteita ja näyttelijöitä. Usein yhdellä kameralla kuvattu materiaali on riittävää, sillä kauempana olevissa kohteissa stereovaikutelma on huomaamattomampi. 3 TEKNISET ONGELMAT JA RATKAISUT Virtuaalilavasteisiin liittyy, joitakin ongelmia, joista osa on ratkaistavissa tekniikan kehittyessä, mutta joista osa on sidoksissa itse menetelmiin, ja siksi ratkaisut ovat parhaimmillaankin kompromisseja. Olennaiset tekniset haasteet liittyvät siihen, miten kuva tuotetaan, miten lavasteet tahdistetaan näytelmään, ja miten löydetään tasapaino virtuaalitodellisuuden immersion ja teatteritunnelman välillä. 3.1 Kuvan tuottaminen Kolmiulotteiseen kuvan tuottamiseen virtuaaliympäristöissä on useita eri tekniikoita (Sherman & Craig, 2003), mutta vain osa niistä soveltuu teatteriesityksiin. Näitä ovat etu- ja takaprojektiot sekä virtuaalikypärän käyttö. Kaikki nämä mahdollistavat stereoskooppisen kuvan tuottamisen sekä siten suhteellisen hyvän immersion. Haasteena näissä tekniikoissa on perinteisen teatterin fyysinen erottelu katsomoon ja lavaan, minkä vuoksi katsojat eivät voi olla sisällä virtuaalimaailmassa kuten useissa virtuaalitodellisuuden sovelluksissa Projisointi Virtuaalilavasteissa käytetään pääasiassa projisoituja kuvia. Etuprojektio tuottaa ongelmia, koska valon polarisaatio ei säily ellei käytetä erikoiskankaita, jotka puolestaan liian ovat kalliita useimpien teatterien tarpeisiin, varsinkin kun virtuaalilavasteiden käyttö on vielä kokeiluluontoista (Reaney, 1996). 9

11 Muiden tekniikoiden kuin polarisaation käyttäminen stereoskooppisen kuvan tuottamiseen olisi tietysti mahdollista. Vaihtoehtona olisivat sulkijalasit tai värien suodattamiseen perustuvat tekniikat, mutta tällöin ongelmaksi tulisivat edellisessä kustannukset ja jälkimmäisessä kuvan laatu. Toinen etuprojektion vaikeus seuraa siitä, että näyttelijöiden varjot siirtyvät projektiokankaille, jos projektoria ei sijoiteta ylös ja lähelle kangasta. Tällöin ei välttämättä saavuteta haluttua kuvakokoa. Tämä ongelma ei ole helposti ratkaistavissa. Takaprojektio on siksi käytännössä parhaaksi todettu tekniikka, jota on käytetty kaikissa edellä mainituissa näytelmissä ainakin osittain (Reaney, 1996, Reaney, 1998). Takaprojektiossa polarisaatio luonnollisesti säilyy, ja projektori voidaan sijoittaa riittävän kauas tai käyttää prismaa, jolla kuva levitetään sopivan kokoiseksi. The Adding Machine käytti takaprojektiota ja polarisointia stereoskooppisen näkymän aikaan saamiseksi (Reaney, 1996, Reaney, 2000a). Samoin Tesla Electricissa käytettiin kolmea takaprojektiokangasta näyttämön takana, ja yleisö käytti laseja, joita tarvittiin stereoskooppisen näkymän havaitsemiseen (Reaney, 2000a). Sophie Treadwellin Machinalissa käytettiin stereoskooppista takaprojektiota liikkuvan kuvan kanssa. (Reaney, 2000a) On ilmeistä, että kun yleisö on kaukana projektiokankaista, stereovaikutelma jää joskus hieman haileaksi. Tämä rajoittaa katsomon kokoa. Vaihtoehtoisesti projektio voitaisiin tehdä suuremmalle alalle planetaariomaisesti, mutta tällöin huomio ei olisi enää näyttelijöissä, vaan virtuaaliympäristössä. Jotta virtuaalilavasteista olisi hyötyä, niiden on tuettava teatteria, ja siksi tässäkin tapauksessa on rajoitettava virtuaalitodellisuusmaisia piirteitä. Projisointitekniikan kanssa voi olla myös vaikea saada jokaiselle katsojalle oikea stereoskooppinen kuva, sillä katsomiskulma voi vaihdella suhteellisen paljon. Varsinkin, jos virtuaalilavasteet ovat syvyyssuunnassa laajoja, niin saattaa olla, että toisen katsojan näkökulmasta jokin pinta peittää toisen, kun taas toisen katsojan näkökulmasta näin ei tapahdu. suhteellisen uskottava stereovaikutelma on silti mahdollista saavuttaa käyttämällä yhtä keskivertokatsojan näkökulmasta kuvattua virtuaaliympäristöä. Projektiota käytettäessä lavasteet jäävät aina näyttelijöiden taakse. Näin on useimmiten perinteisessäkin teatterissa, vaikkakin lavasteet saattavat olla monimutkaisemmassa vuorovaikutuksessa näyttelijöiden kanssa. 10

12 3.1.2 Virtuaalikypärä Eräs tapa lisätä virtuaalikomponentteja esitykseen on käyttää Head Mounted Display (HMD) -tekniikkaa eli virtuaalikypärää (Reaney, 1995). Tällöin kustannukset ovat suhteellisen korkeat, koska jokaisen katsojan on saatava oma kypärä ja niiden ylläpito vaatii resursseja, jos niitä on tarkoitus käyttää useassa näytöksessä. Lisäksi jotkut katsojat ovat kokeneet virtuaalikypärän rasittavana (Reaney, 1998). Arthur Kopitin Wings käytti virtuaalikypärää takaprojektion lisänä. Koska virtuaalilasit olivat osittain läpinäkyvät, kyse oli lisätystä todellisuudesta. Virtuaalimaailman kerroksia oli useita: takaprojektiopaneelit, näyttelijät, näyttelijöiden päälle projisoitu kuva, ja virtuaalikypärän tuottama kuva. Tällaista tekniikkaa käytettäessä virtuaalilavasteet voivat olla sekä näyttelijöiden edessä, että takana. Kuitenkin lasien puoliläpinäkyvyydestä johtuen etumaiset kerrokset ovat osittain läpinäkyviä. Täysin läpinäkymättömien lasien käyttö ei liene edes mielekästä, sillä silloin näyttelijät jouduttaisiin lisäämään virtuaalimaailmaan, ja oikea lava häviäisi näkyvistä. (Reaney, 2000a) Tämä tekniikka epäilemättä soveltuu ekspressionistisiin näytelmiin, mutta realismin tavoittelussa virtuaalikypärästä on melko vähän hyötyä. Syvyys suunnassa virtuaalikypärä antaa enemmän mahdollisuuksia kuin pelkkä takaprojektio ja koko katsojan näkökenttä voidaan peittää lavastein. On kyseenalaista tukeeko virtuaalikypärän käyttö teatteria, koska se korostaa yksilökeskeistä näkökulmaa, ja vähentää kollektiivisen havainnoimisen tunnetta, joka on ominaista katsojille perinteisessä teatterissa. Lisäksi on mahdollista, että virtuaalielementtejä tungetaan mukaan liikaa, jolloin näyttelijät eivät ole enää pääroolissa. 3.2 Tahdistaminen Lavasteiden muuttaminen on tahdistettava näytelmän kulkuun. Mikäli muutokset ovat nopeatempoisia, vaaditaan automatiikkaa. Osa virtuaalilavasteista on staattisia, jolloin niiden vaihtaminen on suhteellisen suoraviivainen operaatio, vaikkakin lavasteista vastaavan on seurattava näytelmän kulkua tarkasti. Toisaalta liikkuvan kuvan kanssa myös näyttelijöiltä vaaditaan enemmän. Monesti on kyseessä vain taustalla pyörivä video, joka ei sinänsä ole riippuvainen näyttelijöistä (Reaney, 1998). Kuitenkin, jos näennäistä vuorovaikutusta näyttelijöiden ja virtuaalilavasteiden välillä on, tilanne muuttuu vaikeammaksi. Tällöin vaaditaan huomattava määrä ohjelmistoja ja ihmisiä huolehtimaan synkronoinnista (Reaney, 1996). Kuvassa 4 on Kansasin yliopiston teatterissa käytetty laitteisto virtuaalilavasteiden tuottamiseen. Suuri osa tästä tekniikasta onkin teatterikohtaista ja eikä sitä ole juurikaan dokumen- 11

13 Kuva 4: Virtuaalilavasteiden hallitsemiseen vaaditaan tavallisesti huomattava määrä tietotekniikkaa. (Reaney, 1996) toitu. 3.3 Immersio vs. teatteritunnelma Perinteisin keinoin lavastetussa teatterissa vuorovaikutus näyttelijöiden ja yleisön välillä on olennaisin osa esitystä. On myös perusteltua väittää, että yleisö ihmisjoukkona kuuluu teatterikulttuuriin olennaisesti. Teatterikokemus on jossain määrin kollektiivinen. Tämän vastakohtana ovat virtuaalitodellisuuden sovellukset, joissa on tavallisesti vain yksi tai muutama käyttäjä kerrallaan, koska fyysinen immersio on yleensä mahdollista toteuttaa vain rajalliselle määrälle samassa paikassa olevia ihmisiä. (Reaney, 1996) Näin ollen vastakkain ovat perinteisen teatterin tunnelma ja virtuaalitodellisuusmainen immersio. Parhaimmillaankin päädytään vain kompromissiin, joka on hiukan enemmän teatteritunnelmaan painottunut. Näin on muun muassa kuvan tuottamisen suhteen. Edellä mainittu näytelmä Wings käytti virtuaalikypärää takaprojektion lisänä (Reaney, 2000a). Vaikka tämä tekniikka onkin vahvasti painottunut virtuaalitodellisuuden suuntaan, se mahdollisti vielä yhteyden säilyttämisen sekä näyttelijöihin että muuhun yleisöön. Toisaalta virtuaalitodellisuudessa käytetään monen eri aistin kautta tulevaa palautetta immersion tuottamiseen. Virtuaalilavasteissa on toistaiseksi käytetty vain visuaalisia elementtejä. Vastaavasti teatterissa on kuitenkin myös henkinen immersion taso, joka 12

14 syntyy, kun katsoja eläytyy näytelmään. Tämä on olennainen osa teatteria, ja pahimmillaan virtuaalitodellisuusteknologian ylenmääräinen käyttö voisi itse asiassa heikentää tuota oleellisempaa immersion tasoa. Lisäksi teatterissa ja erityisesti oopperassa on joitakin kirjoittamattomia sääntöjä ja perinteitä, joita virtuaalitodellisuus elementit rikkovat (Widén, 2004). Lisäksi taiteelliset näkökohdat on otettava huomioon. Siksi on ymmärrettävää, että virtuaalilavasteiden käyttö nostattaa vastustusta perinteisemmän teatterin kannattajissa. 4 TULEVAISUUDEN TUTKIMUSKOHTEITA Virtuaalilavasteiden käyttömahdollisuuksia on tutkittu tähän asti rajallisessa määrin, ja täysin uusien sovellusten kehittäminen on vielä mahdollista. Muiden muassa virtuaaliakustiikan hyödyntäminen teatterissa ja hajautettu virtuaaliteatteri olisivat mahdollisia tutkimuskohteita. 4.1 Virtuaaliakustiikka teatterissa Teatteriin kuuluu olennaisena osana, paitsi visuaaliset elementit, myös puhe, äänet, ja musiikki. Virtuaalisten äänielementtien liittäminen näytelmään voisi olla mahdollista samaan tapaan kuin visuaalistenkin elementtien. Jo graafisella puolella kokeiltu virtuaalikypärä mahdollistaa myös äänimaailman hyödyntämisen, koska siinä on sisäänrakennetut kuulokkeet sekä pään asennon ja paikan jäljittämiseen tarvittava laitteisto (Reaney, 2000a). Kuulokkeiden käyttö lienee yksinkertaisin ratkaisu, vaikkakin monikanavaisen äänentoistojärjestelmän rakentaminen olisi myös mahdollista samaan tapaan kuin elokuva teatterissa. On perusteltua väittää, että kuulokkeita käytettäessä menetetään jälleen yksi teatterimainen piirre ympärillä olevien katsojien kadotessa kuuluvista, minkä vuoksi kaiutinjärjestelmä olisi parempi, vaikkakin tällöin ongelmaksi tilaäänen kannalta tulee se, että salissa olisi vain muutama hyvä paikka kuuntelua varten. Jos taas tyydytään vain epämääräisiin ympäröiviin ääniin, voidaan tuskin enää puhua virtuaalisista äänilavasteista. Parhaimmillaan jo olemassa olevia virtuaalilavasteiden malleja voitaisiin käyttää joko suoraan tai pelkistettynä (Siltanen, 2005, Siltanen et al., 2006) niiden akustiikan mallintamisessa. On olemassa tekniikoita, joilla akustinen virtuaalitodellisuusympäristö voidaan tuottaa reaali-aikaisesti (Savioja et al., 1999). Tilaäänen tuottaminen virtuaaliympäristön perusteella teatterisalissa olisi siksi mielenkiintoinen tutkimuskohde. 13

15 4.2 Hajautettu virtuaaliteatteri Hajautettujen virtuaalitodellisuusympäristöjen hyödyntämistä on tutkittu jo virtuaalitodellisuusteknologian alkuajoista lähtien (Macedonia & Zyda, 1997). Tämä mahdollistaa eri paikoissa olevien käyttäjien vuorovaikutuksen. Kuten Reaney huomauttaa, teatteriesitys voitaisiin tuottaa virtuaalitodellisuudessa jokaiselle käyttäjälle erikseen, vaikkakin teatterimaisuuden kustannuksella (Reaney, 1992). Tällöin koko lava voisi olla virtuaalinen, jolloin fyysistä lavastusta ei tarvittaisi ollenkaan. Toisaalta myös näyttelijöiden hajauttaminen useisiin paikkoihin on mahdollista. Eräänlaista etänäyttelijää on jo hyödynnetty virtuaalilavasteiden yhteydessä, vaikkakin vain paikallisesti (Reaney, 1996). Näyttelijän sijoittaminen virtuaalilavasteiden suhteen on tällöin vapaampaa, koska lavasteet voivat osittain peittää näyttelijän ilman vaikutelmaa läpinäkyvyydestä mikä tapahtuu esimerkiksi virtuaalikypärää käytettäessä. Toisaalta, jos katselijat ja näyttelijät ovat eri paikoissa, ja lavasteet ovat virtuaalisia, järjestelmä alkaa muistuttaa reaaliaikaista, mahdollisesti kolmiulotteista televisiota. Juuri reaaliaikaisuuden ja ehkäpä myös taiteellisten päämäärien perusteella voitaisiin edelleen ajatella, että kyseessä on teatteri. 5 LOPPUSANAT Virtuaalitodellisuudella ja teatterilla on joitakin yhteisiä piirteitä, joiden vuoksi virtuaalitodellisuuden hyödyntäminen lavasteissa on luonnollista. Virtuaalilavasteet mahdollistavat sellaisten käsikirjoitusten käytön, jotka muutoin olisivat mahdottomia tai liian kalliita toteuttaa. Kerronta voi olla elokuvamaisen vaihtelevaa miljöiltään, lavasteet voivat olla muuttuvia, ja valaistusratkaisut voidaan laskea suoraan lavasteiden malleista. Kun virtuaalilavasteiden mahdollisuudet otetaan huomioon näytelmän tuotantoprosessin alusta saakka, avautuu aivan uusia mahdollisuuksia. Myös itse tuotantoprosessin yksinkertaistaminen tulee mahdolliseksi. Mikäli virtuaalitodellisuusteknologian ja teatterin asettamat vaatimukset ovat ristiriidassa keskenään, päädytään usein ratkaisuun, jossa teatterin asettamat vaatimukset koetaan tärkeämmiksi. Keskeisiä ongelmia ovat kuvan tuottaminen, sen tahdistaminen näytelmään, ja teatteritunnelman säilyttäminen immersiivisessä ympäristössä. Kun virtuaalitodellisuusteknologia kehittyy, voitaneen jäljellä olevat vaatimusristiriidoista johtuvat ongelmat selvittää, jolloin virtuaalilavasteet tukevat esitystä ja antavat teatterille enemmän ilmaisuvoimaa. 14

16 VIITTEET Macedonia Michael R. & Zyda Michael J A Taxonomy for Networked Virtual Environments. IEEE MultiMedia, 4(1), Reaney Mark The Theatre of Virtual Reality: Designing Scenery in an Imaginary World. Theatre Design and Technology, 29(2), Reaney Mark Virtual Reality on Stage. VR World, 3(3), Reaney Mark Virtual Scenography: The Actor, Audience, Computer Interface. Theatre Design and Technology, 32(1), Reaney Mark Virtual Reality Sprouts Wings. Theatre Design and Technology. Reaney Mark. 2000a. Art in Real-Time: Theatre and Virtual Reality. In: Ciren Seminars. Reaney Mark. 2000b. Digital Scenography: Bringing the theatre into the information age. L Art et le numerique. Reaney Mark Virtual Characters in Theatre Production: Actors and Avatars. In: Proc. Virtual Reality International Conference, Laval Virtual Savioja Lauri, Huopaniemi Jyri, Lokki Tapio & Väänänen Riitta Creating interactive virtual acoustics environments. Journal of the Audio Engineering Society, 47(9), Shakespeare Rob (Apr). A Dose of Reality. In: Report of the Workshop on Rendering, Perception, and Measurement. Shakespeare Rob (Aug). Virtual Light Projection and Virtual Light Transporter. In: 4th Annual Radiance Workshop. Sherman W. R. & Craig A. B Understanding Virtual Reality. Morgan Kaufman. Siltanen Samuel Geometry Reduction in Room Acoustics Modeling. M.Sc.Tech. thesis, Teknillinen korkeakoulu. Siltanen Samuel, Lokki Tapio & Savioja Lauri Geometry Reduction in Room Acoustics Modeling. In: Proceedings of the Institute of Acoustics (Proceedings on the Sixth International Conference on Auditorium Acoustics), vol. 28. Widén Agnes Virtuell scenografi - och hur det kan användas i opera. M.Sc.Tech. thesis, Kungliga Tekniska Högskolan. 15