Obsah

• Definícia virtuálnej reality
• Kto vidí ten verí
• Pohyb a interakcia
• Sila zvuku
• Sila potrebná pre virtuálnu realitu
• Budúcnosť virtuálnej reality a Android
• Zabaliť

Virtuálna realita je v súčasnosti v technológii horúcou novinkou. Spoločnosť Google a veľa ďalších spoločností venovali vývoju technológie VR veľa času (a peňazí), ako napríklad Google Daydream a Samsung Gear VR. Ako to však funguje a ako bude implementovaný v systéme Android? Poďme zistiť.

Definícia virtuálnej reality

Virtuálna realita umožňuje používateľovi ponoriť sa do virtuálneho sveta, na rozdiel od bežných obrazoviek pred užívateľom, ktoré takýto zážitok neumožňujú. VR môže obsahovať 4 z 5 zmyslov vrátane zraku, sluchu, dotyku a prípadne aj zápachu. Vďaka tejto sile môže VR priviesť ľudí do virtuálneho sveta pomerne ľahko. Jedinými súčasnými problémami sú dostupnosť takého hardvéru a cena, za ktorú sa dá kúpiť. Spoločnosť Google proti tomu bojuje pomocou kartónu Google a ekosystému Daydream. Ale za súčasného stavu nie je možné dosiahnuť kvalitný VR bez toho, aby ste museli minúť dosť peňazí na to, aby ste dostali výkonný počítač a slúchadlá s mikrofónom. Keďže ceny klesajú na grafických kartách, ktoré dokážu spustiť VR pre stolné počítače v požadovaných nastaveniach a ako spoločnosť Google vytvára ekosystém Daydream, nebude trvať dlho, kým bude k dispozícii vysokokvalitný obsah.

Kto vidí ten verí

Alebo nie, virtuálna realita podnecuje váš mozog k tomu, aby uveril, že ste v 3D svete. Prvý spôsob, ako to VR robí, je so stereoskopickým displejom. Funguje to tak, že do každého oka sa zobrazia dva mierne odlišné uhly scény, čo simuluje hĺbku. To spolu s ďalšími spôsobmi simulácie hĺbky, ako je paralaxa (ďalšie objekty sa zdajú byť pomalšie), tieňovanie a techniky vytvárajú takmer životný zážitok. Príklad toho, ako vyzerá stereoskopický displej, je uvedený vyššie.

Ako vidíte, uhol zbrane sa na každej strane mierne líši, rovnako ako krížový kríž, ale keď si skutočne nasadíte headset a budete hrať hru, všetko sa dokonale vyrovná. Vzhľad stereoskopickej obrazovky sa líši v závislosti od platformy, pretože každá náhlavná súprava sa trochu odlišuje v spôsobe zobrazovania obsahu. Vyššie uvedený obrázok je z hry vyrobenej pre Google Cardboard pomocou Unreal Engine.

Vive a Rift predstavujú dve najznámejšie VR zariadenia, ktoré sú v súčasnosti na trhu.

Rôzne platformy VR majú tiež rôzne špecifikácie samotných náhlavných súprav. HTC Vive aj Oculus Rift majú displeje 90 Hz, zatiaľ čo VR Playstation VR má displej 60 Hz. Je pravidlom, že chcete, aby vaše snímky za sekundu zodpovedali obnovovacej frekvencii vášho monitora, preto sa odporúča, aby Vive aj Rift udržiavali 90 FPS, zatiaľ čo PSVR udržuje 60 FPS. Mobil je iný príbeh, pretože rôzne telefóny majú rôzne rozlíšenia, ale cieľom je udržať aspoň 60 FPS. Dostaneme sa k presne tomu, čo to znamená ďalej.

Ďalšie informácie o tom, ako FPS a obnovovacia frekvencia fungujú, sú FPS a obnovovacia frekvencia monitora dve samostatné veci, ktoré sú od seba nezávislé. Počet snímok za sekundu je rýchlosť, ako môže GPU zobrazovať obrázky za sekundu. 60 FPS znamená, že GPU vydáva 60 obrázkov každú sekundu. Obnovovacia frekvencia monitora je, ako rýchlo monitor dokáže zobrazovať obrázky za sekundu, merané v hertzoch (Hz). To znamená, že ak hráte hru a FPS je 120, ale obnovovacia frekvencia monitora je 60 Hz, budete môcť zobraziť iba 60 FPS. V podstate strácate polovicu snímok, čo nie je dobré, pretože môže dôjsť k „trhaniu“.

Roztrhnutie je jav, ktorý sa v hre rozpadá na niekoľko častí a zobrazuje sa na dvoch rôznych miestach pozdĺž osi X, čo spôsobuje trhací efekt. Tu prichádza Vertical Sync (VSync). To obmedzuje rýchlosť snímania na obnovovaciu frekvenciu vášho monitora. Týmto spôsobom nedochádza k strate snímok a nedochádza k roztrhnutiu. To je dôvod, prečo pre najlepší zážitok s VR je potrebné dosiahnuť rovnaké číslo pre obnovovaciu frekvenciu a obnovovaciu frekvenciu, alebo môže dôjsť k chorobe.

• HTC Vive - všetko, čo potrebujete vedieť
• Oculus Rift - všetko, čo potrebujete vedieť
• Google Daydream - všetko, čo potrebujete vedieť

Daydream predstavuje budúcnosť mobilného VR.

Existujú aj ďalšie komponenty, ktoré prechádzajú celým zážitkom VR, vrátane zorného poľa zorného poľa (FOV) a latencie. Tieto hrajú hlavnú úlohu v tom, ako vnímame VR, a ak sa to neurobí správne, môže tiež spôsobiť pohybovú chorobu. Pozrime sa.

Zorné pole je rozsah viditeľného sveta, ktorý je možné vidieť v ktoromkoľvek danom čase. Napríklad ľudia majú približne 180 stupňov FOV pri pohľade priamo vpred a 270 stupňov s pohybom očí. Toto je dôležitá funkcia vo VR, pretože budete nosiť náhlavnú súpravu, ktorá vás prenesie do virtuálneho sveta.

Ľudské oko je veľmi dobré na to, aby si všimlo nedostatky videnia, pričom videnie tunela je príkladom takéhoto fenoménu. Aj keď náhlavná súprava VR mala 180 stupňov FOV, stále budete vedieť rozlíšiť. Vive aj Rift majú FOV 110 stupňov, kartón má 90, GearVR má 96 a hovorí sa, že Daydream môže mať až 120. To by malo vo všeobecnosti výrazne ovplyvniť zážitok s VR a mohlo by spôsobiť alebo poškodiť určitú náhlavnú súpravu. pre ľudí, nehovoriac o žiadnych zdravotných problémoch, ktorým sa neskôr dostaneme.

Nedodržanie prijateľnej snímkovej frekvencie, FOV alebo latencie môže spôsobiť choroby z pohybu.

Latencia je tiež faktorom, ktorý môže spôsobiť alebo zlomiť VR, pričom čokoľvek viac ako 20 milisekúnd nie je dostatočne rýchle na to, aby váš mozog podviedol, že ste v inom svete. Existuje veľa premenných, ktoré prichádzajú do oneskorenia, vrátane CPU, GPU, obrazovky, káblov a tak ďalej. Obrazovka bude mať priemernú latenciu, napríklad okolo 4 - 5 ms v závislosti od obrazovky. Čas potrebný na prepnutie na plný pixel je 3 ms a motor môže trvať aj niekoľko. Iba s tromi premennými sa v niektorých prípadoch pozeráte na latenciu dvojciferných číslic. Kľúčom k zníženiu latencie je obnovovacia frekvencia monitora. Vzorec je nasledujúci: 1000 (ms) / obnovovacia rýchlosť (hz). Takže zatiaľ čo problém s oneskorením by sa mohol vyriešiť monitorom s frekvenciou 90 Hz namiesto 60 Hz, nie je to také jednoduché, ako sme diskutovali. Neskôr budeme hovoriť o hardwarových požiadavkách na PC pre virtuálnu realitu.

Nedodržanie prijateľnej snímkovej frekvencie, FOV alebo latencie môže spôsobiť choroby z pohybu. Stáva sa to dosť na to, aby sa v skutočnosti vytvorilo vlastné meno, známe ako „kybernetickosť“. Všetky tri z týchto koncepcií je potrebné splniť, aby sa obmedzili zmeny kybernetiky. Bez správnych snímok za sekundu s obnovovacou frekvenciou displeja je možné preskakovanie snímok, micro koktanie a oneskorenie. Latencia môže byť dokonca väčším problémom. Pri oneskorení pohybu a interakcie spôsobenom pomalými časmi odozvy hardvéru je možné úplne stratiť zmysel pre smer a stať sa dezorientovaným. Aj keď je zorné pole dôležité, nemalo by spôsobiť toľko problémov, ako sa spomínali ostatné, ale určite to zoberie zo skúsenosti a môže spôsobiť určitú dezorientáciu.

Pohyb a interakcia

Toto je pravdepodobne jedna z najdôležitejších častí virtuálnej reality. Jedna vec je len rozhliadnuť sa po 3D priestore, ale byť schopný pohybovať sa po ňom a dotýkať sa a interagovať s objektmi je úplne iná guľová hra. V systéme Android sa akcelerometer, gyroskop a magnetometer vášho telefónu používajú na dosiahnutie pohybu headsetu. Akcelerometer sa používa na detekciu trojrozmerného pohybu, pričom gyroskop sa používa na detekciu uhlového pohybu nasledovaného magnetometrom pre polohu vzhľadom na Zem.

Pomocou týchto senzorov dokáže váš telefón počas používania VR presne predpovedať, kde sa práve nachádzate. S oznámením Google Daydream budú používatelia Android VR môcť používať samostatný telefón ako radič na pohyb a interakciu v prostredí. Desktop VR, ako je HTC Vive alebo Oculus Rift, používajú radič alebo radiče pripomínajúce Wiimote na rôzne účely. Použitím počítačového videnia (vysvetlené tu) sa presnosť VR môže výrazne zvýšiť tým, že sa kamery a iné senzory nastavia v miestnosti, v ktorej používate náhlavnú súpravu VR.

Ako je uvedené vyššie, náhlavné súpravy VR môžu mať špeciálne ovládače, ale ako presne fungujú? Pri pohľade na HTC Vive sú v balení dva infračervené senzory a dva ovládače, pomocou náhlavnej súpravy spolu 70 rôznych senzorov. To všetko sleduje vás a vaše ovládače, čo vám umožňuje voľne sa pohybovať po miestnosti pri hraní hier. Všimnite si, ako majú regulátory Vive kruhový výrez? Je to viac ako pravdepodobné na účely sledovania. Oculus Rift ponúka iný zážitok pri používaní takmer rovnakej technológie.

Po vybalení Rift skutočne používa radič Xbox One. Existuje však voliteľná sada ovládačov, ktoré ponúkajú podobné funkcie ako Vive, známe ako „Touch by Oculus“. Tieto dva ovládače usporiadajú tlačidlá ovládača One na tie, ktoré sa dajú opísať iba ako predné úchytky s veľkými krúžkami zakrývajúcimi vaše prsty. Spoločnosť Oculus udržiava spôsob, akým tieto práce fungujú, v tesnom obale, ale súčasťou balenia sú dva senzory podobné Vive, takže pravdepodobne pracujú podobným spôsobom, môžu mať aj akcelerometre a gyroskopy.

Sila zvuku

Bez zvuku by zážitok nebol úplný. Keďže ide o virtuálny svet, chcete, aby bol zvuk čo najbližšie k skutočnému životu. Robí sa to prostredníctvom priestorového zvuku, známeho tiež ako 3D zvuk, čo je virtuálne umiestnenie zvuku v trojrozmernom prostredí, ktoré emuluje zvuky z rôznych uhlov. Urobil som rýchlu reprezentáciu v Unreal Engine, aby som ukázal, ako by mohli byť rôzne reproduktory umiestnené v prostredí, ktoré emuluje rôzne zvuky pochádzajúce z ľubovoľného miesta na scéne. S touto technológiou sa virtuálna realita stáva ponornejším zážitkom a celkovo zlepšuje kvalitu VR o trochu.

Sila potrebná pre virtuálnu realitu

Konkrétne na pracovnej ploche vyžaduje VR veľa výkonu pre hladký a konzistentný zážitok. V skutočnosti väčšina ľudí, ktorí vlastnia počítače, nemôže virtuálnu realitu využívať, pretože ich počítače nie sú dostatočne výkonné.Spoločnosť Steam odporúča pre bezproblémový chod Intel i5 Haswell alebo novší a Nvidia GTX 970 alebo AMD Radeon R9 290.

Hlavným problémom hardvéru je to, že v prípade zariadení Vive a Rift nemusí váš počítač spustiť iba 1080p hru pri 60 FPS, musí bežať vo vyššom rozlíšení pri 90 FPS. Väčšina hardvéru to nedokáže.

Ukazuje sa, že existuje veľmi obmedzený počet počítačov s týmito špecifikáciami alebo lepšími, takže to viac ako pravdepodobne spomalí prijatie VR na plochu. V prípade mobilných telefónov by však žiadny telefón s Androidom s KitKat (4.4) alebo novší nemal mať problémy so základnými funkciami VR. Funkcie Daydream vyžadujú v čase písania aspoň Nexus 6P.

Budúcnosť virtuálnej reality a Android

Google bol v popredí, pokiaľ ide o VR na mobilnom telefóne. Súpravy Google VR SDK a NDK, ktoré sú teraz k dispozícii, umožňujú vývoj niektorých veľmi výkonných VR. S vydaním Google Daydream koncom tohto roka bude mobilný VR vidieť ďalší skok v možnom vývoji. Spoločnosť Samsung zaznamenala úspech aj s prevodovkou Gear VR. Motory tretích strán tiež integrujú Google VR do svojich motorov. Unreal Engine teraz podporuje Google VR vo verzii 4.12 a Unity je tiež pripravený na Google VR a Daydream.

Zabaliť

Virtuálna realita má veľký potenciál a pri nízkych cenách a väčšom tlaku zo strany spoločností môže byť VR veľkým úspechom. Spôsob, akým VR pracuje, je veľmi inteligentnou kombináciou rôznych technológií, ktoré spolu pracujú na vytvorení skvelého zážitku. Od stereoskopických hľadísk po 3D zvuk je VR budúcnosťou a môže sa len vylepšiť. Ak si myslíte, že VR je ďalšia veľká vec, dajte nám vedieť v komentároch! Nezabudnite zostať naladení na zdroj VR a na všetko VR! /