Conţinut

• Definiția realității virtuale
• A vedea e a crede
• Mișcare și interacțiune
• Puterea sunetului
• Puterea necesară pentru realitatea virtuală
• Viitorul realității virtuale și Android
• Învelire

Realitatea virtuală este noutatea fierbinte a tehnologiei în acest moment. Google și o mulțime de alte companii au dedicat mult timp (și bani) dezvoltării tehnologiei VR, precum Google Daydream și Samsung Gear VR. Dar cum funcționează și cum va fi implementat cu Android? Să aflăm.

Definiția realității virtuale

Realitatea virtuală permite utilizatorului să fie scufundat într-o lume virtuală, spre deosebire de ecranele obișnuite din fața utilizatorului, care nu permit o astfel de experiență. VR poate include 4 dintre cele 5 simțuri, inclusiv vedere, auz, atingere și, chiar, miros. Cu această putere, VR poate duce oamenii destul de ușor pentru o lume virtuală. Singurele probleme actuale sunt disponibilitatea unui astfel de hardware și prețul la care poate fi achiziționat. Google combate acest lucru cu Google Cardboard și ecosistemul Daydream. Însă așa cum este în prezent, VR-ul de înaltă calitate nu este posibil fără a cheltui destul de mulți bani pentru a obține un computer puternic și căștile merg cu acesta. Deoarece prețurile se încadrează pe plăcile grafice care pot rula desktop VR la setările necesare și odată cu Google care realizează ecosistemul Daydream, nu va trece mult timp până când conținutul de înaltă calitate va fi disponibil cu ușurință.

A vedea e a crede

Sau nu, realitatea virtuală îți păcălește creierul să creadă că ești într-o lume 3D. Primul mod în care VR face acest lucru este cu afișajul stereoscopic. Aceasta funcționează prin afișarea a două unghiuri ușor diferite ale scenei la fiecare ochi, simulând adâncimea. Aceasta împreună cu alte moduri de a simula adâncimea ca paralaxia (obiecte mai îndepărtate care par să se deplaseze mai lent), umbrirea și tehnicile creează o experiență aproape de viață. Un exemplu de aspectul unui afișaj stereoscopic poate fi găsit mai sus.

După cum puteți vedea, unghiul armei este ușor diferit pe fiecare parte, așa cum este și părul transversal, dar când puneți efectiv căștile și jucați jocul, totul se aliniază perfect. Modul în care arată ecranul stereoscopic variază de la o platformă la alta, deoarece fiecare set cu cască diferă destul de mult în modul în care afișează conținutul, imaginea de mai sus este dintr-un joc realizat pentru Google Cardboard folosind Unreal Engine.

Vive și Rift reprezintă cele două cele mai cunoscute dispozitive VR existente pe piață.

Diferite platforme VR au, de asemenea, specificații diferite pentru căști în sine. HTC Vive și Oculus Rift au ambele afișaje de 90Hz, în timp ce Playstation VR are un display de 60Hz. Este de regulă că doriți ca cadrele dvs. pe secundă să corespundă cu rata de actualizare a monitorului, de aceea este recomandat ca Vive și Rift să mențină 90 FPS, în timp ce PSVR menține 60 FPS. Mobilul este o poveste diferită, deoarece telefoanele diferite au rezoluții diferite, dar menținerea a cel puțin 60 FPS este obiectivul. Vom intra exact în ceea ce înseamnă asta.

Extinzând mai mult modul în care funcționează FPS și rata de actualizare, FPS și rata de reîmprospătare a unui monitor sunt două lucruri separate independente unele de altele. Cadre pe secundă este cât de rapid poate să afișeze imaginile dvs. pe secundă. 60 FPS înseamnă că GPU emite 60 de imagini în fiecare secundă. Rata de actualizare a unui monitor este cât de rapid poate monitorul să afișeze imagini pe secundă, măsurate în hertz (Hz). Aceasta înseamnă că, dacă jucați un joc și FPS-ul este de 120, dar rata de actualizare a monitorului dvs. este de 60 Hz, veți putea afișa doar 60 FPS. În mod esențial, pierdeți jumătate din cadre, ceea ce nu este un lucru bun, deoarece poate apărea „ruperea”.

Lacrima este fenomenul obiectelor dintr-un joc care se desparte în câteva bucăți și este afișat în două locații diferite de-a lungul axei X, dând un efect de rupere. De aici intră sincronizarea verticală (VSync). Aceasta limitează frecvența la rata de actualizare a monitorului. În acest fel nu se pierd cadre și, la rândul său, nu se experimentează rupere. Acesta este motivul pentru care pentru cea mai bună experiență VR, trebuie obținut același număr pentru rata de cadru și rata de actualizare sau poate apărea boală.

• HTC Vive - tot ce trebuie să știți
• Oculus Rift - tot ce trebuie să știți
• Google Daydream - tot ce trebuie să știți

Daydream reprezintă viitorul VR-ului mobil.

Există, de asemenea, alte componente care intră în întreaga experiență VR, inclusiv Field of View (FOV) și latență. Acestea joacă un rol major în modul în care percepem VR și dacă nu sunt făcute corect, pot provoca și boală în mișcare. Hai să aruncăm o privire.

Câmpul vizual este întinderea lumii vizibile care poate fi văzută la un moment dat. De exemplu, oamenii au un FOV de aproximativ 180 de grade în timp ce privesc drept înainte și 270 de grade cu mișcarea ochilor. Aceasta este o caracteristică importantă în VR, deoarece veți purta căștile pentru a vă transporta într-o lume virtuală.

Ochiul uman este foarte bun pentru a observa imperfecțiunile vederii, vederea tunelului fiind un exemplu de astfel de fenomene. Chiar dacă un set cu cască VR a avut un FOV de 180 de grade, este posibil să fiți în continuare capabili să diferențați. Vive și Rift au ambele FOV-uri de 110 grade, Cardboard are 90, GearVR are 96 și se zvoneste că Daydream poate avea până la 120. Acest lucru ar trebui, în general, să afecteze foarte mult experiența VR și ar putea face sau rupe o anumită cască. pentru oameni, ca să nu mai vorbim de probleme de sănătate în care vom intra mai târziu.

Dacă nu respectă o rată de cadru acceptabilă, FOV sau latența poate provoca îmbolnăvire la mișcare.

Latenția este, de asemenea, un factor care poate face sau rupe VR, orice lucru de peste 20 de milisecunde nu este suficient de rapid pentru a-ți păcăli creierul să crezi că ești într-o lume diferită. Există o mulțime de variabile care intră în latență, inclusiv CPU, GPU, ecran, cabluri și așa mai departe. Ecranul va avea o latență medie, în jur de 4-5 ms, în funcție de ecran, de exemplu. Timpul necesar pentru a comuta un pixel complet este de 3 ms, iar motorul ar putea dura și câțiva. Cu doar trei variabile, te uiți la latența în cifre duble în unele cazuri. Cheia reducerii latenței este rata de actualizare a monitorului. Formula este următoarea: 1000 (ms) / viteză de reîmprospătare (hz). Deci, deși problema latenței ar putea fi rezolvată cu un monitor de 90 de ore în loc de un monitor de 60 de ore, nu este atât de ușor cum am discutat. Mai târziu vom vorbi despre cerințele hardware PC pentru realitatea virtuală.

Dacă nu respectă o rată de cadru acceptabilă, FOV sau latența poate provoca îmbolnăvire la mișcare. Acest lucru se întâmplă suficient pentru a moneda propriul nume, cunoscut sub numele de „cybersickness”. Toate aceste trei concepte trebuie îndeplinite pentru a reduce modificările ciberneticii. Fără cadre corecte pe secundă, cu viteza de actualizare a afișajului, este posibil sărirea cadrelor, micro bâlbâie și decalarea. Latenția poate fi chiar o problemă mai mare, cu întârziere de mișcare și interacțiune cauzată de timpii de răspuns lent ai hardware-ului, este posibil să-ți pierzi complet sentimentul de direcție și să fii dezorientat. Câmpul de vedere, deși important, nu ar trebui să provoace atâtea probleme pe care le menționează celelalte, dar cu siguranță va scoate din experiență și poate provoca o anumită dezorientare.

Mișcare și interacțiune

Aceasta este probabil una dintre cele mai importante părți ale realității virtuale. Este un lucru să te uiți doar în jurul unui spațiu 3D, dar să poți să te miști și să atingi și să interacționezi cu obiectele este un joc complet diferit. Pe Android, accelerometrul, giroscopul și magnetometrul telefonului dvs. sunt folosite pentru a realiza mișcarea căștilor. Accelerometrul este utilizat pentru a detecta mișcarea tridimensională cu giroscopul fiind utilizat pentru a detecta mișcarea unghiulară urmată de magnetometru pentru poziția în raport cu Pământul.

Utilizând acești senzori, telefonul dvs. poate prezice cu exactitate unde vă uitați la un moment dat în timp ce utilizați VR. Odată cu anunțul Google Daydream, utilizatorii Android VR vor putea utiliza un telefon separat ca un controler pentru a se deplasa și interacționa în mediul înconjurător. Desktop VR, cum ar fi HTC Vive sau Oculus Rift, fie utilizează un controler, fie controlerele care amintesc de Wiimote pentru scopuri diferite. Folosind viziunea computerului (explicată aici), precizia VR poate fi îmbunătățită foarte mult prin faptul că camerele și alți senzori sunt configurați în camera în care utilizați căștile VR.

Căștile VR pot avea controlere speciale, așa cum am menționat anterior, dar cum funcționează exact? Privind HTC Vive, există doi senzori în infraroșu și doi controleri în cutie, în total 70 de senzori diferiți cu căști. Toate acestea vă urmăresc pe dvs. și pe controlerele dvs. care vă permite să vă deplasați liber în cameră în timp ce jucați jocuri. Observați cum controlerele Vive au un decupaj în cerc? Acest lucru este mai mult decât probabil în scopuri de urmărire. Oculus Rift oferă o experiență diferită folosind aproape aceeași tehnologie.

În afara cutiei, Rift folosește de fapt un controler Xbox One. Există însă un set opțional de controlere care oferă o funcționalitate similară cu Vive, cunoscută sub numele de „Touch by Oculus”. Aceste două controlere reorganizează butoanele One controller pe ceea ce poate fi descris doar ca foregrips cu inele mari care acoperă degetele. Oculus păstrează modul în care acestea funcționează în condiții de înfășurare strânsă, dar pachetul include doi senzori similari cu Vive, astfel încât se presupune că funcționează într-un mod similar, pot avea și accelerometre și giroscopuri.

Puterea sunetului

Experiența nu ar fi completă fără audio. Întrucât aceasta este o lume virtuală, doriți ca audio să fie cât mai aproape de viața reală. Acest lucru este realizat de audio spațial, cunoscut și sub denumirea de audio 3D, care este plasarea virtuală a sunetului într-un mediu tridimensional care emulează sunete din diferite unghiuri. Am făcut o reprezentare rapidă în Unreal Engine pentru a arăta modul în care difuzoarele pot fi plasate într-un mediu pentru a imita diferite sunete provenite din orice locație din scenă. Cu această tehnologie, realitatea virtuală devine o experiență mai imersivă și, în general, îmbunătățește destul de mult calitatea VR.

Puterea necesară pentru realitatea virtuală

Mai exact pe desktop, VR necesită multă putere pentru o experiență lină și consistentă. De fapt, majoritatea persoanelor care dețin desktop-uri nu pot folosi realitatea virtuală, deoarece computerele lor nu sunt suficient de puternice.Steam recomandă un Intel i5 Haswell sau mai nou și un Nvidia GTX 970 sau AMD Radeon R9 290 pentru o experiență lină.

Problema principală cu care se confruntă hardware-ul este că pentru Vive și Rift, calculatorul dvs. nu trebuie doar să ruleze un joc 1080p la 60 FPS, ci trebuie să ruleze la o rezoluție mai mare la 90 FPS. Majoritatea hardware-ului nu pot face asta.

Se dovedește că există un număr foarte limitat de computere cu aceste specificații sau mai bine, așa că aceasta va încetini mai mult decât probabil adoptarea VR pe desktop. Cu toate acestea, pentru telefonul mobil, orice telefon Android cu KitKat (4.4) sau superior nu ar trebui să aibă probleme cu funcționalitatea VR de bază. Funcțiile de tip Daydream necesită cel puțin un Nexus 6P la momentul scrierii.

Viitorul realității virtuale și Android

Google a fost în prim plan atunci când vine vorba de VR pe mobil. Disponibil acum, Google VR SDK și NDK permit o dezvoltare a VR foarte puternică, iar Google Daydream va fi lansat la sfârșitul acestui an, VR mobil va vedea un alt salt în ceea ce este posibil. Samsung a avut succes și cu Gear VR. Motoarele terță parte integrează Google VR în motoarele lor. Unreal Engine acceptă acum Google VR în 4.12, iar Unity este și Google VR gata și Daydream gata.

Învelire

Realitatea virtuală are un potențial ridicat, iar cu prețuri mai mici și o apăsare mai mare din partea companiilor, VR poate fi un mare succes. Modul în care funcționează VR este o combinație foarte inteligentă de diferite tehnologii care lucrează împreună pentru a crea o experiență excelentă. De la punctele de vedere stereoscopice la audio 3D, VR este viitorul acum și nu poate decât să se îmbunătățească. Spuneți-ne în comentarii dacă credeți că VR este următorul lucru important! Asigurați-vă că rămâneți la curent cu sursa VR și pentru tot VR! /