jak działa VR? W jaki sposób zestaw słuchawkowy wirtualnej rzeczywistości sprawia, że myślisz, że siedzisz w statku kosmicznym w odległej galaktyce, kiedy w rzeczywistości masz zamiar wpaść na blat kuchenny? Cóż, wraz z rozwojem armii urządzeń VR, wyjaśnimy, jak naprawdę działają.
podczas gdy urządzenia zwykle przyjmują tę samą formę, sposób, w jaki wyświetlają obraz na naszych oczach, różni się znacznie. Takie jak HTC Vive i Oculus Rift zapewniają operacje na komputerach PC, choć główni gracze, tacy jak Google i Samsung, oferują bardziej przystępne cenowo Zestawy słuchawkowe oparte na smartfonach. Sony udało się również złamać scenę konsoli za pomocą Playstation VR.
Standalone VR to coś, o czym usłyszysz więcej – w 2018 roku Oculus wprowadzi na rynek Oculus Go, a także samodzielny zestaw słuchawkowy Lenovo Daydream.
: Najlepsze gry VR dla 2017
po zabezpieczeniu zestawu słuchawkowego i źródła zasilania wymagane jest również podłączenie jakiegoś rodzaju wejścia-niezależnie od tego, czy jest to śledzenie głowy, Kontrolery, śledzenie rąk, głos, przyciski na urządzeniu lub gładziki.
totalne zanurzenie jest tym, do czego dąży każdy tworzący zestaw słuchawkowy, grę lub aplikację VR – sprawiając, że doświadczenie wirtualnej rzeczywistości jest tak realne, że zapominamy o komputerze, nakryciu głowy i akcesoriach i działamy dokładnie tak, jak w prawdziwym świecie. Jak się tam dostaniemy?
podstawy
Zestawy słuchawkowe VR, takie jak Oculus Rift i PlayStation VR, są często określane jako HMD, co oznacza po prostu, że są to wyświetlacze montowane na głowie. Nawet bez dźwięku lub śledzenia ręki, przytrzymanie Google Cardboard, aby umieścić wyświetlacz smartfona przed twarzą, może wystarczyć, aby zanurzyć się w wirtualnym świecie.
celem jest stworzenie tego, co wydaje się być naturalnym, wirtualnym środowiskiem 3D bez granic, które zwykle kojarzymy z ekranami telewizorów lub komputerów. Niezależnie od tego, jak wyglądasz, ekran zamontowany na twojej twarzy podąża za tobą. Jest to w przeciwieństwie do rzeczywistości rozszerzonej, która nakłada grafikę na twój widok świata rzeczywistego.
przyszłość: rzeczywistość wirtualna kontra rzeczywistość rozszerzona
wideo jest wysyłane z konsoli lub komputera do zestawu słuchawkowego za pomocą kabla HDMI w przypadku zestawów słuchawkowych, takich jak HTC Vive I The Rift. Dla gogli Google Daydream i Samsung Gear VR, to już na smartfonie szczeliny w zestawie słuchawkowym.
Zestawy słuchawkowe VR używają dwóch kanałów wysyłanych do jednego wyświetlacza lub dwóch wyświetlaczy LCD, po jednym na oko. Istnieją również soczewki, które są umieszczone między oczami a pikselami, dlatego urządzenia są często nazywane goglami. W niektórych przypadkach można je dostosować, aby dopasować odległość między oczami, w zależności od osoby.
te soczewki ustawiają ostrość i zmieniają kształt obrazu dla każdego oka i tworzą stereoskopowy obraz 3D, ustawiając dwa obrazy 2D, aby naśladować to, jak każde z naszych oczu postrzega świat w nieco inny sposób. Spróbuj zamknąć jedno oko, a następnie drugie, aby zobaczyć pojedyncze obiekty tańczące z boku na bok, a zrozumiesz, co się za tym kryje.
jednym z ważnych sposobów, w jaki Zestawy słuchawkowe VR mogą zwiększyć immersję, jest zwiększenie pola widzenia, tj. Wyświetlacz 360 stopni byłby zbyt drogi i niepotrzebny. Większość wysokiej klasy zestawów słuchawkowych radzi sobie z polem widzenia 100 lub 110 stopni, które jest wystarczająco szerokie, aby to zrobić.
i aby uzyskany obraz był w ogóle przekonujący, minimalna liczba klatek na sekundę wynosi około 60, aby uniknąć jąkania się lub mdłości użytkowników. Obecne Zestawy słuchawkowe VR wykraczają poza to – Oculus jest w stanie na przykład 90 klatek na sekundę, podczas gdy Sony PlayStation VR zarządza 120 klatek na sekundę.
śledzenie głowy
śledzenie głowy oznacza, że gdy nosisz zestaw słuchawkowy VR, obraz przed tobą przesuwa się, gdy patrzysz w górę, w dół i z boku na bok lub pod kątem głowy. System o nazwie 6DOF (six degrees of freedom) wyznacza głowę w kategoriach osi X, Y i Z, aby zmierzyć ruchy głowy do przodu i do tyłu, z boku na bok i z ramienia na ramię, inaczej znane jako pitch, yaw i roll.
praktyczne: Google Daydream Zobacz recenzję
istnieje kilka różnych elementów wewnętrznych, które mogą być używane w systemie śledzenia głowy, takich jak żyroskop, akcelerometr i magnetometr. Sony PSVR wykorzystuje również dziewięć diod LED rozsianych wokół zestawu słuchawkowego, aby zapewnić śledzenie głowy 360 stopni dzięki zewnętrznej kamerze monitorującej te sygnały, podczas gdy Oculus ma 20 Nie tak jasnych świateł.
technologia śledzenia głowy wymaga niskiego opóźnienia, aby była skuteczna-mówimy o 50 milisekundach lub mniej, w przeciwnym razie wykryjemy opóźnienie między odwróceniem głowy a zmianą środowiska VR. Oculus Rift ma imponująco zminimalizowane opóźnienie wynoszące zaledwie 30 ms. opóźnienie może być również problemem dla wszystkich wejść śledzenia ruchu, takich jak kontrolery w stylu PS Move, które mierzą nasze ruchy dłoni i ramion.
wreszcie można użyć słuchawek, aby zwiększyć poczucie zanurzenia. Dźwięk obuuszny lub 3D może być używany przez twórców aplikacji i gier, aby wykorzystać technologię śledzenia głowy zestawów VR, aby skorzystać z tego i dać użytkownikowi poczucie, że dźwięk dochodzi z tyłu, z boku lub w oddali.
Motion tracking
head tracking to jedna z dużych zalet zestawów słuchawkowych premium w stosunku do kartonowych innych mobilnych zestawów VR. Ale wielcy gracze VR nadal pracują nad śledzeniem ruchu. Kiedy patrzysz w dół z goglami VR, pierwszą rzeczą, którą chcesz zrobić, to zobaczyć swoje ręce w wirtualnej przestrzeni.
od jakiegoś czasu widzimy akcesorium Leap Motion – które wykorzystuje czujnik podczerwieni do śledzenia ruchów rąk – przypięte do przodu zestawów Oculus dev. Wypróbowaliśmy również kilka eksperymentów z kamerami Kinect 2 śledzącymi nasze machające ciała. Ale teraz mamy ekscytujące opcje wejściowe od Oculusa, Valve i Sony.
Oculus Touch to zestaw kontrolerów bezprzewodowych zaprojektowanych tak, abyś czuł się, jakbyś używał swoich rąk w VR. Chwytasz każdy kontroler i używasz przycisków, drążków i wyzwalaczy podczas gier VR. Na przykład, aby strzelić z pistoletu, naciskasz na spust ręczny. Istnieje również matryca czujników na każdym kontrolerze do wykrywania gestów, takich jak wskazywanie i machanie.
Zestaw Słuchawkowy head-to-head: HTC Vive kontra Oculus Rift
to dość podobny układ do Lighthouse pozycyjnego systemu śledzenia Valve i kontrolerów HTC dla zestawu słuchawkowego Vive. Składa się z dwóch stacji bazowych wokół pomieszczenia, które zamiatają obszar laserami. Mogą one wykryć dokładną pozycję głowy i obu rąk w oparciu o czas uderzenia w każdy czujnik fotokomórki zarówno na zestawie słuchawkowym, jak i wokół każdego kontrolera ręcznego. Podobnie jak Oculus Touch, są one również wyposażone w fizyczne przyciski i niewiarygodnie możesz mieć dwa systemy Latarni Morskich w tej samej przestrzeni, aby śledzić wielu użytkowników.
Inne metody wprowadzania mogą obejmować wszystko, od podłączenia kontrolera Xbox lub joysticka do komputera, sterowanie głosowe, inteligentne rękawice i bieżnie, takie jak Virtuix Omni, które pozwalają symulować chodzenie po środowisku VR z sprytnymi przekierowaniami w grze.
a jeśli chodzi o śledzenie fizycznej pozycji w pomieszczeniu, Oculus oferuje teraz wrażenia dopasowane do HTC Vive, czego nie zrobił za drzwiami. Właściciele Rift mają teraz możliwość zakupu trzeciego czujnika za 79 USD i zwiększenia zasięgu do obszaru gry VR.
problem w tym, że to nadal nie jest na równi z HTC. Podczas gdy dwa czujniki SteamVR dla HTC Vive mogą zapewnić śledzoną przestrzeń do gry o powierzchni do 225 stóp kwadratowych, dwie kamery sensorowe Constellation firmy Oculus zapewniają zasięg tylko do 25 stóp kwadratowych, a trzecia kamera wysyła zalecaną przestrzeń do 64 stóp kwadratowych. To może się zmienić dzięki Oculus Santa Cruz, samodzielnemu zestawowi słuchawkowemu firmy hi-spec.
Sony również poluje w tym rejonie, jeśli chodzi o ostatni patent. Szczegóły archiwizacji system śledzenia VR oparty na świetle i lustrach, który wykorzystuje projektor wiązki do określenia pozycji gracza, chociaż na tym etapie spekuluje się, czy taka funkcja pojawi się na aktualnym urządzeniu lub w drugiej iteracji PSVR (lub wcale).
eye tracking
Eye tracking jest prawdopodobnie ostatnim elementem układanki VR. Nie jest dostępny na Rift, Vive ani PS VR, ale będzie dostępny w bardzo obiecującym zestawie słuchawkowym VR FOVE. Widzieliśmy również technologię śledzenia wzroku Tobii w akcji w HTC Vive. Jak to działa?
Cóż, czujnik podczerwieni jest twoim okiem wewnątrz zestawu słuchawkowego, więc FOVE wie, gdzie twoje oczy patrzą w wirtualnej rzeczywistości. Główną zaletą tego rozwiązania-oprócz umożliwienia postaciom w grze bardziej precyzyjnego reagowania na to, gdzie patrzysz – jest zwiększenie realistyczności głębi ostrości.
w standardowych zestawach słuchawkowych VR wszystko jest Ostro ustawione na ostrość, co nie jest tak, jak jesteśmy przyzwyczajeni do doświadczania świata. Jeśli nasze oczy patrzą na obiekt w oddali, na przykład pierwszy plan zamazuje się i odwrotnie. Śledząc nasze oczy, silnik graficzny FOVE może symulować to w przestrzeni 3D w VR. Zgadza się, smuga może być dobra.
Zestawy słuchawkowe nadal potrzebują wyświetlaczy hi-res, aby uniknąć efektu patrzenia przez siatkę. Również to, na czym skupiają się nasze oczy, musi wyglądać jak najbardziej życiowo. Bez eye trackingu, ze wszystkim w centrum uwagi, gdy poruszasz oczami – ale nie głową – wokół sceny, choroba symulacyjna jest bardziej prawdopodobna. Twój mózg wie, że coś się nie zgadza.
