Virtuaalitilat Tila-ohjelman tuloskatsaus
Tila-ohjelma Tekesin Tila-ohjelma on edistänyt suomalaisten yritysten tiloihin liittyvää liiketoimintaa ja kansainvälistä kilpailukykyä. Ohjelmassa on kehitetty tiloihin liittyvää käyttäjäosaamista sekä tilojen elämyksellisyyttä. Tila-ohjelma on painottunut muuttuviin käyttäjätarpeisiin asumisen, työnteon, oppimisen, kaupan, hyvinvoinnin, viihteen ja teollisuuden tiloissa. Ohjelman aikana Tekes on rahoittanut lukuisia virtuaalitiloihin liittyviä yritysten kehitysprojekteja sekä yritysten innovaatiotoimintaa tukevia soveltavan tutkimuksen hankkeita. Tässä katsauksessa esitellään yhteensä 10 erilaista projektia tai projektikokonaisuutta, jotka on toteutettu tai alkaneet vuosina 2008 2012. Tila-ohjelma päättyy vuoden 2012 lopussa, mutta Tekesin rahoitus ohjelman kohdetoimialoille jatkuu myös tulevina vuosina. Yhdeksi Tekesin strategian sisällölliseksi painopisteeksi on määritelty Älykäs rakennettu elinympäristö, jossa maamme yrityksillä ja tutkimuslaitoksilla on näköpiirissä merkittäviä liiketoimintamahdollisuuksia. Tekes kiittää projektikatsauksessa mukana olevia yrityksiä ja tutkimusorganisaatioita yhteistyöstä katsauksen aikaansaamiseksi. Katsauksen kokoamisesta ovat vastanneet Tila-ohjelman koordinaattorit Maarit Vuorela ja Hanna Koskela Ramboll Management Consulting Oy:stä. Sisällys Tilasuunnittelu Virtuaalitila parantaa arkkitehtien ja käyttäjien vuoropuhelua Näyttöön perustuva suunnittelu Y-talon rakentamisen keskiössä Visualisointityökalu helpottaa sisustusratkaisuja BIM-tietomallit toteutetaan lisätyn todellisuuden keinoilla Vuorovaikutus Avattaret mukaan kokouksiin Avoimen lähdekoodin yhteistyöllä rakennetaan uutta bisnestä Sibelius-Akatemian joulukonsertti Second Lifessa Interaktiivisia käyttötapoja julkisiin näyttöihin Uusia työkaluja työelämän tarpeisiin Komentokeskus tehostaa ryhmätyötä 4 6 8 10 11 12 14 16 18 20 Tekesin julkaisu 11/2012
Virtuaalimaailman tutkimuksesta liiketoiminnallisiin läpimurtoihin Tekesin Tila-ohjelman yhdeksi painopistealueeksi nostettiin ohjelmaa käynnistettäessä virtuaalitilat, joilla nähtiin olevan merkittävää potentiaalia joko vapaa-ajassa tai työssä. Ohjelman tavoitteiden mukaisesti rahoitetut projektit ovat edistäneet uusien liiketoimintamahdollisuuksien syntymistä, uusien toimintatapojen kehittymistä ja liike-elämän ja tutkimusmaailman asiantuntijoiden parempaa verkottumista. Virtuaalitiloihin liittyvissä projekteissa tarkasteltiin virtuaalitiloja monesta eri näkökulmasta. Virtuaalimaailmoihin liittyvät tekniset ratkaisut vaativat edelleen kehittämistä, vaikka tekniikka on mennyt eteenpäin nopein askelin viime vuosina. Päätelaitteet ovat kehittyneet huimasti. Jotta uusia virtuaalimaailman sovelluksia ryhdytään käyttämään laajamittaisesti, on käytön oltava helppoa ja käytettävyyden korkealla tasolla. Tämän saavuttaminen edellyttää erilaisten edistyneiden teknologisten alustaratkaisuiden kehittämistä. Pelkkä kehittyneiden teknisten sovellusten esiintuominen ei kuitenkaan riitä, vaan tarvitaan uudenlaisia tapoja hyödyntää niitä. Markkinoilla on ollut jo useiden vuosien ajan erilaisia virtuaalimaailman sovelluksia, mutta niiden käyttö on jäänyt etenkin liike-elämässä varsin vähäiseksi. Virtuaalimaailman ratkaisut soveltuvat hyvin nykyisiin liike-elämän toimintamalleihin, jossa yhdessä työskentelevät ryhmät saattavat koostua henkilöistä, jotka fyysisesti sijaitsevat kaukana toisistaan. Ennen kuin virtuaalimaailman sovelluksia ryhdytään hyödyntämään enemmän työelämässä, tarvitaan selkeitä hyötyjä nykyisiin välineisiin verrattuna. Virtuaalimaailman ratkaisut tuovat kiistattomia etuja erilaisiin suunnittelutehtäviin. Laajoissa suunnittelutehtävissä virtuaalimaailman sovelluksia voidaan hyödyntää erityisesti toiminnallisten ja esteettisten ominaisuuksien arvioimisessa. Yleensä virtuaalimaailmassa tapahtuvat mallinnukset on mielletty suhteellisen raskaiksi tavoiksi edetä. Myös huomattavasti kevyemmät ratkaisut voivat tuoda runsaasti uusia mahdollisuuksia sekä suunnitteluun että varsinaiseen rakentamiseen tai korjaamiseen. Nämä toimintatavat ovat jo jossain määrin vakiintuneet, mutta niillä on runsaasti hyödyntämättömiä mahdollisuuksia laajemmassa käytössä ja uusissa toimintaympäristöissä. Erilaisia virtuaalimaailman sovelluksia on ollut käytettävissä jo useiden vuosien ajan, ja esimerkiksi joillakin viihdesovelluksilla on jo paljon käyttäjiä. Varsinaisessa hyötykäytössä virtuaalimaailmoja nähdään vielä kuitenkin hyvin vähän. Kehittyvä teknologia ja uudet tavat toimia avaavat mahdollisuuksia myös virtuaalitilojen entistä laajempaan käyttöön. Vaikka Tekesin Tila-ohjelma päättyy, jatkuu virtuaalitiloihin liittyvien haastavien projektien rahoitus edelleen. Toivottavasti tämän myötä saamme nähdä lähitulevaisuudessa uusia virtuaalitiloihin liittyviä sovelluksia ja toimintatapoja. Lahdessa 31.10.2012 Marko Ylikorpi teknologia-asiantuntija Tekes
Tilasuunnittelu Virtuaalitila parantaa arkkitehtien ja käyttäjien vuoropuhelua UKI Arkkitehdit Oy on kehittänyt käyttäjälähtöisten tilojen suunnittelumenetelmän VALO, jolle Etelä-Pohjanmaan sairaanhoitopiirin kuntayhtymän Käyttäjälähtöinen Y-talo -projekti tarjosi kehityskontekstin. Virtuaalitilaa käyttämällä arkkitehtien ja käyttäjien yhteinen vuoropuhelu paranee ja väärinymmärrykset vähenevät. VALO-suunnittelumenetelmä käyttää hyväksi todellisessa mittakaavassa olevaa virtuaalitilaa, ja se simuloi arkkitehtisuunnitelmia mahdollisimman luonnonmukaisesti. UKI Arkkitehtien kehitysprojektissa rakennusten loppukäyttäjät valjastettiin suunnitteluprosessiin. Tilojen käyttäjät pääsivät tutkimaan rakennuksen ja tilojen toiminnallisuutta virtuaaliympäristössä ennen niiden valmistumista. Vaikka simulointi on suhteellisen yleinen metodi suunnittelussa, virtuaalitilaa hyödyntävää menetelmää ei aiemmin oltu toteutettu. Virtuaalitilaa hyödyntävän suunnittelumenetelmän avulla loppukäyttäjät voivat vaikuttaa tulevaan työskentely-, opetus- tai asiointiympäristöönsä. Virtuaalisuunnittelussa havaittujen ongelmakohtien poistaminen edistää tilojen toimivuutta ja aikaansaa rakennuksen elinkaaren aikana kustannussäästöjä. Virtuaalimenetelmän kehittämisessä hyödynnettiin muun muassa VTT:n, Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen ja Stanfordin yliopiston tutkimuksia. Testiympäristönä käytettiin Seinäjoen ammattikorkeakoulun CAVE-virtuaalitilaa (Computer Aided Virtual Environment/Computer Automated Virtual Environment). Tällä hetkellä UKI Arkkitehdeilla on käytössään sekä Oulun ammattikorkeakoulun virtuaalitila että oma virtuaalitila. VALO valottaa rakennussuunnitelmia Tulokset Käyttäjälähtöinen suunnittelumenetelmä VALO. Hyödyt Loppukäyttäjät voivat vaikuttaa omaan työskentely-, opetus- tai asiointiympäristöönsä. Tiloista saadaan toimivampia ja rakennuksen elinkaaren aikana saavutetaan kustannussäästöjä. VALO-menetelmässä arkkitehtisuunnitelma siirretään 3D-mallinnusohjelmiin. Malliin lisätään pintamateriaalit, luonnonmukainen valaistus ja varjot. Menetelmän lähtökohtana on tarjota virtuaalitilassa toteutettavan simulaation välityksellä mahdollisimman realistinen kuva todellisuudesta, luonnollisessa mittakaavassa. Suunnitelmien ymmärtäminen ja lopputuloksen hahmottaminen helpottuvat perinteisiin suunnittelumenetelmiin verrattuna. Käyttäjä hyötyy elämyksellisyydestä ja asiakaslähtöisestä suunnitelmien testauksesta. Lopullinen toteutus on virtuaalimallin myötä laadukkaampi, toimivampi, tehokkaampi ja tarkoituksenmukaisempi. Kolmiulotteisessa mallissa kulkeminen on elämys, joka auttaa sekä ymmärtämään suunnitelmia että löytämään niistä kehittämismahdollisuuksia. Suunnitelmien parempi ymmärtäminen mahdollistaa täsmällisen palautteen antamisen arkkitehdille suunnitelmien kehittämiseksi edelleen. Arkkitehti analysoi syntyvät tulokset ja esittelee perustellut jatkotoimenpiteet tilaajalle jatkosuunnittelua varten. 4
Tilasuunnittelu CAVE-tilassa seiniin, kattoon ja lattiaan projisoidaan projektiokuvia mallinnuksesta, jotka muuttavat virtuaalitilaohjelmiston kautta suunnitelman todenmukaiseksi ympäristöksi stereolasien avulla. UKI Arkkitehdit Hyötyjä sekä kiinteistönomistajalle että loppukäyttäjille Virtuaaliympäristö tuo etuja etenkin suurten tilakokonaisuuksien ja huonetilojen toimivuuden testaukseen, ja se helpottaa näin ollen päätöksentekoa. Loppukäyttäjien hyödyntäminen ja sitouttaminen suunnitteluun vähentää selvästi rakennushankkeisiin liittyvää muutosvastarintaa. Virtuaaliympäristön avulla on helppo vertailla vaihtoehtoisia ratkaisuja, ja se toimii myös myynnin välineenä. Rakentamisen jälkeiset muutokset vähenevät, sillä virtuaalitestauksessa suurimmat epäkohdat on varmasti otettu huomioon. ja näin päätettiin jättää yksi rakennus toteuttamatta. Tämä toi rakennuttajalle 1,5 miljoonan leikkauksen alkuperäiseen budjettiin. Tavoitteena olevat toiminnot voitiin toteuttaa uuden koulutusrakennuksen ja olemassa olleen majoitusrakennuksen peruskorjauksen myötä. Yhteistyö seurakuntayhtymän kanssa jatkuu näiden kahden rakennuksen tarkempien tilojen mallinnuksella ja testaamisella. Käyttäjälähtöiselle suunnittelumenetelmälle on selkeä tarve ja VALO tarjoaa siihen lukuisia sovellusmahdollisuuksia. Suunnittelussa oikeiden ratkaisujen mahdollistamat isot kustannussäästöt näkyvät viimeistään rakennuksen elinkaaren aikana. VALOsuunnittelumenetelmää on hyödynnetty Y-talon lisäksi Oulun seurakuntayhtymän Rokuan leirikeskuksen projektissa, Seinäjoen ammattikorkeakoulun uuden päärakennuksen suunnittelutyössä sekä Tampereen yliopistollisen sairaalan uudistamisohjelmassa 2020, missä kaikissa tilojen loppukäyttäjät ovat antaneet oman panoksensa lopputulokseen. Oulun seurakuntayhtymän Rokuan leirikeskuksessa suunniteltiin kolmen rakennuksen hanketta, jossa tarkoituksena oli rakentaa kaksi uutta kohdetta majoitus- ja koulutuskäyttöön sekä peruskorjata vanha majoitusrakennus. Nämä rakennukset ja niihin liittyvät toiminnot mallinnettiin ja niihin tutustuivat sekä tilojen potentiaaliset käyttäjät että päätöksentekijät. Testauksen perusteella yhdisteltiin tiloihin kohdistuvia tarpeita 5
Tilasuunnittelu Näyttöön perustuva suunnittelu Y-talon rakentamisen keskiössä Käyttäjälähtöinen Y-talo (HospiCaseY) -projektissa tehtiin tärkeää työtä käyttäjälähtöisen sairaalasuunnittelun menetelmien kehittämiseksi. Projektissa käytettiin virtuaaliympäristöä moniammatillisesti, loppukäyttäjien ja suunnittelijoiden yhteisenä suunnitteluvälineenä. Samalla tutkittiin erilaisia potilas- ja toimintaprosesseja. Projektin lopputulokset konkretisoituivat elokuussa 2012 käyttöönotetussa Y-talossa, joka on Etelä-Pohjanmaan sairaanhoitopiirin erikoissairaanhoidon ja Seinäjoen kaupungin perusterveydenhuollon yhteinen sairaalarakennus. Projektin myötä Evidence-based design, näyttöön perustuva suunnittelu, on ensimmäistä kertaa tullut merkitykselliseksi, kun sairaalassa mietitään tulevien vuosien muutos- ja peruskorjaustöitä. Käyttäjälähtöisessä Y-talo -projektissa Etelä-Pohjanmaan sairaanhoitopiirin ja UKI Arkkitehdit Oy:n lisäksi olivat mukana Terveyden ja hyvinvoinnin laitos, VTT, Seinäjoen ammattikorkeakoulu, Kiinteistö Oy Seinäjoen Y-talo, Väinö Korpinen Oy, Philips Valaisimet Oy ja Saint- Cobain rakennustuotteet/ecophon. Virtuaaliympäristö hahmottaa tulevaa todellisuutta Aiemmin toteutetun HospiTool-projektin myönteiset kokemukset virtuaaliympäristön käytöstä tukivat käyttäjälähtöisen menetelmän hyödyntämistä myös HospiCaseY-projektissa. HospiTool-projektissa Tulokset Käyttäjälähtöisen sairaalasuunnittelun menetelmät. Hyödyt Virtuaaliympäristöä hyödyntämällä rakentamisen aikaiset ja rakennuksen valmistumisen jälkeen tehtävät muutostyöt vähentyvät, ja tämä laskee rakennuskustannuksia. Käytettävyydeltään hyvät tilat merkitsevät tehokkaampaa hoitoa, mikä heijastuu omistajalle taloudellisena säästönä. Rakennuksen suunnittelussa on syytä kuunnella tilojen tulevia käyttäjiä. kehitettiin käyttäjäkokemiseen perustuvia toimintamalleja tilasuunnittelua ja tilojen arviointia varten. Projektissa pilotoitiin potilashuoneita, jotka toteutettiin virtuaalitilaan ja joita potilaat ja henkilökunta kommentoivat tilassa ollessaan. Käytännössä HospiTool-projekti vaikutti Y-talon potilashuoneiden suunnitteluratkaisuihin. HospiCaseY-projektin alkaessa Y-talon rakennussuunnitelmat olivat valmiit ja rakentamisen pääurakka käynnistynyt. Suuriin tilamuutoksiin ei siten ollut mahdollisuutta. Projektin avulla saatiin kuitenkin arvokkaita havaintoja potilashuoneen, vastaanottohuoneen sekä päivystyskeskuksen toiminnoista ja ominaisuuksista. Seinäjoen ammattikorkeakoulun CAVE-laboratorio mahdollisti virtuaaliympäristön käytön. Käytännössä CAVE (Computer Aided Virtual Environment/Computer Automated Virtual Environment) on huone, jossa on puoliläpäisevät seinät, lattia ja katto. Pintoihin heijastetaan ulkopuolelta tietokoneen grafiikkakorteilla muodostettua stereokuvaa, joka muuttuu stereolaseilla katsottuna kolmiulotteiseksi, luonnollisen kokoiseksi ympäristöksi. CAVE:ssa katsoja voi liikkua ja esimerkiksi kurkistaa vuoteen alle. Tilassa voi yhtäaikaisesti olla useita henkilöitä. Menetelmää voidaan hyödyntää vaativien kohteiden käyttäjälähtöisessä suunnittelussa. Tulevaisuudessa menetelmä sallinee tilassa toimimisen ja esimerkiksi esineiden liikuttamisen, mikä avaa uusia mahdollisuuksia esimerkiksi teho-osaston tai leikkaussalin suunnitteluun. 6
Tilasuunnittelu Etelä-Pohjanmaan sairaanhoitopiirin kuntayhtymälle HospiCaseY-projekti oli myönteinen kokemus, jonka aikaansaannokset ovat myös muiden rakennushankkeiden hyödynnettävissä. UKI Arkkitehdit UKI Arkkitehdit toimitti HospCaseY-projektin käyttöön 3D-arkkitehtimallit, jotka sisälsivät arkkitehtisuunnitelmien lisäksi valittujen huoneiden irto- ja kiintokalusteet, varusteet, kaasu- ja sähköpisteet, valaisimet sekä tekstiilit. VTT toteutti arkkitehtimallien siirron 3d Studio MAX -ohjelmalla virtuaaliympäristöön. Mallit viimeisteltiin siten, että ne olivat mahdollisimman luonnonmukaisia erityisesti valaistuksen suhteen. Loppukäyttäjät vierailivat virtuaalitiloissa 6-10 henkilön moniammatillisina ryhminä. Käynnit äänitettiin ja videoitiin. Käynnin jälkeen kävijät antoivat kirjallista palautetta niin menetelmästä kuin testattavasta ympäristöstä. Virtuaalitilassa vieraili yhteensä 280 kävijää, jotka edustivat muun muassa sairaalan henkilökuntaa, rakennuksen ylläpitoon ja huoltoon osallistuvia henkilöitä, talon suunnittelijoita sekä urakoitsijoita. Kävijät kokivat virtuaalitilan hyödylliseksi ja todenmukaiseksi sekä tilojen arvioinnin ryhmässä helpoksi. sia työkaluja. Projektissa kehitettiin vaatimustenhallintajärjestelmä, jonka toivotaan palvelevan erityisesti sairaalasuunnittelua. Järjestelmän avulla määritellään niitä vaatimuksia, joita tiloille asetetaan sairaanhoitopiirin tulevissa rakennushankkeissa. Lisäksi vaatimustenhallinta parantaa rakennushankkeen dokumentoinnin tasoa. HospiCaseY-projekti on herättänyt kiinnostusta niin Suomessa kuin Suomen rajojen ulkopuolella esimerkiksi Norjassa, Ruotsissa, Hollannissa ja Japanissa. Palaute- ja vaatimustenhallintamenetelmä jatkokehittämisen tukena Projektissa kerättiin myös loppukäyttäjien oppimiskokemuksia rakennushankkeesta; tämäntyyppinen hanke sattuu monelle lääkärille tai osastonhoitajalle vain kerran työelämän aikana, ja systemaattisen palautteen keruun kautta kokemuksia ja havaintoja voidaan hyödyntää seuraavissa rakennusprojekteissa. Suunnitteluratkaisuissa tehdyt valinnat vaikuttavat usein laajoihin kokonaisuuksiin, joita on vaikea hallita ilman tarkoituksenmukai- 7
Tilasuunnittelu Visualisointityökalu helpottaa sisustusratkaisuja VTT:n tutkimusprojektissa Lisätyn todellisuuden ratkaisut sisustussuunnitteluun kehitettiin uusien teknologioiden mahdollistamia työkaluja, joilla helpotetaan kuluttajan ostopäätöksen tekoa ja kasvatetaan kiinnostusta huonekalualaan. Työkalujen käyttöä varten kuluttaja tarvitsee vain kännykän tai tietokoneen ja nettiyhteyden. Fotorealistisen visualisoinnin avulla kaupassa myytävät tuotteet saadaan näyttämään aidoilta aidoissa ympäristöissä. Tämä tapahtuu asiakkaan omaa valokuvaa hyödyntämällä siten, että siihen voidaan sijoittaa aidossa mittakaavassa kaupasta hankittavat huonekalut ja katsoa miltä kokonaisuus näyttää. Tämä tapahtuu markkereiden avulla, joissa näkyy mustavalkokuviona tunnistettavissa oleva koodi reaaliaikavideolla. Kutakin markkeria vastaa huonekalu, joka herää eloon kännykkäkameran avulla. Lisätty todellisuus helpottaa kuluttajien valintoja ja aktivoi siten ostokäyttäytymistä. VTT:n projektissa kehitettiin tarkoitusta palvelevia, eri laitealustoilla toimivia kameraseuranta- ja visualisointimenetelmiä. Tulokset ovat projektin osallistujien jatkokehitettävinä ja kaupallistettavina. Kännykällä 3D-huonekalut tarkasteluun Projektissa saavutettiin myös merkittäviä teknisiä tuloksia. Tutkimuksen myötä toteutettiin joukko fotorealistisia visualisointipiirteitä todenmukaisuuden saavuttamiseksi kuvissa. Näitä olivat muun muassa huonekalujen pehmeät varjot, erilaiset läpinäkyvät ja peilaavat materiaalit, huonetilan valon suunnan, värin ja voimakkuuden huomioiminen virtuaaliobjektien visualisoinnissa sekä 3D-grafiikan, kuten kohinan sovittaminen webbikameran kuvanlaatuun. Visualisointipiirteet on paketoitu ALVAR Render -ohjelmistoksi. Aiheesta laadittu artikkeli Visual Computer -lehdessä ja YouTube-video ovat herättäneet laajaa kansainvälistä mielenkiintoa: http://www.youtube.com/watch?v=fhfzstkoe50 Tulokset ALVAR Render -ohjelmisto, joka sisältää fotorealistisen visualisoinnin. Menetelmät huoneen 3D-rekonstruktion laadintaan ja valokuvien haluttujen osien häivyttämiseen. Projektin tuloksiin perustuva kaupallinen ohjelma VividAR, joka tarjoaa uudenlaisia käyttötapoja huonekalujen ostajille. Projektissa kehitettiin menetelmiä, joiden avulla valokuvasta saadaan häivytettyä haluttu osa, esimerkiksi huonekalu, joka korvataan lattia- tai seinämateriaalilla. Menetelmästä tehtiin versio myös kännykkäkameroita varten. Huonetilan lattian ja seinien määrittämistä varten kehitettiin 3D-rekonstruktiomenetelmä, joka perustuu käyttäjän kuvasta osoittamiin suoriin viivoihin, kuten lattian ja seinien rajoihin, oviin ja ikkunoihin. Menetelmiä jatkokehitetään yhteistyössä VividWorks Oy:n kanssa. Projektissa kehitettiin myös erilaisia lisätyn todellisuuden teknologiaratkaisuja, jotka liittyvät erityisesti markkerien luotettavaan ja tehokkaaseen tunnistukseen sekä kamerakalibrointiin. Menetelmät on liitetty mukaan VTT:n Windows/Linux-pohjaiseen ALVAR-aliohjelmistoon (A Library for Virtual and Augmented Reality), jolla on nykyään tuhansia käyttäjiä ympäri maailman. Hyödyt Kuluttajan ostopäätös helpottuu, kun kaupassa myytävät tuotteet saadaan näyttämään aidoilta fotorealistisen visualisoinnin avulla. 8
Tilasuunnittelu VividAR-ohjelman avulla voi tarkastella virtuaalisia huonekaluja todellisessa huonetilassa. VTT Projektissa toteutettiin ensimmäiset versiot myös ALVAR Mobile -aliohjelmistosta kännykkäkamera-alustoille, ensimmäisenä Symbian-käyttöjärjestelmään. VTT:n toteutukset ovat aikanaan olleet alansa tehokkaimpia niin nopeudeltaan kuin tarkkuudeltaan maailmassa. Perinteisten markkerien tunnistuksen ja seurannan lisäksi projektissa toteutettiin Upcode Oy:n matriisikoodeja hyödyntävä erityisratkaisu. Kännykkäsovelluksen muita piirteitä olivat muun muassa 3Dhuonekalumallien langaton lataaminen palvelimelta tunnistetun koodin perusteella. VividWorks on kehittänyt projektin tuloksiin perustuen kaupallisen VividAR-ohjelman. Se tarjoaa aivan uudenlaisia käyttötapoja huonekalujen ostajille ja laajentaa merkittävällä tavalla yrityksen tuoteportfoliota. ALVAR-aliohjelmistojen myötä projektin välilliset vaikutukset koskevat kymmeniä yrityksiä maailmanlaajuisesti. 9
Tilasuunnittelu BIM-tietomallit toteutetaan lisätyn todellisuuden keinoilla VTT:n projektissa kehitetään menetelmiä BIM (Building Information Model) -tietomallien hyödyntämiseen rakennuksen eri elinkaarisovelluksissa lisätyn todellisuuden keinoin. Digital Interior Spaces -tutkimusprojektissa kehitetään ratkaisuja, jotka tuovat rakennuksen tietomallit käyttäjien ulottuville helposti käsiteltävässä muodossa mobiiliin päätelaitteeseen ja oikeaan paikkaan kohdennettuina. Toteutettavat menetelmät sallivat paitsi olemassa olevan rakennustiedon esittämisen, myös suunnitelmien täydentämisen rakennuksen kunnossapitotiedoilla, -suunnitelmilla ja käyttäjäkommenteilla. Teksti- ja kuvapohjaisen rakennustiedon lisäksi voidaan visualisoida myös BIM-mallien 3D-tietoa sellaisenaan. Menetelmien demonstroimista ja käyttäjäkokeita varten projektissa tehdään pilottitoteutukset valituissa rakennuskohteissa ja ohjelmistoalustoilla. Käyttäjätutkimuksen perusteella ohjelmiston vaatimusmäärittelyjä Projektissa on saavutettu ensimmäisen vuoden aikana seuraavia tuloksia: Patenttiselvitys aiheeseen liittyvistä aiemmista toteutuksista. Käyttäjähaastattelut osallistujayritysten henkilöstön keskuudessa. Rakennuksen tietomalleja voidaan kätevästi tarkastella mobiileissa päätelaitteissa. Paikannus- ja tracking -teknologiaratkaisuja. Paikannuksessa hyödynnetään sekä Nokian HAIP-järjestelmää että WLANpohjaisia ratkaisuja. Tracking-teknologioissa yhdistellään piirre- ja mallipohjaisia menetelmiä. Syksyllä 2012 projekti on puolessa välissä. Yritykset ovat kokeneet käyttäjätutkimuksen tulokset mielenkiintoisiksi ja odottavat järjestelmätoteutuksen valmistumista, jotta ne voivat arvioida sovelluksen toimivuutta ja hyötyjä käytännön pilottikohteessa. Projektin osallistuvat Granlund, Tekla, Skanska, Pöyry, Solibri ja Nokia. Projektin tutkimusosapuolet ovat VTT ja Aalto-yliopisto. Käyttäjätutkimuksen tulosten perusteella laaditut ohjelmiston vaatimusmärittelyt. Vaatimukset on aikataulutettu ja priorisoitu tärkeysjärjestykseen. Käyttäjätutkimuksen perusteella vaatimusmäärityksiin sisällytettiin myös uusia ohjelmistopiirteitä alkuperäisen tutkimussuunnitelman ulkopuolelta. DigiSpaces-ohjelmistoprototyyppi, joka sisältää monipuolisesti vaatimusmääritysten ensimmäisten prioriteettien mukaisia toiminnallisuuksia. Augmentoidun näkymän rinnalla ohjelmistossa on toteutettu myös virtuaalinäkymä rakennuksesta. Pelkän BIM-tiedon lisäksi ohjelmistoon on laadittu yhteys muun muassa huoltokirjasovellukseen. 10
Vuorovaikutus Avattaret mukaan kokouksiin VTT:n Mixed Reality Video Conference -tutkimusprojektissa yhdistettiin Second Lifen virtuaalinen kokoustilanne fyysisessä maailmassa tapahtuvaan kokoukseen siten, että kokouksen todelliset henkilöosallistujat voivat olla suorassa vuorovaikutuksessa paitsi keskenään myös avattarien kanssa. Projektin yrityskumppaneina olivat Nokia ja IBM Corp. (USA) ja tutkimusosapuolina päätoteuttajana VTT ja Aalto-yliopisto. Projektin lähtökohtana oli IBM:n tarve osallistaa suurissa seminaareissa avattaria oikean yleisön yhteyteen. Projektissa toteutettiin Second Lifea hyödyntävä ACME-järjestelmä (Augmented Collaboration in Moxed Environments), jonka avulla kokouksen osallistujat näkevät datalasien välityksellä Second Life -avattaret todellisen neuvottelupöydän äärellä. Avattaret eivät tuo lisäarvoa sinällään, vaan ne tarvitsevat aina yhteyden oikeisiin ihmisiin. Avattaret seuraavat todellisten henkilöiden eleitä, jotka tunnistetaan kokoushuoneeseen sijoitettujen kameroiden avulla. Todellisilla henkilöillä on mahdollisuus myös tarttua kiinni Second Lifessa sijaitseviin virtuaaliobjekteihin ja siirrellä niitä kokouspöydällä. Lähtökohtaisesti pelkät avattaret eivät tuo lisäarvoa sinällään, vaan ne tarvitsevat aina yhteyden oikeisiin ihmisiin. Avattaren toiminta on aitoa ja oikeaa vasta kun ilmeet ja katseet seuraavat ihmisen toimintaa. Näin toimien avattaret antavat mahdollisuuden olla mukana useassa kokouksessa samanaikaisesti. Virtuaalimaailmojen ja todellisuuden yhdistäminen yleistymässä Projekti on saanut laajaa kansainvälistä huomiota IBM:n lehdistöviestinnän myötä. Tuloksia kuvaava YouTube-video on koko VTT:n laajuisesti katsotuin kautta aikojen: http://youtu.be/dnb0_c-5tsk. Projektin tuloksia demonstroitiin ISMAR 2009 -konferensissa (Orlando, FL, USA) sekä lukuisissa muissa tapahtumissa muun muassa yhdessä Nokian kanssa. IBM rakensi ACME-järjestelmäprototyypin myös omiin tiloihinsa USA:ssa. Projektin tulokset julkaistiin Open Sourcena yhteistyössä Second Lifen Snowstorm-tiimin kanssa. IBM oli jo järjestänyt useita Second Life -seminaareja sekä omaan käyttöönsä että asiakkailleen. Projektin proof-of-concept-tuloksilla osoitettiin tulevaisuuden mahdollisuudet yhdistää saumattomasti todellisen ja virtuaalimaailman tapahtumia keskenään. Nokia puolestaan sai projektista mielenkiintoisen pilottikohteen datalaseja koskevalle kehitystyölleen. Projektin yrityskumppaneiden liiketoiminnan lisäksi projektin tuloksia voidaan tulevaisuudessa ottaa käyttöön myös useissa muissa virtuaalimaailmoja koskevissa yhteyksissä. Tämä vähentää muun muassa matkustustarvetta ja edistää siten kestävää kehitystä. Projektin tulosten arkipäiväinen hyödyntäminen on ajankohtaista muutamien vuosien päästä. Rajoittavin tekijä on toistaiseksi ollut kokouksissa päässä pidettävät datalasit, sillä osallistujat kokevat ne hankaliksi. 11
Vuorovaikutus Avoimen lähdekoodin yhteistyöllä rakennetaan uutta bisnestä realxtend-projektissa kehitettiin avoimen lähdekoodin alustaratkaisua virtuaalimaailmojen verkostolle. Projektin avulla nopeutettiin standardoitujen virtuaalimaailmojen verkoston syntymistä kehittämällä huippuluokan teknologiaa avoimen lähdekoodin periaatteella sekä osallistumalla avointen standardien kehittämiseen yhteistyössä muiden alalla toimivien kanssa. Avoin lähdekoodi tarjoaa edullisen kehitystavan ja suuren määrän käyttäjiä ja kehittäjiä. Avoin lähdekoodi on tietokoneohjelmien tuottamis- ja kehitysmenetelmä, jossa käyttäjä voi muokata ohjelman lähdekoodia omien tarpeidensa mukaisesti. Ohjelmaa voidaan käyttää mihin tahansa tarkoitukseen ja sitä voi kopioida ja levittää sekä alkuperäisenä että muokattuna versiona. realxtend-projektin taustalla toimi muutama Oulun seudulla toimiva pienyritys, jotka kokivat löytävänsä avoimesta lähdekoodista itselleen liiketoimintapotentiaalia. Yritykset kehittivät avoimeen lähdekoodiin perustuvia prototyyppi-ohjelmistoja, kunnes Oulu Innovation valikoitui realxtend-projektin vetäjäksi. realxtend-alusta mahdollistaa omien 3D-sovellusten luomisen muun muassa olemassa olevia avoimen lähdekoodin komponentteja ja Internet-standardeja hyödyntäen. realxtend-alustan päälle voi kehittää omia ohjelmistoja; lisenssi edellyttää ainoastaan alustan ohjelmakoodin alkuperäisen lähteen mainitsemista. Alusta toimii edelleen tuottaen mukana oleville yrityksille arvokasta osaamista ja kansainvälistä näkyvyyttä. Alustaa hallinnoi realxtend-säätiö, joka vastaa muun muassa alustan valvontaan liittyvistä toimista, kuten ipr-asioista. Alustan keskeisinä pääkehittäjinä ovat olleet Adminotech Oy, Ludo- Craft Oy ja PlaySign Oy, joille projekti on mahdollistanut pitkän tähtäimen kehitystyön liiketoiminnan vahvistamiseksi. Pääkehittäjien luoman ohjelmiston pohjalle on rakennettu monipuolisia kaupallisia sovelluksia. Projektin yhteistyökumppaneina ovat olleet muun muassa Oulun kaupunki, Nokia ja NLnet Foundation. Virtuaalitilassa jaetaan kokemuksia ja opitaan uutta realxtend-projektissa kehitettiin peliteknologiaa hyödyntäviä ohjelmistoja erilaisiin liike-elämän tarpeisiin. Kehitettyä teknologiaa voidaan käyttää monenlaisiin käyttökohteisiin, mikä on sekä ratkaisun vahvuus että myös haaste. Teknologialla pystytään mallintamaan ympäristö, joka on jo olemassa tai vasta suunnitteilla. Ympäristössä liikkumista ja toimimista voidaan todentaa virtuaalisesti, jonka lisäksi sovelluksilla voidaan visualisoida asioita, joita on hankala tutkia esimerkiksi niiden pienuuden takia (atomin/solun mallinnus). Opetus- ja koulutuskäytön lisäksi realxtend-alustateknologialla voidaan toteuttaa pelejä sekä tieteellistä visualisointia tukevia ratkaisuja. Kaupallisia sovelluksia on toteutettu muun muassa talonrakennuskoulutukseen, puimurin huoltokoulutukseen, etäkokouksien to- Tulokset Avoimen lähdekoodin realxtend-alustaratkaisu virtuaalimaailmojen verkostolle. realxtend-alustateknologialla voidaan toteuttaa pelejä sekä ratkaisuja opetus- ja koulutuskäyttöön sekä tieteelliseen visualisointiin. Hyödyt realxtend-alusta mahdollistaa 3D-sovellusten luomisen muun muassa olemassa olevia avoimen lähdekoodin komponentteja ja Internet-standardeja hyödyntämällä. realxtend-alustan päälle voi kehittää omia ohjelmistoja. Uusien työvälineiden avulla kouluttaminen on vaivattomampaa ja olemassa olevien ongelmien ratkaisemista voi harjoitella yhdessä tai erikseen. Modernia teknologiaa voidaan valjastaa perinteisen teollisuuden käyttöön monella eri tavalla. 12
Vuorovaikutus Puimuri-simulaation avulla voidaan harjoitella todellisia huoltotoimia pelkäämättä virheistä syntyviä kustannuksia. realxtend Sirkus on näyttävä ja interaktiivisia toiminnallisuuksia sisältävä sovellus, jossa realxtend-alustaa käytetään pelimoottorina. realxtend teutukseen sekä virtuaaliseen taidenäyttelyyn. Esimerkiksi berliiniläisestä taidenäyttelystä toteutettiin myös virtuaalinen versio. Lisäksi on luotu virtuaalimalli 1600-luvun Nantesin alueesta, verkkoisännöintipalvelu sekä tulevaisuuden oppimisympäristösovellus koulumaailmaan. Pilviteknologiaan perustuva Meshmoon-verkkoisännöintipalvelu mahdollistaa sekä helpon tutustumisen realxtend-teknologiaan että erilaisten mittakaavaltaan hyvinkin erilaisten palvelujen ja tapahtumien järjestämisen. kuten kone- ja laiterakennuksen sekä metsä- ja kemianteollisuuden sovelluksista. Keskeisenä haasteena on kuitenkin sovellusten lisäarvon konkretisoiminen asiakkaalle. Tarjonnan uskottavuutta rakennetaan esimerkkien avulla, jotka vahvistavat sovelluksista koituvaa hyötyä. Useiden sovellusten keskeinen myyntiargumentti pohjautuu niiden mahdollistamiin kustannussäästöihin, mikä herättänee potentiaalisten asiakkaiden kiinnostuksen. Koko projektin ajan yksi keskeisistä tavoitteista oli sisällöntuotantoja jakelukanavien kehittäminen. Tämä heijastuu myös Tulevaisuuden oppiympäristö -projektissa, joka on yksittäisten opetustapahtumien sijaan tarkoitettu ympäristöksi, johon voidaan tuoda helposti erilaisia oppimissisältöjä. Sovellukset on mahdollista toimittaa asiakkaan käyttöön internetin avulla, jolloin fyysinen välimatka ei estä nopeaa toimitusta. Puimurin huoltomallinnuksessa opiskelijat suorittavat puimurin huoltotoimia hyvin todenmukaisesti. Simulointi on edullinen harjoittelutapa; tehdyt virheet eivät aiheuta suuria kustannuksia. Avatar-virtuaalihahmojen avulla sovelluksen käyttäjät voivat kommunikoida keskenään esimerkiksi chat-toiminnolla. Yhdessä tekeminen ja kommunikointi lisäävät yhteisöllisyyttä. Keskeiseksi lisäarvoksi sovelluksissa on myös havaittu jaetun elämyksen tunne. realxtend-alustalle etsitään liiketoimintamahdollisuuksia. Tavoitteena on saada yhä enemmän jalansijaa perinteisestä teollisuudesta, 13