Περιεχόμενο

• Ο ορισμός της εικονικής πραγματικότητας
• Βλέποντας πιστεύει
• Κίνηση και αλληλεπίδραση
• Η ισχύς του ήχου
• Η ισχύς που απαιτείται για την εικονική πραγματικότητα
• Το μέλλον της εικονικής πραγματικότητας και του Android
• Τύλιξε

Η εικονική πραγματικότητα είναι το καυτό νέο πράγμα στην τεχνολογία αυτή τη στιγμή. Η Google και μια ομάδα άλλων εταιρειών έχουν βάλει πολύ χρόνο (και χρήματα) στην ανάπτυξη της τεχνολογίας VR με όσους αγαπούν το Google Daydream και το Samsung Gear VR. Αλλά πώς λειτουργεί και πώς θα εφαρμοστεί με το Android; Ας ανακαλύψουμε.

Ο ορισμός της εικονικής πραγματικότητας

Η εικονική πραγματικότητα επιτρέπει στον χρήστη να βυθίζεται σε εικονικό κόσμο, σε αντίθεση με τις κανονικές οθόνες μπροστά από τον χρήστη, οι οποίες δεν επιτρέπουν τέτοια εμπειρία. Το VR μπορεί να περιλαμβάνει 4 από τις 5 αισθήσεις, όπως η όραση, η ακοή, η αφή και ενδεχομένως η οσμή. Με αυτή τη δύναμη, το VR μπορεί να πάρει τους ανθρώπους για έναν εικονικό κόσμο αρκετά εύκολα. Τα μόνα τρέχοντα προβλήματα είναι η διαθεσιμότητα τέτοιου υλικού και η τιμή στην οποία μπορεί να αγοραστεί. Η Google καταπολεμά αυτό το πρόβλημα με το Google Cardboard και το οικοσύστημα Daydream. Αλλά, όπως συμβαίνει σήμερα, η υψηλή ποιότητα VR δεν είναι δυνατή χωρίς να ξοδεύετε αρκετά χρήματα για να έχετε έναν ισχυρό υπολογιστή και ένα ακουστικό πηγαίνετε μαζί του. Καθώς οι τιμές πέφτουν στις κάρτες γραφικών που μπορούν να εκτελέσουν το desktop VR στις απαιτούμενες ρυθμίσεις και με την Google να κάνει το οικοσύστημα Daydream, δεν θα είναι πολύ καιρό προτού το περιεχόμενο υψηλής ποιότητας είναι άμεσα διαθέσιμο.

Βλέποντας πιστεύει

Ή όχι, η εικονική πραγματικότητα κόβει το μυαλό σας να πιστέψει ότι είστε σε έναν 3D κόσμο. Ο πρώτος τρόπος που κάνει το VR αυτό είναι με τη στερεοσκοπική οθόνη. Αυτό λειτουργεί με την εμφάνιση δύο ελαφρώς διαφορετικών γωνιών της σκηνής σε κάθε μάτι, προσομοιώνοντας το βάθος. Αυτό μαζί με άλλους τρόπους προσομοίωσης βάθους όπως parallax (μακρύτερα αντικείμενα σε σας φαίνεται να κινούνται πιο αργά), σκίαση και τεχνικές δημιουργούν μια σχεδόν εμπειρία ζωής. Ένα παράδειγμα της εμφάνισης μιας στερεοσκοπικής οθόνης μπορεί να βρεθεί παραπάνω.

Όπως μπορείτε να δείτε, η γωνία του όπλου είναι ελαφρώς διαφορετική σε κάθε πλευρά, όπως και το crosshair, αλλά όταν βάζετε πραγματικά το ακουστικό και παίζετε το παιχνίδι, όλα ομαδοποιούνται τέλεια. Ο τρόπος με τον οποίο φαίνεται η στερεοσκοπική οθόνη ποικίλλει ανάλογα με την πλατφόρμα της πλατφόρμας, καθώς κάθε σετ μικροφώνου-ακουστικού διαφέρει αρκετά με τον τρόπο εμφάνισης του περιεχομένου. Η παραπάνω εικόνα προέρχεται από ένα παιχνίδι που δημιουργήθηκε για το Google Cardboard χρησιμοποιώντας το Unreal Engine.

Το Vive και το Rift αντιπροσωπεύουν τις δύο πιο γνωστές συσκευές VR που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά.

Διαφορετικές πλατφόρμες VR έχουν επίσης διαφορετικές προδιαγραφές στα ακουστικά. Τα HTC Vive και Oculus Rift έχουν και οθόνες 90hz, ενώ το Playstation VR έχει οθόνη 60Hz. Είναι ένας βασικός κανόνας ότι θέλετε τα καρέ σας ανά δευτερόλεπτο να ταιριάζουν με το ρυθμό ανανέωσης της οθόνης σας, γι 'αυτό και συνιστάται να διατηρούν και τα δύο Vive και Rift 90 FPS ενώ το PSVR διατηρεί 60 FPS. Το κινητό είναι μια διαφορετική ιστορία, καθώς τα διαφορετικά τηλέφωνα έχουν διαφορετικές αναλύσεις, αλλά η διατήρηση τουλάχιστον 60 FPS είναι ο στόχος. Θα καταλάβουμε τι ακριβώς σημαίνει αυτό το επόμενο.

Επεκτείνοντας περισσότερο το πώς λειτουργεί το FPS και ο ρυθμός ανανέωσης, το FPS και ο ρυθμός ανανέωσης μιας οθόνης είναι δύο ξεχωριστά πράγματα ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Τα καρέ ανά δευτερόλεπτο είναι το πόσο γρήγορα η GPU μπορεί να εμφανίζει εικόνες ανά δευτερόλεπτο. Το 60 FPS σημαίνει ότι η GPU εξάγει 60 εικόνες κάθε δευτερόλεπτο. Ο ρυθμός ανανέωσης μιας οθόνης είναι ο τρόπος με τον οποίο η οθόνη μπορεί να εμφανίζει εικόνες ανά δευτερόλεπτο, μετρούμενη σε Hz (Hz). Αυτό σημαίνει ότι εάν παίζετε ένα παιχνίδι και το FPS είναι 120, αλλά ο ρυθμός ανανέωσης της οθόνης σας είναι 60 Hz, θα μπορείτε να εμφανίσετε μόνο 60 FPS. Χάνετε ουσιαστικά τα μισά σας πλαίσια, κάτι που δεν είναι καλό, καθώς μπορεί να συμβεί "σχίσιμο".

Το ρήγμα είναι το φαινόμενο των αντικειμένων ενός παιχνιδιού που χωρίζει σε λίγα κομμάτια και εμφανίζεται σε δύο διαφορετικές θέσεις κατά μήκος του άξονα Χ δίνοντας ένα δάκρυ. Αυτό είναι όπου εισέρχεται το Vertical Sync (VSync). Αυτό περιορίζει το ρυθμό ανανέωσης του ρυθμού ανανέωσης της οθόνης σας. Με αυτόν τον τρόπο δεν χάνονται καρέ και με τη σειρά τους δεν υφίσταται δακρύρροια. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο για την καλύτερη εμπειρία VR πρέπει να επιτευχθεί ο ίδιος αριθμός για το ρυθμό καρέ και το ρυθμό ανανέωσης ή μπορεί να συμβεί ασθένεια.

• HTC Vive - όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε
• Oculus Rift - όλα όσα πρέπει να ξέρετε
• Google Daydream - όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε

Η ονειροπόληση αντιπροσωπεύει το μέλλον του κινητού VR.

Υπάρχουν επίσης και άλλα στοιχεία που εμπλέκονται σε ολόκληρη την εμπειρία VR, συμπεριλαμβανομένου του οπτικού πεδίου (FOV) και της καθυστέρησης. Αυτά παίζουν σημαντικό ρόλο στο πώς αντιλαμβανόμαστε το VR και αν δεν το κάνουμε σωστά, μπορεί επίσης να προκαλέσει ασθένεια κίνησης. Ας ΡΙΞΟΥΜΕ μια ΜΑΤΙΑ.

Το οπτικό πεδίο είναι η έκταση του ορατού κόσμου που μπορεί να παρατηρηθεί ανά πάσα στιγμή. Για παράδειγμα, οι άνθρωποι έχουν περίπου 180 μοίρες FOV κοιτάζοντας ευθεία μπροστά και 270 μοίρες με κίνηση των ματιών. Αυτό είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό στο VR, αφού θα φορέσετε το ακουστικό για να σας μεταφέρει σε έναν εικονικό κόσμο.

Το ανθρώπινο μάτι είναι πολύ καλό στο να παρατηρήσει τις ατέλειες της όρασης, με το όραμα της σήραγγας να αποτελεί παράδειγμα τέτοιου είδους φαινομένων. Ακόμα κι αν ένα ακουστικό VR είχε ένα FOV 180 βαθμών, ίσως εξακολουθείτε να είστε σε θέση να πω μια διαφορά. Το Vive και το Rift έχουν 110 FOVs, το χαρτόνι έχει 90, το GearVR έχει 96 και φημολογείται ότι το Daydream μπορεί να έχει έως και 120. Αυτό θα επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό την εμπειρία του VR και θα μπορούσε να κάνει ή να σπάσει ένα συγκεκριμένο ακουστικό για τους ανθρώπους, για να μην αναφέρουμε οποιαδήποτε θέματα υγείας που θα μπει αργότερα.

Αν δεν ικανοποιήσετε ένα αποδεκτό ρυθμό καρέ, η FOV ή η λανθάνουσα κατάσταση μπορεί να προκαλέσει ασθένεια κίνησης.

Η καθυστέρηση είναι επίσης ένας παράγοντας που μπορεί να κάνει ή να σπάσει το VR, με οτιδήποτε πάνω από 20 χιλιοστά του δευτερολέπτου να μην είναι αρκετά γρήγορος για να ξεγελάσει τον εγκέφαλό σας να σκεφτεί ότι βρίσκεστε σε διαφορετικό κόσμο. Υπάρχει μια δέσμη μεταβλητών που εισέρχονται σε λανθάνουσα κατάσταση, συμπεριλαμβανομένης της CPU, της GPU, της οθόνης, των καλωδίων και ούτω καθεξής. Η οθόνη θα έχει μέση καθυστέρηση, περίπου 4-5 ms, ανάλογα με την οθόνη, για παράδειγμα. Ο χρόνος που χρειάζεται ένα πλήρες pixel για εναλλαγή είναι άλλα 3 ms και ο κινητήρας θα μπορούσε επίσης να πάρει μερικά. Με τρεις μόνο μεταβλητές, εξετάζετε την καθυστέρηση στα διπλά ψηφία σε ορισμένες περιπτώσεις. Το κλειδί για τη μείωση της καθυστέρησης είναι ο ρυθμός ανανέωσης της οθόνης. Ο τύπος είναι ως εξής: 1000 (ms) / ρυθμός ανανέωσης (hz). Έτσι, ενώ το πρόβλημα λανθάνουσας κατάστασης μπορεί να λυθεί με οθόνη 90Hz, αντί για οθόνη 60Hz, δεν είναι τόσο εύκολη όσο συζητήσαμε. Αργότερα θα μιλήσουμε για τις απαιτήσεις υλικού για την εικονική πραγματικότητα.

Αν δεν ικανοποιήσετε ένα αποδεκτό ρυθμό καρέ, η FOV ή η λανθάνουσα κατάσταση μπορεί να προκαλέσει ασθένεια κίνησης. Αυτό συμβαίνει αρκετό για να κερδίσει κανείς το όνομά του, γνωστό ως "cybersickness". Και οι τρεις αυτές έννοιες πρέπει να πληρούνται για να περιορίσουν τις αλλαγές του κυβερνοχώρου. Χωρίς τα σωστά καρέ ανά δευτερόλεπτο με τον ρυθμό ανανέωσης της οθόνης, είναι δυνατή η παράκαμψη πλαισίου, οι μικρές τραυματισμοί και η υστέρηση. Η καθυστέρηση μπορεί να είναι ακόμη μεγαλύτερο πρόβλημα, καθώς η καθυστέρηση της κίνησης και της αλληλεπίδρασης που προκαλούνται από τους αργούς χρόνους απόκρισης του υλικού, είναι δυνατόν να χάσετε εντελώς την αίσθηση της κατεύθυνσης και να αποπροσανατολιστείτε. Το πεδίο θέασης, αν και σημαντικό, δεν πρέπει να προκαλεί τόσο πολλά θέματα όπως τα άλλα, αλλά σίγουρα θα απομακρύνει από την εμπειρία και μπορεί να προκαλέσει κάποιο αποπροσανατολισμό.

Κίνηση και αλληλεπίδραση

Αυτό είναι αναμφισβήτητα ένα από τα πιο σημαντικά μέρη της εικονικής πραγματικότητας. Είναι ένα πράγμα απλά να κοιτάξουμε γύρω από έναν 3D χώρο, αλλά για να μπορέσουμε να το μετακινήσουμε και να αγγίξουμε και να αλληλεπιδράσουμε με τα αντικείμενα είναι ένα εντελώς διαφορετικό ballgame. Στο Android, το επιταχυνσιόμετρο του τηλεφώνου σας, το γυροσκόπιο και το μαγνητόμετρο χρησιμοποιούνται για την επίτευξη κίνησης του ακουστικού. Το επιταχυνσιόμετρο χρησιμοποιείται για την ανίχνευση τρισδιάστατης κίνησης με το γυροσκόπιο που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της γωνιακής κίνησης που ακολουθείται από το μαγνητόμετρο για τη θέση σε σχέση με τη Γη.

Χρησιμοποιώντας αυτούς τους αισθητήρες, το τηλέφωνό σας μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια το σημείο στο οποίο κοιτάζετε οποιαδήποτε στιγμή ενώ χρησιμοποιείτε VR. Με την ανακοίνωση Google Daydream, οι χρήστες Android VR θα μπορούν να χρησιμοποιούν ένα ξεχωριστό τηλέφωνο ως ελεγκτής για να μετακινούνται και να αλληλεπιδρούν εντός του περιβάλλοντος. Το Desktop VR, όπως το HTC Vive ή το Oculus Rift, είτε χρησιμοποιούν ελεγκτή ή ελεγκτές που θυμίζουν το Wiimote για διαφορετικούς σκοπούς. Χρησιμοποιώντας την όραση του υπολογιστή (εξηγείται εδώ), η ακρίβεια του VR μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά με την εγκατάσταση κάμερας και άλλων αισθητήρων στο δωμάτιο που χρησιμοποιείτε τα ακουστικά VR.

Τα ακουστικά VR μπορούν να έχουν ειδικούς ελεγκτές, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, αλλά πώς ακριβώς λειτουργούν; Κοιτάζοντας το HTC Vive, υπάρχουν δύο υπέρυθροι αισθητήρες και δύο ελεγκτές στο κουτί, συνολικά 70 διαφορετικοί αισθητήρες με το ακουστικό. Όλα αυτά παρακολουθούν εσάς και τους ελεγκτές σας επιτρέποντάς σας να κινηθείτε ελεύθερα γύρω από το δωμάτιο ενώ παίζετε παιχνίδια. Παρατηρήστε πώς οι ελεγκτές Vive έχουν μια διακοπή κύκλου; Αυτό είναι πολύ πιθανό εκεί για σκοπούς παρακολούθησης. Το Oculus Rift προσφέρει μια διαφορετική εμπειρία χρησιμοποιώντας σχεδόν την ίδια τεχνολογία.

Από το κουτί, το Rift χρησιμοποιεί έναν ελεγκτή Xbox One. Υπάρχει όμως ένα προαιρετικό σετ ελεγκτών που προσφέρουν παρόμοια λειτουργικότητα με το Vive, γνωστό ως Touch by Oculus. Αυτοί οι δύο ελεγκτές αναδιατάσσουν τα κουμπιά του ελεγκτή One σε αυτό που μπορεί να περιγραφεί μόνο ως προφυλακτήρες με μεγάλους δακτυλίους που καλύπτουν τα δάχτυλά σας. Ο Oculus διατηρεί τον τρόπο με τον οποίο οι εργασίες αυτές βρίσκονται σε σφιχτά περιτυλίγματα, αλλά η συσκευασία περιλαμβάνει δύο αισθητήρες παρόμοιους με το Vive, κατά πάσα πιθανότητα λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο, μπορούν επίσης να έχουν επιταχυνσιόμετρα και γυροσκόπια.

Η ισχύς του ήχου

Η εμπειρία δεν θα ήταν πλήρης χωρίς ήχο. Δεδομένου ότι πρόκειται για εικονικό κόσμο, θέλετε ο ήχος να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στην πραγματική ζωή. Αυτό γίνεται με χωρικό ήχο, γνωστό και ως 3D ήχο, που είναι η εικονική τοποθέτηση του ήχου σε ένα τρισδιάστατο περιβάλλον που εξομοιώνει ήχους από διαφορετικές γωνίες. Έκανα μια γρήγορη παράσταση στο Unreal Engine για να δείξω πώς διαφορετικά ηχεία θα μπορούσαν να τοποθετηθούν σε ένα περιβάλλον για να μιμηθούν διαφορετικούς ήχους που προέρχονται από οποιαδήποτε θέση της σκηνής. Με αυτήν την τεχνολογία, η εικονική πραγματικότητα γίνεται μια πιο συγκλονιστική εμπειρία και συνολικά βελτιώνει την ποιότητα του VR από αρκετά.

Η ισχύς που απαιτείται για την εικονική πραγματικότητα

Συγκεκριμένα στην επιφάνεια εργασίας, το VR απαιτεί μεγάλη ισχύ για μια ομαλή και συνεπή εμπειρία. Στην πραγματικότητα, η πλειοψηφία των ανθρώπων που κατέχουν επιτραπέζιους υπολογιστές δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν την εικονική πραγματικότητα, καθώς οι υπολογιστές τους δεν είναι αρκετά ισχυροί.Ο Steam συνιστά ένα Intel i5 Haswell ή νεότερο και είτε Nvidia GTX 970 ή AMD Radeon R9 290 για μια ομαλή εμπειρία.

Το βασικό πρόβλημα που αντιμετωπίζει το υλικό είναι ότι για το Vive και το Rift, ο υπολογιστής σας δεν χρειάζεται μόνο να τρέξει ένα παιχνίδι 1080p στα 60 FPS, πρέπει να τρέξει σε υψηλότερη ανάλυση σε 90 FPS. Το μεγαλύτερο μέρος του υλικού δεν μπορεί να το κάνει αυτό.

Αποδεικνύεται ότι υπάρχει ένας πολύ περιορισμένος αριθμός υπολογιστών με αυτές τις προδιαγραφές ή καλύτερα, έτσι αυτό πιθανότατα θα επιβραδύνει την υιοθέτηση του VR στην επιφάνεια εργασίας. Ωστόσο, για κινητά, οποιοδήποτε τηλέφωνο Android με KitKat (4.4) ή μεγαλύτερο δεν θα πρέπει να έχει προβλήματα με βασικές λειτουργίες VR. Τα χαρακτηριστικά Daydream απαιτούν τουλάχιστον ένα Nexus 6P τη στιγμή της εγγραφής.

Το μέλλον της εικονικής πραγματικότητας και του Android

Το Google βρίσκεται στην πρώτη γραμμή όταν πρόκειται για το VR σε κινητά. Διαθέσιμο τώρα, το Google VR SDK και το NDK επιτρέπουν κάποια πολύ ισχυρή ανάπτυξη VR, και με το Google Daydream που κυκλοφορεί αργότερα φέτος, το VR κινητής τηλεφωνίας θα δει ένα άλμα σε ό, τι είναι δυνατό. Η Samsung είχε επίσης επιτυχία με το Gear VR. Οι τρίτες μηχανές ενσωματώνουν επίσης το Google VR στις μηχανές τους. Ο Unreal Engine υποστηρίζει πλέον το Google VR στο 4,12 και το Unity είναι επίσης έτοιμο με το Google VR και το Daydream έτοιμο.

Τύλιξε

Η εικονική πραγματικότητα έχει πολλές δυνατότητες, και με χαμηλότερες τιμές και μεγαλύτερη ώθηση από τις εταιρείες, η VR μπορεί να είναι μεγάλη επιτυχία. Ο τρόπος λειτουργίας του VR είναι ένας πολύ έξυπνος συνδυασμός διαφορετικών τεχνολογιών, οι οποίοι δουλεύουν μαζί για να δημιουργήσουν μια μεγάλη εμπειρία. Από στερεοσκοπικές απόψεις έως τρισδιάστατο ήχο, το VR είναι το μέλλον τώρα και μπορεί μόνο να βελτιωθεί. Ενημερώστε μας στα σχόλια εάν νομίζετε ότι το VR είναι το επόμενο μεγάλο πράγμα! Να είστε βέβαιος να μείνετε συντονισμένοι σε και VR Πηγή για τα πάντα VR! /