Съдържание

• Определението за виртуална реалност
• Око да види ръка да пипне
• Движение и взаимодействие
• Силата на звука
• Мощността, необходима за виртуална реалност
• Бъдещето на виртуалната реалност и Android
• Увиване

В момента виртуалната реалност е горещото ново нещо в технологиите. Google и още куп компании вложиха много време (и пари) в развитието на VR технологията с харесванията на Google Daydream и Samsung Gear VR. Но как работи и как ще се реализира с Android? Нека разберем.

Определението за виртуална реалност

Виртуалната реалност позволява на потребителя да бъде потопен във виртуален свят, за разлика от обикновените екрани пред потребителя, които не позволяват такова преживяване. VR може да включва 4 от 5-те сетива, включително зрение, слух, докосване и евентуално дори мирис. С тази мощност VR може да поеме хората за виртуален свят сравнително лесно. Единствените проблеми в момента са наличието на такъв хардуер и цената, на която той може да бъде закупен. Google се бори с това с Google Cardboard и екосистемата Daydream. Но както е в момента, висококачественият VR не е възможен, без да харчите много пари, за да получите мощен компютър и слушалки с него. Тъй като цените падат на графичните карти, които могат да изпълняват VR на работния плот при необходимите настройки и с Google създаване на екосистемата на Daydream, няма да мине дълго, докато висококачественото съдържание е лесно достъпно.

Око да види ръка да пипне

Или не, виртуалната реалност подмамва мозъка ви да вярва, че сте в 3D свят. Първият начин VR прави това е със стереоскопичния дисплей. Това работи, като показва два леко различни ъгъла на сцената към всяко око, симулирайки дълбочина. Това заедно с други начини за симулиране на дълбочина като паралакс (по-отдалечените обекти ви се струват по-бавни), засенчването и техниките създават почти живот като опит. Пример за това как изглежда стереоскопичният дисплей може да се намери по-горе.

Както можете да видите, ъгълът на оръжието е малко по-различен от всяка страна, какъвто е и кръстосаният косъм, но когато всъщност сложите слушалката и играете играта, всичко се подрежда перфектно. Начинът, по който изглежда стереоскопичният екран, варира от платформа до платформа, тъй като всяка слушалка се различава доста по начина, по който показва съдържание, горното изображение е от игра, направена за Google Cardboard с помощта на Unreal Engine.

Vive и Rift представляват двата най-известни VR устройства в момента на пазара.

Различните VR платформи също имат различни спецификации на самите слушалки. HTC Vive и Oculus Rift имат и 90hz дисплеи, докато Playstation VR има 60hz дисплей. Правило е, че искате вашите кадри в секунда да съвпадат с честотата на опресняване на вашия монитор, затова се препоръчва Vive и Rift да поддържат 90 FPS, докато PSVR поддържа 60 FPS. Mobile е различна история, тъй като различните телефони имат различни разделителни способности, но целта е поддържането на поне 60 FPS. Ще разберем какво точно означава това след това.

Разширяването на повече за това как работят FPS и честотата на опресняване, FPS и честотата на опресняване на монитора са две отделни неща, независими един от друг. Кадрите в секунда е колко бързо графичният ви процесор може да показва изображения в секунда. 60 FPS означава, че GPU извежда 60 изображения всяка секунда. Скоростта на опресняване на монитора е колко бързо мониторът може да показва изображения в секунда, измерени в херца (Hz). Това означава, че ако играете игра и FPS е 120, но честотата на опресняване на вашия монитор е 60 Hz, ще можете да покажете само 60 FPS. Вие по същество губите половината от кадрите си, което не е хубаво, тъй като може да се случи „разкъсване“.

Разкъсването е феноменът на обектите в игра, които се разпадат на няколко парчета и се показват на две различни места по оста X и дават ефект на разкъсване. Тук идва вертикалната синхронизация (VSync). Това ограничава рамката до честотата на опресняване на вашия монитор. По този начин не се губят рамки и от своя страна не се наблюдава разкъсване. Ето защо за най-добро VR опит трябва да се постигне едно и също число за честотата на кадрите и честотата на опресняване, или може да се появи болест.

• HTC Vive - всичко, което трябва да знаете
• Oculus Rift - всичко, което трябва да знаете
• Google Daydream - всичко, което трябва да знаете

Daydream представлява бъдещето на мобилния VR.

Има и други компоненти, които влизат в цялостното изживяване на VR, включително Field View (FOV) и латентност. Те играят основна роля в начина, по който възприемаме VR и ако не се извършат правилно, могат да причинят и болест на движението. Нека да разгледаме

Зрителното поле е степента на видимия свят, който може да се види във всеки даден момент. Например, хората имат около 180 градуса FOV, докато гледат право напред, и 270 градуса с движение на очите. Това е важна характеристика в VR, тъй като ще носите слушалките, за да ви пренесат във виртуален свят.

Човешкото око е много добре да забележи несъвършенствата на зрението, като тунелното зрение е пример за такива явления. Дори ако VR слушалки са имали FOV със 180 градуса, все пак може да успеете да разберете разликата. И Vive и Rift имат 110-градусова FOVs, Cardboard има 90, GearVR има 96 и се носят слухове, че Daydream може да има колкото 120. Това, най-общо казано, трябва да повлияе значително на VR опита и може да направи или да счупи определена слушалка за хората, да не говорим за здравословни проблеми, които ще разгледаме по-късно.

Несъответствието с приемлива честота на кадрите, FOV или латентността може да причини заболяване при движение.

Закъснението също е фактор, който може да направи или счупи VR, като нищо над 20 милисекунди не е достатъчно бързо, за да подмами мозъка ви да мисли, че сте в различен свят. Има куп променливи, които влизат в латентност, включително CPU, GPU, екран, кабели и т.н. Екранът ще има средна латентност, около 4-5 ms, в зависимост от екрана например. Времето, което отнема пълен пиксел за превключване е още 3 ms и двигателят може да отнеме и няколко. Само с три променливи гледате закъснение в двуцифрените в някои случаи. Ключът към намаляването на латентността е скоростта на опресняване на монитора. Формулата е следната: 1000 (ms) / честота на опресняване (hz). И така, докато проблемът със закъснението може да бъде решен с 90hz монитор вместо 60hz монитор, това не е толкова лесно, колкото обсъдихме. По-късно ще говорим за хардуерните изисквания на PC за виртуална реалност.

Несъответствието с приемлива честота на кадрите, FOV или латентността може да причини заболяване при движение. Това се случва достатъчно, за да монети всъщност собственото си име, известно като „кибер-болест“. И трите от тези понятия трябва да бъдат изпълнени, за да се намалят промените в кибербоза. Без правилните кадри в секунда със скоростта на опресняване на дисплея са възможни пропускане на рамката, микро заеквания и изоставане. Закъснението може дори да е по-голям проблем, с забавянето на движението и взаимодействието, причинено от бавни времена на реакция на хардуера, е възможно напълно да загубите усещането си за посока и да се дезориентирате. Зрителното поле, макар и важно, не трябва да предизвиква толкова проблеми, колкото другите споменати, но определено ще отнеме от опита и може да причини дезориентация.

Движение и взаимодействие

Това може би е една от най-важните части на виртуалната реалност. Едно е просто да огледате 3D пространство, но да можете да се движите около него и да докосвате и взаимодействате с обекти е съвсем различна топка. В Android, акселерометърът, жироскопът и магнитометърът на вашия телефон се използват за постигане на движение на слушалките. Акселерометърът се използва за откриване на триизмерно движение с жироскопа, който се използва за откриване на ъглово движение, последвано от магнитометъра за положение спрямо Земята.

Използвайки тези сензори, телефонът ви може точно да предвиди къде гледате в даден момент, докато използвате VR. С обявяването на Google Daydream потребителите на VR на Android ще могат да използват отделен телефон като контролер, за да се движат и да взаимодействат в средата. Настолни VR като HTC Vive или Oculus Rift или използват контролер или контролери, напомнящи Wiimote за различни цели. Използвайки компютърно зрение (обяснено тук), точността на VR може да бъде значително подобрена чрез поставяне на камери и други сензори в стаята, в която използвате VR слушалки.

VR слушалките могат да имат специални контролери, както беше споменато по-рано, но как точно работят? Разглеждайки HTC Vive, в кутията има два инфрачервени сензора и два контролера, общо 70 различни сензора със слушалката. Всичко това проследява вас и вашите контролери, което ви позволява свободно да се движите из стаята, докато играете игри. Забележете как контролерите на Vive имат изрязан кръг? Това е повече от вероятно там за целите на проследяването. Oculus Rift предлага различно изживяване, използвайки близо до същата технология.

Извън кутията, Rift всъщност използва контролер Xbox One. Но има опционален набор от контролери, които предлагат подобна функционалност на Vive, известна като „Touch by Oculus“. Тези два контролера пренареждат бутоните на един контролер върху това, което може да се опише само като предгради с големи пръстени, покриващи пръстите ви. Oculus държи начина на работа под тесни опаковки, но пакетът включва два сензора, подобни на Vive, така че по презумпция те работят по подобен начин, може също да имат акселерометри и жироскопи.

Силата на звука

Изживяването не би било пълно без аудио. Тъй като това е виртуален свят, искате аудиото да е възможно най-близко до реалния живот. Това става чрез пространствено аудио, известно още като 3D аудио, което е виртуалното поставяне на звука в триизмерна среда, емулираща звуци от различни ъгли. Направих бързо представяне в Unreal Engine, за да покажа как различни високоговорители могат да бъдат поставени в среда за емулиране на различни звуци, идващи от всяко място в сцената. С тази технология виртуалната реалност се превръща в по-потапящо преживяване и като цяло подобрява качеството на VR много малко.

Мощността, необходима за виртуална реалност

Конкретно на работния плот, VR изисква много конски сили за гладко и постоянно изживяване. Всъщност по-голямата част от хората, които притежават настолни компютри, не могат да използват виртуална реалност, тъй като техните компютри не са достатъчно мощни.Steam препоръчва Intel i5 Haswell или по-нова версия или Nvidia GTX 970 или AMD Radeon R9 290 за гладко изживяване.

Основният проблем, пред който е изправен хардуерът, е, че за Vive and Rift, вашият компютър не трябва просто да стартира игра с 1080p при 60 FPS, а трябва да работи с по-висока разделителна способност при 90 FPS. Повечето хардуер не могат да направят това.

Оказва се, че има много ограничен брой компютри с тези спецификации или по-добре, така че това повече от вероятно ще забави приемането на VR на работния плот. За мобилни устройства обаче всеки Android телефон с KitKat (4.4) или по-нова версия не трябва да има проблеми с основната функционалност на VR. Функциите на Daydream обаче изискват поне Nexus 6P по време на писането.

Бъдещето на виртуалната реалност и Android

Google е начело, когато става въпрос за VR на мобилни устройства. Налични сега, VR VR SDK и NDK на Google позволяват много мощна разработка на VR, а с пускането на Google Daydream по-късно тази година, мобилният VR ще види още един скок във възможното. Samsung също има успех с Gear VR. Двигателите на трети страни също интегрират VR VR в своите двигатели. Сега Unreal Engine поддържа Google VR в 4.12, а Unity също е готов за Google VR и Daydream.

Увиване

Виртуалната реалност има голям потенциал и с по-ниски цени и по-голям тласък от компаниите VR може да бъде голям успех. Начинът, по който работи VR е много интелигентна комбинация от различни технологии, всички заедно работят, за да създадат страхотно изживяване. От стереоскопични гледни точки до 3D аудио, VR сега е бъдещето и може само да се подобри. Кажете ни в коментарите, ако смятате, че VR е следващото голямо нещо! Не забравяйте да следите и VR Source за всичко VR! /