Turinys

• Virtualiosios realybės apibrėžimas
• Matyti yra tikėti
• Judėjimas ir sąveika
• Garso galia
• Galia, reikalinga virtualiai realybei
• Ateitis virtualioje realybėje ir „Android“
• Apvyniokite

Šiuo metu virtuali realybė yra naujas karštas dalykas. „Google“ ir daugybė kitų kompanijų įdėjo daug laiko (ir pinigų) VR technologijos plėtrai, kaip mėgstamos „Google Daydream“ ir „Samsung Gear VR“. Tačiau kaip tai veikia ir kaip bus įdiegta naudojant „Android“? Išsiaiškinkime.

Virtualiosios realybės apibrėžimas

Virtuali realybė leidžia vartotojui pasinerti į virtualų pasaulį, skirtingai nei įprasti ekranai priešais vartotoją, kurie neleidžia tokios patirties. VR gali apimti 4 iš 5 jutimų, įskaitant regėjimą, klausą, lytėjimą ir galbūt net kvapą. Naudodamas šią galią, VR gali gana lengvai patraukti žmones į virtualų pasaulį. Vienintelės dabartinės problemos yra tokios aparatūros prieinamumas ir kaina, kuria ją galima įsigyti. „Google“ kovoja su tuo naudodama „Google Cardboard“ ir „Daydream“ ekosistemą. Tačiau dabar, kaip yra dabar, aukštos kokybės VR neįmanoma išleidus nemažus pinigus, kad galėtumėte įsigyti galingą kompiuterį ir laisvų rankų įrangą. Kadangi kainos kris grafikos plokštėms, kurios gali paleisti VR darbalaukį esant reikiamiems parametrams, o „Google“ sukūrus „Daydream“ ekosistemą, netruks, kol aukštos kokybės turinys bus lengvai prieinamas.

Matyti yra tikėti

Arba ne, virtuali realybė privers jūsų smegenis manyti, kad esate 3D pasaulyje. Pirmasis būdas, kai VR tai daro, yra naudojant stereoskopinį ekraną. Tai veikia vaizduojant du šiek tiek skirtingus scenos kampus kiekvienai akiai, imituojant gylį. Tai kartu su kitais būdais, kaip imituoti gylį, pavyzdžiui, paralaksas (atrodo, kad tolimesni objektai juda lėčiau), šešėliavimas ir technikos sukuria beveik tokią pat patirtį kaip gyvenimas. Aukščiau pateiktas pavyzdys, kaip atrodo stereoskopinis ekranas.

Kaip matote, ginklo kampas yra šiek tiek skirtingas iš abiejų pusių, kaip ir kryžiaus formos, bet kai iš tikrųjų uždedate ant ausinių ir žaidžiate žaidimą, viskas išsidėsto tobulai. Stereoskopinio ekrano išvaizda skiriasi nuo platformos iki platformos, nes kiekviena laisvų rankų įranga šiek tiek skiriasi tuo, kaip ji rodo turinį. Aukščiau pateiktas vaizdas yra iš žaidimo, sukurto „Google Cardboard“, naudojant „Unreal Engine“.

„Vive“ ir „Rift“ yra du geriausiai žinomi šiuo metu rinkoje esantys VR įrenginiai.

Skirtingos VR platformos taip pat turi skirtingas specifikacijas pačiose ausinėse. „HTC Vive“ ir „Oculus Rift“ abu turi 90Hz ekranus, o „Playstation VR“ turi 60Hz ekraną. Tai yra nykščio taisyklė, kad norite, kad jūsų kadrai per sekundę atitiktų monitoriaus atnaujinimo dažnį, todėl rekomenduojama, kad „Vive“ ir „Rift“ palaikytų 90 FPS, o PSVR - 60 FPS. „Mobiliesiems“ yra skirtinga istorija, nes skirtingi telefonai turi skirtingas rezoliucijas, tačiau tikslas yra išlaikyti bent 60 FPS. Mes pateksime į tai, ką tai reiškia toliau.

Daugiau apie tai, kaip veikia FPS ir atnaujinimo dažnis, FPS ir monitoriaus atnaujinimo dažnis yra du atskiri vienas nuo kito priklausomi dalykai. Kadrai per sekundę - tai, kiek greitai GPU gali rodyti vaizdus per sekundę. 60 FPS reiškia, kad GPU kas sekundę išleidžia 60 vaizdų. Monitoriaus atnaujinimo dažnis yra tai, kaip greitai monitorius gali rodyti vaizdus per sekundę, matuojant hercais (Hz). Tai reiškia, kad jei jūs žaidžiate žaidimą, o FPS yra 120, bet jūsų monitoriaus atnaujinimo dažnis yra 60 Hz, galėsite parodyti tik 60 FPS. Iš esmės prarandate pusę savo kadrų, o tai nėra geras dalykas, nes gali „ašaroti“.

Plėšimas yra žaidime esančių objektų, suskaidytų į keletą dalių ir eksponuojamų dviejose skirtingose ​​vietose išilgai X ašies, reiškinys, sukuriantis ašarojimo efektą. Čia įsijungia vertikalus sinchronizavimas (VSync). Tai riboja kadro dažnį iki monitoriaus atnaujinimo dažnio. Tokiu būdu neprarandami jokie rėmai ir, savo ruožtu, ašarojimas nėra patirtas. Štai kodėl norint gauti geriausią VR patirtį, reikia pasiekti tą patį kadro dažnį ir atnaujinimo dažnį, arba gali atsirasti liga.

• „HTC Vive“ - viskas, ką reikia žinoti
• „Oculus Rift“ - viskas, ką reikia žinoti
• „Google Daydream“ - viskas, ką reikia žinoti

„Daydream“ atspindi mobiliojo VR ateitį.

Taip pat yra kitų komponentų, įtraukiančių į visą VR patirtį, įskaitant regėjimo lauką (FOV) ir vėlavimą. Tai vaidina svarbų vaidmenį suvokiant VR ir, jei jie nėra tinkamai daromi, taip pat gali sukelti judesio ligą. Pažiūrėkime.

Regėjimo laukas yra matomo pasaulio, kurį galima pamatyti bet kuriuo metu, mastas. Pvz., Žmonės turi maždaug 180 laipsnių FOV, žiūrėdami tiesiai į priekį, ir 270 laipsnių, kai juda akys. Tai yra svarbi VR funkcija, nes nešiosite laisvų rankų įrangą, kad gabentumėte jus į virtualų pasaulį.

Žmogaus akis labai gerai pastebi regėjimo trūkumus, matant tunelius yra tokių reiškinių pavyzdys. Net jei VR ausinės turėjo 180 laipsnių FOV, vis tiek galėsite pasakyti skirtumą. Tiek „Vive“, tiek „Rift“ turi 110 laipsnių FOV, „Kartonas“ turi 90, „GearVR“ turi 96 ir sklando gandai, kad „Daydream“ gali būti net 120. Tai, kalbant paprastai, turėtų smarkiai paveikti VR patirtį ir galėtų padaryti ar sugadinti tam tikras ausines. žmonėms, jau neminint jokių sveikatos problemų, į kurias pateksime vėliau.

Jei neatitinka priimtino kadrų dažnio, FOV ar vėlavimas gali sukelti judesio ligą.

Latencija taip pat yra veiksnys, galintis padaryti ar sugadinti VR, kai kas daugiau nei 20 milisekundžių nėra pakankamai greitas, kad apgautų jūsų smegenis galvodami, jog esate kitame pasaulyje. Yra daugybė kintamųjų, kurie pereina į latentinį laiką, įskaitant procesorių, GPU, ekraną, kabelius ir pan. Ekrano vidutinė delsos trukmė bus apie 4–5 ms, atsižvelgiant, pavyzdžiui, į ekraną. Pilnas pikselių perjungimas trunka dar 3 ms, o variklis taip pat gali užtrukti keletą. Turėdami tik tris kintamuosius, kai kuriais atvejais jūs žiūrite į vėlavimą iš dviejų skaitmenų. Svarbiausia mažinti delsą yra monitoriaus atnaujinimo dažnis. Formulė yra tokia: 1000 (ms) / atnaujinimo dažnis (Hz). Taigi, nors delsos problemą galima išspręsti naudojant 90Hz monitorių, o ne 60Hz monitorių, tai nėra taip paprasta, kaip mes aptarėme. Vėliau kalbėsime apie kompiuterio aparatinės įrangos reikalavimus virtualiajai realybei.

Jei neatitinka priimtino kadrų dažnio, FOV ar vėlavimas gali sukelti judesio ligą. Tai atsitinka pakankamai, kad iš tikrųjų būtų parašyta jos pačios vardas, žinomas kaip „kibernetinė liga“. Norint sumažinti kibernetinės ligos pokyčius, reikia įvykdyti visas tris šias sąvokas. Neatlikus tinkamų kadrų per sekundę ir atnaujinant ekrano dažnį, galimi kadrų praleidimai, mikčiojimas ir vėlavimas. Latencija gali būti dar didesnė problema, nes dėl judesio ir sąveikos atsilikimo dėl lėto aparatūros reagavimo laiko galima visiškai prarasti krypties pojūtį ir sutrikti. Regėjimo laukas, nors ir svarbus, neturėtų sukelti tiek daug problemų, kaip paminėti kiti, tačiau jis tikrai panaikins patirtį ir gali sukelti tam tikrą dezorientaciją.

Judėjimas ir sąveika

Neabejotinai tai yra viena iš svarbiausių virtualiosios realybės dalių. Vienas dalykas yra tiesiog pasižvalgyti po 3D erdvę, o sugebėti judėti joje ir liesti bei bendrauti su objektais yra visiškai kitoks kamuolys. Naudojant „Android“, jūsų telefono pagreičio matuoklis, giroskopas ir magnetometras naudojami ausinėms judėti. Akselerometras naudojamas aptikti trijų matmenų judesius, o giroskopas naudojamas aptikti kampinį judesį, o po to magnetometras nustato padėtį žemės atžvilgiu.

Naudodamas šiuos jutiklius, jūsų telefonas gali tiksliai numatyti, kur žiūrite bet kuriuo metu, kai naudojate VR. Paskelbę „Google Daydream“, „Android VR“ vartotojai galės naudoti atskirą telefoną kaip valdiklį judėti ir sąveikauti aplinkoje. Stalinis VR, pavyzdžiui, „HTC Vive“ arba „Oculus Rift“, skirtingais tikslais naudoja valdiklį arba valdiklius, primenančius „Wiimote“. Naudojant kompiuterinį matymą (paaiškinta čia), VR tikslumą galima žymiai pagerinti, jei kameros ir kiti jutikliai yra įrengti kambaryje, kuriame naudojate VR laisvų rankų įrangą.

VR ausinės gali turėti specialius valdiklius, kaip minėta anksčiau, tačiau kaip tiksliai jie veikia? Žiūrint į „HTC Vive“, dėžutėje yra du infraraudonųjų spindulių jutikliai ir du valdikliai, iš viso 70 skirtingų jutiklių su laisvų rankų įranga. Visa tai seka jus ir jūsų valdiklius, leidžiančius laisvai judėti kambaryje žaidžiant žaidimus. Atkreipkite dėmesį, kaip „Vive“ valdikliai turi apskritimo išpjovą? Tai daugiau nei tikėtina stebėjimo tikslais. „Oculus Rift“ siūlo kitokią patirtį naudojant beveik tą pačią technologiją.

„Rift“ iš tikrųjų naudoja „Xbox One“ valdiklį. Tačiau yra pasirenkamas valdiklių rinkinys, siūlantis panašias funkcijas kaip „Vive“, žinomas kaip „Touch by Oculus“. Šie du valdikliai „Vieno valdiklio“ mygtukus pertvarko į tuos, kuriuos galima apibūdinti tik kaip priekinius su dideliais žiedais, apimančiais pirštus. „Oculus“ stengiasi, kad šie darbai būtų sandarūs, tačiau pakuotėje yra du jutikliai, panašūs į „Vive“, todėl, tikėtina, jie veikia panašiai, jie taip pat gali turėti akselerometrus ir giroskopus.

Garso galia

Patirtis nebūtų pilna be garso. Kadangi tai yra virtualus pasaulis, norite, kad garsas būtų kuo arčiau realaus gyvenimo. Tai atliekama erdviniu garsu, dar vadinamu 3D garsu, kuris yra virtualus garso išdėstymas trimatėje aplinkoje, mėgdžiojantis garsus iš skirtingų kampų. Greitai pristačiau „Unreal Engine“, kad parodyčiau, kaip skirtingus garsiakalbius galima išdėstyti aplinkoje, kad būtų galima skleisti skirtingus garsus, sklindančius iš bet kurios scenos vietos. Taikant šią technologiją, virtualioji realybė tampa labiau žadančia patirtimi ir apskritai šiek tiek pagerina VR kokybę.

Galia, reikalinga virtualiai realybei

Konkrečiai darbalaukyje, norint sklandžiai ir nuosekliai naudotis, VR reikia daug arklio galių. Iš tikrųjų dauguma žmonių, kuriems priklauso staliniai kompiuteriai, negali naudotis virtualia realybe, nes jų kompiuteriai nėra pakankamai galingi.„Steam“ rekomenduoja „Intel i5 Haswell“ ar naujesnes versijas ir „Nvidia GTX 970“ arba „AMD Radeon R9 290“, kad sklandžiai veiktų.

Pagrindinė problema, su kuria susiduria aparatūra, yra ta, kad norint naudoti „Vive“ ir „Rift“, jūsų kompiuteryje nereikia tik paleisti 1080p žaidimą 60 FPS, jis turi veikti didesne skiriamąja geba 90 FPS. Dauguma aparatūros to negali padaryti.

Pasirodo, kad yra labai ribotas skaičius kompiuterių, turinčių šias ar geresnes specifikacijas, taigi tai daugiau nei tikėtina sulėtins VR priėmimą darbalaukyje. Tačiau mobiliesiems telefonams bet kuris „Android“ telefonas su „KitKat“ (4.4) ar naujesne versija neturėtų kelti problemų dėl pagrindinių VR funkcijų. Vis dėlto „Daydream“ funkcijoms rašyti reikia bent „Nexus 6P“.

Ateitis virtualioje realybėje ir „Android“

„Google“ pirmavo, kai kalbama apie „VR“ mobiliuosiuose įrenginiuose. Dabar prieinami „Google VR SDK“ ir „NDK“ leidžia kurti labai galingą VR plėtrą, o „Google Daydream“ išleidus vėliau šiais metais, mobilusis VR matys dar vieną šuolį įmanomą. „Samsung“ taip pat turėjo sėkmės su „Gear VR“. Trečiųjų šalių varikliai taip pat integruoja „Google VR“ į savo variklius. „Unreal Engine“ dabar palaiko „Google VR 4.12“, o „Unity“ taip pat yra parengta „Google VR“ ir „Daydream“.

Apvyniokite

Virtualioji realybė turi daug potencialo, o mažesnėmis kainomis ir didesniu įmonių pastūmimu VR gali būti labai sėkminga. Tai, kaip veikia VR, yra labai protingas įvairių technologijų derinys, veikiantis kartu, kad sukurtumėte puikią patirtį. Nuo stereoskopinių taškų iki 3D garso įrašo, VR yra ateitis dabar, ir ji gali tik tobulėti. Praneškite mums komentaruose, jei manote, kad VR yra kitas didelis dalykas! Būtinai stebėkite ir viską, kas reikalinga VR šaltiniui!