Tarinamme alkaa edesmenneen TKK:n päärakennukselta, johon vuonna 1995 perustettu Tietotekniikan osaston Tietoliikenneohjelmistojen ja Multimedian Laboratorio (TML) päätti perustaa uutta interaktiotutkimusta varten "virtuaaliluolan" Ameriikan mallin mukaan.
CAVE, eli CAVE Automatic Virtual Environment kehitettiin Illinoisin yliopistossa ja esiteltiin yleisölle tietokonegrafiikan tutkimuksen ytimessä, SIGGRAPH-konferenssissa vuonna 1992. CAVE on kuution muotoinen rakennelma, jonka puoliläpäiseville seinille projisoidaan ulkopuolelta stereoskooppinen virtuaaliympäristö. Kun käyttäjän pään paikka ja asento paikannuksen avulla tiedetään, saadaan ympäristö seuraamaan käyttäjän liikkeitä, ja stereoskooppinen kuva toimimaan. Paikannus mahdollistaa virtuaaliympäristössä olevien esineiden tarkastelun eri suunnista yksinkertaisesti liikkumalla itse kuution sisällä.
Tuohon aikaan tietokoneiden laskentakapasiteetti – ja etenkin 3D-grafiikkateho – olivat murto-osa nykyisestä, joten CAVE:n pyörittämiseen vaadittiin jääkaappipakastimen kokoinen, peruskokoonpanoltaan noin miljoona markkaa maksava supergrafiikkakone. Toteutuksesta riippuen virtuaalihuoneissa on vaihteleva määrä seiniä. TKK:lla lähdettiin liikkeelle varovasti yhden seinän järjestelmällä, mutta hyvän laajennusvaran sisältävällä SGI Onyx 2 InfiniteReality –tietokoneella. Siinä oli kaksi näytönohjainta, joita alan termein kutsuttiin grafiikkapiipuiksi (graphics pipeline). Yksin laitehuoneessaan puhiseva kone ristittiin Hermitiksi (suomeksi "erakko").
Projektorina käytettiin Barcon CRT-projektoria, joka pystyi aktiivistereon vaatimaan 120Hz virkistystaajuuteen käytetyllä resoluutiolla. Paikannuslaite oli Ascension MotionStar, jossa laajennetun kantaman lähetinyksikkö ja kahdeksan langallista anturia, joiden paikkaa ja asentoa pystyttiin seuraamaan noin 3x3x3 metrin kokoisella alueella varsin tarkasti. Paikannuslaitetta ohjasi 486-tasoinen räkkiasennettava teollisuus-PC, jonka ero tavalliseen oli lähinnä suuri määrä korttipaikkoja antureita kuunteleville korteille.
EVE-tila valmiina Konemiehentie 2:ssa, malli Seppo äyräväinen.
Varsinaiseen CAVEen päästiin vuonna 1998 Tietotekniikan talon valmistuttua Konemiehentielle. Talosta oli varattu virtuaalihuoneelle 96 neliömetrin tila, sekä erillinen 8 neliön ilmastoitu laitetila useiden kilowattien teholla lämpöä puhkunutta SGI-grafiikkakonetta varten.
Muuton yhteydessä virtuaalihuoneelle rakennettiin kunnollinen kehikko alumiiniprofiilista, sekä hankittiin harmaasta, valon polarisaation säilyttävästä muovin tapaisesta kankaasta valmistettu, kuution reunoista saumattu projektiopinta. Alumiinin käyttö johtui paikannuslaitteen vaatimuksista; magneettikenttä häiriytyi rautaesineistä, joten niiden määrä tilassa piti minimoida.
Puinen lattiapinta oli seiniin sopivalla, himmeällä harmaan sävyllä maalattu, ja siihen kuva projisoitiin katon suunnasta peilin kautta. Barcon projektori korvattiin neljällä ElectroHome Marquee 8500LC -projektorilla, jotka Barcon tavoin edustivat CRT-tekniikkaa, mutta olivat hinnaltaan edullisempia. Jo tuohon aikaan oli markkinoilla DLP-tekniikalla toimivia, riittävään virkistystaajuuteen ja resoluutioon pystyviä projektoreita, mutta niiden hinnat olivat moninkertaiset perinteisiin CRT-projektoreihin verrattuna. Etuna olisi ollut helpommat ja vähemmän itsekseen muuttuvat säädöt, sekä olennaisesti parempi valovoima – mutta hintaa oli liikaa.
SGI Onyxiin hankittiin kaksi uutta grafiikkapiippua, jolloin jokaiselle seinälle saatiin omansa. Samalla suorittimien määrää kasvatettiin kahdeksaan, jotta varmistettiin koneen jaksavan syöttää grafiikkadataa piipuille riittävällä vauhdilla. Myös koneen keskusmuistia laajennettiin.
Kuvan lisäksi EVE tarjosi käyttäjälleen huippuluokan tilaäänentoiston. 16 kaiutinta ja subwoofer, sekä näitä ohjaava erillinen PC antoivat mahdollisuuden tuottaa käyttäjän korviin ääntä mistä tahansa suunnasta. äänijärjestelmän ohjelmisto oli kehitetty tutkimusryhmässämme.
Muuton yhteydessä tehty laajennustyö oli kaikkineen varsin kallis, mutta yhteistyökumppaniksi saatiin CSC – Tieteellinen Laskenta Oy (nykyisin CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy), jonka omistukseen tuli kolmannes laitteistosta, ja joka sai myös omistusosuutensa suhteessa käyttöaikaa virtuaalihuoneesta. TML ja CSC tekivät yhteistyötä laitteiston yhteiskäytön lisäksi myös projekteissa. Mm. CSC:n kehittämä ElmerPost-visualisointiohjelmisto työstettiin toimimaan EVE-ympäristön neljällä seinällä ja paikannusta hyödyntäen (Seppo äyräväinen).
Virtuaalihuone sai ensin nimekseen HUTCAVE, eli Helsinki University of Technology CAVE Automatic Virtual Environment. Nimenmuutos oli kuitenkin pian edessä, sillä meitä lähestyttiin vuoden 2001 alussa Illinoisin yliopiston suunnalta kirjeitse, ja uhattiin oikeustoimilla, ellei heidän rekisteröidyn tavaramerkkinsä käyttö lopu. Meillähän ei mitään lisenssiä nimeen ollut, ja laitteistokin oli itse kasattu. Tästä säikähtäneinä lyhensimme pikavauhtia huoneen HUTVE:ksi (Helsinki University of Technology Virtual Environment), mutta tätä nimeä ei pidetty kovin onnistuneena, joten keskustelun ja nimikilpailun seurauksena päädyttiin 31.2.2001 ytimekkäämpään nimeen EVE (Experimental Virtual Environment). Tämä kuvasikin sitä alkuperäistä paremmin, sillä kovin automaattinen tuo ympäristö ei koodaajan tai käyttäjänkään näkökulmasta ollut vaan enemmän sitä kokeellista laatua.
Alkuperäinen HUTCAVE-logo, joka poistettiin käytöstä. Tämä, kuten muutkin tämän artikkelin logot ovat Seppo äyräväisen käsialaa.
Pikaisesti korjattu logo, joka eli vain muutaman kuukauden vuoden 2001 alussa.
Nimikilpailun voitti lopulta EVE, jonka logo sai vaikutteita erään tunnetun optisen mediatyypin logosta.
Tutkimus oli jatkoa vuoden 1993 lopulla alkaneelle huonetilojen analysointia sekä liikkuvien äänilähteiden simulointia, animointia ja kuuntelua (auralisaatiota) tutkineelle DIVA-hankkeelle, jossa yhdistetään kahden eri median, tietokonegrafiikan ja akustiikan, laskennallisia menetelmiä. Projektin tuloksena syntynyt prototyyppisovellus kokosi ansiokkaasti yhteen TML:n ja TKK:n Akustiikan laboratorion osaamisalueita, kuten 3D-animaatiota ja -mallinnusta, tila-akustiikan mallinnusta, ihmisen ja koneen vuorovaikutusta ja neuroverkkoja. Se hyväksyttiinkin SIGGRAPH-konferenssin Electric Gardeniin vuonna 1997.
Sovelluksessa virtuaalinen orkesteri (huilu, kitara, rummut, basso) soittaa erilaisia kappaleita kapellimestarin tahdissa ja MIDI-tiedoston ohjaamana oikeilla sormituksilla. Soittajat myös "oppivat" kapellimestarin johtotyylin ja mukautuvat siihen. Tämä pysyi pitkään EVE-demojen ohjelmistossa, ja sitä kävivät testaamassa myös monet oikeat kapellimestarit.
Provis-projektissa kehitettiin menetelmiä suunnitteluohjelmissa luotujen 3D-mallien siirtoon interaktiivisessa virtuaaliympäristössä näytettäväksi.
Tämä diplomityöprojekti tehtiin yhdessä Puolustusvoimien koulutuksen kehittämiskeskuksen (PvKK) kanssa. Tarkoituksena oli kartoittaa virtuaalitekniikan ja -ohjelmistojen nykytila, sekä tehdä kaupunkitaistelumainen, käyttäjän pään paikannusta hyödyntävä demosovellus EVE-ympäristössä. Työn teki Seppo äyräväinen.
BS-VE (Building Services in Virtual Environment) tutki tila-audion ja fotorealistisen mallin yhdistämistä, rakennustiedon visualisointia virtuaaliympäristössä, uusia vuorovaikutusmenetelmiä, sekä 3D-mallien siirtoprosessia virtuaaliympäristöön (Lauri Savioja, Iikka Olli, Matti Gröhn, Janne Kontkanen, Jukka Rönkkö, Santeri Salminen, Seppo äyräväinen). Projektissa olivat mukana TML:n lisäksi myös Oy Halton Group Ltd., Insinööritoimisto Olof Granlund Oy, YIT Rakennus Oy, Senaatti-kiinteistöt, Fagerhult Oy ja Luxo Finland Oy.
Projektia seurasi vuonna 2006 alkanut TKK:n, VTT:n ja Hankenin yhteisprojekti FoundIT, jossa tutkittiin Digitaalisten työvälineiden ja menetelmien hyödyntämistä rakennusalalla (mukana vanhoista tutuista Jukka Rönkkö ja Mikko Laakso). Tämä projekti ei enää juuri liittynyt EVE:en, vaan tutkimusta tehtiin perinteisemmässä työasemaympäristössä.
ALMA-projektissa kehiteltiin käyttöliittymiä soittimien mallinnukseen. Projektissa syntyivät virtuaalirumpu ja ksylofoni – sekä ilmakitara, joka sai suurta julkisuutta, ja josta ponnisti kokonainen firma: sittemmin Kung-Fu -peleihin keskittynyt Virtual Air Guitar Company.
Helma-projekti (Fine Motor Interaction Methods for Immersive Free-Hand Expression) kehitti kahta kättä hyödyntäviä vapaan käden työkaluja taiteilijoille. Suuren yleisön keskuudessa "ilmaan piirtämisenä" tunnettu sovellus oli enimmäkseen Tommi Ilmosen käsialaa, ja sisällöllisestä puolesta ja testauksesta vastasi elokuvaohjaaja ja taidemaalari, TML:ssä jatko-opintojaan tehnyt Wille Mäkelä. Mukana tiimissä olivat myös Markku Reunanen ja Tapio Takala, sekä Tampereen yliopistolta Karri Palovuori.
Tampereella kehiteltiin projektille Näpräksi nimetty, ultraääneen perustuva sormenpäät paikantava laite, jolla saatiin kontrolloitua viivoja huomattavasti tarkemmin kuin magneettipaikannuksella.
Sovellusta testasivat EVE:ssä myös mm. Kain Tapper, Anna Tuori, Joakim Sederholm, Jukka Korkeila, Elina Merenmies, Markus Konttinen, Hannele Grönlund, Pekka Kauhanen, Martti Aiha, Priit Pärn ja Outi Heiskanen. Taiteilijoiden töitä oli näytillä Kiasmassa Ilmaan maalattu ihminen -näyttelyssä (4.-27.11.2005). Virtuaaliveistokset näytettiin yleisölle EVE:n Upponurkaksi nimetyllä kevytversiolla.
Uni-verse –projektin tavoitteena oli luoda avoimen lähdekoodin usean käyttäjän hajautettu ja interaktiivinen Internet-alusta koti- ja yleiseen käyttöön. Alustan piti tukea korkealaatuista 3D-grafiikkaa, tilaääntä ja akustiikan simulointia. Laboratoriomme osuus projektissa liittyi lähinnä huonemallien geometrian yksinkertaistamiseen akustiikan mallinnusta varten, ja reaaliaikaiseen tilaäänen luomiseen.
EVE-tilassa järjestettiin vuosien varrella lukuisia demoja erilaisille kohderyhmille. Kuukauden ensimmäinen maanantai oli "virallinen demopäivä", jolloin tilaan sai tulla tutustumaan, kunhan varasi ajan etukäteen. Demoilu suurelle yleisölle loppui vuoden 2005 lopulla, kun laitteiston (lähinnä 3D-lasit) ongelmat alkoivat olla liian häiritseviä järkevien demojen järjestämiseksi. Laseja hankittiin lisää (CrystalEyes-laseja edullisempia NuVisionin valmistamia laseja), mutta nämä taas eivät pitäneet kattoprojektorin tuottamasta kirkkaasta valosta ja kieltäytyivät toimimasta vanhojen infrapunaemitterien kanssa. Tehokkaampi emitteriratkaisu oli suunnitelmissa vielä vuonna 2006, mutta sitä ei koskaan saatu toteutettua, vaan toiminnot päätettiin siirtää Odeion-tilassa toimivaan, passiivistereolasien kanssa käytettävään Upponurkkaan.
Tasavallan Presidentti Tarja Halonen vieraili EVE-tilassa.
Tietotekniikan talolla järjestettiin CAVE-ohjelmoijien workshop, joka oli laatuaan kolmas, ja johon osallistui 24 keinotodellisuusalan ammattilaista Suomesta, Ruotsista, Norjasta, Tanskasta ja Japanista. Aiemmat workshopit oli järjestetty KTH:lla Tukholmassa (2001) ja Aalborgin yliopistossa Tanskassa (2002). Otaniemen tapahtuman osallistujat kävivät myös tutustumassa Tampereen yliopiston CAVE-laitteistoon. Tämä jäikin viimeiseksi tällä nimellä järjestetyksi workshopiksi, sillä 2004 järjestettiin Ruotsissa jonkinlaista jatkumoa tälle ollut "Open Source VR Programming" -tapahtuma, johon TKK:laisille ei lähetetty edes kutsua. Näin käytännössä loppui hyvin alkanut pohjoismainen yhteistyö CAVE/VR-saralla. Tosin tässä vaiheessa innostus oli muutenkin laskusuunnassa "tappajasovellusten" puuttuessa edelleen – yli 10 vuotta ensimmäisen CAVE:n esittelyn jälkeen. Suuntaus oli selkeästi halvalla PC-raudalla toteutettuihin järjestelmiin, ja SGI-jääkaappien valtakausi alkoi olla ohi, vaikka niissäkin oli jo siirrytty nVidian ja ATI:n valmistamiin näytönohjainpiireihin.
TKK:n isännöimän, kolmannen CAVE-programming workshop-tapahtuman talvinen logo.
2000-luvun alusta lähtien EVE-ryhmään kuulunut Matti Gröhn CSC:ltä väitteli Tietotekniikan talolla. Tämän työn valmistuminen päätti käytännössä EVE-CSC-yhteistyön aikakauden.
Yhteistyösopimus TML:n ja CSC:n kesken päättyi virallisesti.
Hermit ajettiin alas, koska käyttäjiä ei enää käytännössä ollut. Syvä hiljaisuus laskeutui konehuoneeseen...
Hermit jätti Tietotekniikan talon, ja siirtyi viettämään eläkepäiviä viereiseen Nanotaloon, Laskennallisen tekniikan laboratorioon.