Dlaczego technologia rzeczywistości wirtualnej zaskoczy Cię za 5 lat

O ile nie obudziłeś się po dwuletniej śpiączce, prawdopodobnie słyszałeś dużo szumu na temat wirtualnej rzeczywistości i Oculus Rift - na tyle, że prawdopodobnie masz tego dość.

Cóż, szkoda, bo jestem tutaj, aby bez wahania powiedzieć, że przyszłość rzeczywistości wirtualnej jest teraz. Działa i zmieni świat. Oficjalna premiera Rift ma się zakończyć przed końcem przyszłego roku, a to dopiero początek.

Rzeczywistość wirtualna dzisiaj

Oto pierwszy zestaw deweloperski Rift (obecnie w rękach programistów i dziennikarzy) Oculus Rift Development Kit Review i Giveaway Oculus Rift Development Kit Review i Giveaway Oculus Rift w końcu przybył i sprawia, że ​​wszyscy się odwracają (dosłownie) społeczność graczy. Nie jesteśmy już ograniczeni do zaglądania przez płaskie okno do światów gier, które kochamy… oferuje teraz: stereoskopowe 3D, 90-stopniowe pole widzenia w poziomie, rozdzielczość 800 × 600 na oko, precyzyjne obrotowe śledzenie głowy, i stosunkowo niskie opóźnienie (czas, jaki system zajmuje na reakcję na ruch głowy) wynoszące około sześćdziesiąt milisekund.

Oznacza to, że pod warunkiem, że trzymasz tułów nieruchomo, możesz swobodnie obracać głowę, a widok twoich oczu, po bardzo niewielkim opóźnieniu, będzie właściwie prawidłowy (i wypełni większość pola widzenia). To wystarczy, aby być dość wciągającym (nawet wczesna zawartość jest bardzo przekonująca 5 demo Oculus Rift, które wysadzą ci w pamięć 5 demo Oculus Rift, które rozwalą ci umysł Zapomnij o Playstation 4 lub Xbox One - widziałem przyszłość gier, i nie jest to żaden z nich. Oculus Rift jest niesamowity - z 16 milionami dolarów w postaci nowego finansowania…), ale jest wiele miejsca na ulepszenia. Ekran LCD wprowadza rozmycie ruchu, rozdzielczość jest boleśnie niska, pochylenie tułowia powoduje, że świat przesuwa się z tobą w niepokojący sposób, a opóźnienie, jakie ma, jest mdłości dla niektórych użytkowników.

Drugi zestaw deweloperów, DK2, który zostanie dostarczony w przyszłym miesiącu, ulepsza ten zestaw funkcji wraz z kamerą, która pozwala zestawowi słuchawkowemu dowiedzieć się, gdzie znajduje się Twoja głowa (umożliwiając pochylenie się i poruszanie się w polu widzenia kamery). Zmniejsza opóźnienie w pobliżu blisko 20 ms (próg ludzkiej percepcji). Podnosi rozdzielczość do 960 × 1080 na oko i poprawia optykę, aby wepchnąć więcej dostępnych pikseli w pole widzenia. Zastępuje również LCD oryginału ekranem Samsung OLED, który oferuje lepszą reprodukcję kolorów, wyższą częstotliwość odświeżania i niską trwałość.

To ostatnie może wymagać trochę wyjaśnienia: oto Palmer Luckey opisujący niską trwałość:

“Najlepszym sposobem, aby o tym pomyśleć, jest to, że przy pełnym wyświetlaniu trwałości renderujemy ramkę, umieszczamy ją na ekranie i pokazuje ona na ekranie aż do następnej klatki, a następnie zaczyna się od nowa. Problem polega na tym, że rama jest poprawna tylko wtedy, gdy znajduje się we właściwym miejscu - kiedy jest tam pierwsza. Przez resztę czasu przypomina to śmieciowe dane. To jest jak zepsuty zegar, wiesz, jak czasami zepsuty zegar jest odpowiedni, gdy znajduje się we właściwym miejscu, ale przez większość czasu wyświetla dane śmieci?

To, co robimy, to renderowanie obrazu i wysyłanie go na ekran, pokazujemy go przez krótki okres czasu, a następnie wygaszamy wyświetlacz i jest on czarny, dopóki nie będziemy mieć innego. Dlatego wyświetlamy obraz tylko wtedy, gdy mamy prawidłową, aktualną ramkę z komputera, aby to pokazać.”

VR za 5 lat

Pierwsza wersja konsumencka Rift (i konsumencka wersja prototypu VR firmy Sony, Project Morpheus), ma być przyrostową aktualizacją DK2: wyższa rozdzielczość, szybsze częstotliwości odświeżania, lepsza optyka, mniejsze opóźnienia - tego rodzaju rzeczy. Jednak w przypadku drugiej generacji sprzętu VR (oraz trzeciej i czwartej) na horyzoncie znajduje się wiele technologii, które znacznie zmienią jakość i poczucie obecności zapewniane przez VR.

Oto Michael Abrash Oculusa (wówczas Valve) opisujący moc obecności VR (za pomocą prototypowego pokoju VR Valve):

“Mamy wersję demonstracyjną, w której stoisz na półce i patrzysz na znaczny spadek. Oto scena; Kamienna faktura to półka podobna do deski do nurkowania daleko nad podłogą pokoju z pudełkami, która jest teksturowana przestarzałymi stronami internetowymi. […] Patrzenie na to na ekranie (nawet jeśli nie jest wypaczone) nic dla mnie nie robi, ale ilekroć stoję na tej półce w VR, moje kolana się zamykają, tak jak wtedy, gdy byłem na szczycie Budynek Empire State. […] Dane wejściowe są na tyle przekonujące, że moje ciało wie na poziomie poniżej świadomości, że nie ma go w pokoju demonstracyjnym; jest gdzie indziej, stoi obok kropli.”

Foveated Rendering

Jednym z głównych czynników ograniczających VR jest obecnie trudność szybkiego renderowania świata, w którym mieszkasz. Renderowanie szczegółowej sceny w 3D przy 75 FPS to niebanalne wyzwanie, nawet dla stosunkowo wysokiej klasy platform do gier komputerowych. W przypadku gier VR na konsole lub urządzenia mobilne, takich jak Project Morpheus firmy Sony, wyzwania te są jeszcze trudniejsze.

John Carmack poczynił znaczne postępy w wyszukiwaniu kodów, aby umożliwić płynniejsze działanie wrażeń VR (w tym technikę zwaną “zakrzywienie czasoprzestrzeni” który wypełnia brakujące klatki za pomocą inteligentnego algorytmu interpolacji) - ale nadal stanowi poważne ograniczenie w przyjmowaniu sprzętu VR przez konsumentów. Wyrafinowane renderowanie oferuje wyjście z tego problemu.

Udane renderowanie zależy od krytycznego faktu o ludzkim oku, a mianowicie, że foto-receptory na ludzkiej siatkówce nie są równomiernie rozmieszczone: prawie wszystkie są skupione w małym kółku pośrodku siatkówki zwanym fovea. Poza środkowymi kilkoma procentami pola widzenia ludzie są w zasadzie ślepi. Aby temu zaradzić, szybko przesuwamy oczy dookoła świata i łączymy uzyskane dane w iluzję ciągłego, szczegółowego obrazu.

Jest to nieco niepokojące, ale niezwykle przydatne w przypadku wyświetlaczy montowanych na głowie. Dzięki dołączeniu małych słuchawek do zestawu słuchawkowego w celu śledzenia oczu użytkownika, możliwe jest renderowanie tylko tych części obrazu, które fovea może zobaczyć z pełną szczegółowością, renderując resztę pola widzenia przy bardzo niskiej rozdzielczości. Zapewnia to dramatyczne przyspieszenie w porównaniu do konwencjonalnego renderowania sceny, co ma ogromną różnicę w jakości i spójności wrażeń wizualnych.

Johan Andersson, inżynier, który pracuje dla DICE, opisuje podobne renderowanie:

“To, co chcielibyśmy zrobić, gdybyśmy mogli, to zasadniczo faworyzowane renderowanie […], abyśmy mogli renderować w kilku rozdzielczościach, w zasadzie, i śledzić wzrok, abyś renderował w wysokiej rozdzielczości, ale na twoim miniatura, a następnie renderujesz nieco niższą rozdzielczość wokół tego, i nieco niższą wokół tego, i tworzysz je razem. Wymaga śledzenia wzroku w bardzo wysokiej jakości, ale widziałem kilka demonstracji tego i faktycznie działa zaskakująco dobrze.”

Sterowanie ruchem

Wejście w grę jest wyzwaniem samym w sobie, ale to nie wystarczy. Przez zestaw słuchawkowy włożyłem dziesiątki osób, a pierwszą rzeczą, którą prawie wszyscy robią, jest poszukiwanie rąk lub próba dotknięcia czegoś. Obecna technologia VR sprawia, że ​​czujesz się jak niewidzialny, nienamacalny duch - lub, co gorsza, duch uwięziony w ciele, którego nie może kontrolować.

Do tej pory Oculus ogłosił, że pracują nad problemem ze sterownikiem, ale nie znalazł jeszcze wystarczająco dobrego rozwiązania. Sony Morpheus zawiera kontrolery PS Move - różdżki śledzące, które pozwalają poruszać rękami w grach, ale cierpią z powodu problemów z precyzją i okluzją i nie wydają się być prawdziwymi rękami.

Kilka firm opracowuje rozwiązania wejściowe VR, które dają wgląd w to, jak wygląda idealny schemat wprowadzania VR. W ograniczonej objętości śledzenia Leap Motion zapewnia bardzo precyzyjne śledzenie, a kontroler STEM zapewnia bardziej precyzyjne wrażenia w stylu PS Move bez problemów związanych z okluzją śledzenia optycznego. Control VR oferuje niedrogi zestaw czujników, które nosisz na tułowiu i ramionach, które mogą rejestrować ruch na poziomie indywidualnych ruchów palców, ale system jest nieporęczny i wymaga dokładnej kalibracji, aby uzyskać dobre wyniki.

Jeśli chodzi o haptyczną stronę rzeczy, Tactical Haptics opracowuje urządzenia, które wykorzystują czystą skórę do tworzenia iluzji nacisku na dłonie użytkownika. Teraz prawdopodobnie nieistniejący Novint Xio został pierwotnie zaprojektowany jako niedrogi egzoszkielet, który może wywierać nacisk na ręce użytkownika we wszystkich trzech wymiarach. Byłaby to tańsza alternatywa dla wysokiej klasy robotycznych systemów dotykowych, takich jak te oferowane przez Cyberglove.

Oto co William Provancher z Tactical Haptics ma do powiedzenia na temat swojego kontrolera:

“Nasze kontrolery są inne, ponieważ te, o których wspomniałeś, mają sprzężenie zwrotne wibracji. Sprzężenie zwrotne Reactive Grip w naszych kontrolerach jest w stanie wytworzyć złudzenia dotykowe o sile i momencie obrotowym”

Żaden z tych produktów nie jest jeszcze idealny do VR, ale razem dają rzut oka na to, jak niedrogi, wysokiej jakości dotykowy kontroler VR może wyglądać w stosunkowo niedalekiej przyszłości.

Społeczna VR

Niektórzy z was mogą przeczytać ten nagłówek i wzdrygnąć się. Nie martw się: cokolwiek Kurczaki w Internecie mogły ci powiedzieć o przejęciu na Facebooku, nikt nie jest zainteresowany Farmville w VR. To, o czym tu mówimy, jest o wiele bardziej interesujące.

Poświęć chwilę i obejrzyj ten film:

System wykorzystuje sprytne oprogramowanie do wykrywania mimiki użytkownika z kamery internetowej, a następnie mapowania ich na wirtualnego awatara. Nie jest idealny, ale wystarczająco dobry, aby wyrazić się wyraźnie i dobrze wykorzystać niewerbalne sygnały społeczne. Osadzając kamery i czujniki w zestawie słuchawkowym, powinno być możliwe zapewnienie wykrywania ruchu twarzy na równi z komercyjnym rejestrowaniem ruchu w ciągu roku lub dwóch.

Teraz wyobraź sobie, że jesteś we wspólnej wirtualnej przestrzeni z kimś innym, używając śledzenia twarzy i kontrolerów ruchu do przechwytywania wyrażeń, gestów i mowy ciała, i używaj ich do kierowania awatarami postaci dla was obojga. Oboje czujecie się fizycznie obecni w przestrzeni z drugą osobą i możecie z nimi rozmawiać, korzystając z niewerbalnych wskazówek do komunikacji. To tak, jakby rzeczywiście przebywać w pokoju z kimś - a dzięki dotykowym kontrolerom ruchu można nawet przytulić, uścisnąć dłoń lub swobodnie nawiązać swobodny kontakt towarzyski.

Społecznościowe wrażenia VR są podobne do wideokonferencji, ale są głębsze i bogatsze na ważne sposoby. Kontakt wzrokowy, swobodny ruch i poczucie fizycznego dzielenia się przestrzenią z inną osobą to potężne wskazówki, których brakuje w normalnych wideokonferencjach.

Social VR zapewnia skuteczny sposób prowadzenia działalności, nawiązywania przyjaźni i utrzymywania kontaktu z bliskimi, gdy nie są blisko nich. Social VR oferuje społecznościom internetowym, które używają wskazówek społecznych zachęcić cywilizowaną rozmowę i produktywny dialog: ludzie są milsi dla prawdziwych ludzi twarzą w twarz niż dla bezimiennych nazw użytkowników na internetowych forach dyskusyjnych. Po raz pierwszy w historii Internetu możemy tworzyć społeczności online bez trolli.

Co więcej, społeczna VR może być lepszym rozwiązaniem niż faktyczne spotykanie się z przyjaciółmi osobiście! W prawdziwym życiu nie można spotkać się z przyjaciółmi i grać w koszykówkę na Księżycu. Nie można sobie pozwolić na teatr IMAX i głośno przeżyć nowy film. Nie możesz się nawzajem zabić bronią science fiction, a następnie natychmiast się odrodzić. Nie możesz razem eksplorować Śródziemia. W VR możesz. Zapomnij o paintballu, LARPingu i kinach. Social VR zrobi to wszystko lepiej, a pewnego dnia będzie to podstawowy sposób na zabawę z przyjaciółmi.

Oto Mark Zuckerberg, mówiąc o potencjale społecznym Oculus Rift wkrótce po przejęciu firmy:

“To naprawdę nowa platforma komunikacyjna. Czując się naprawdę obecnym, możesz dzielić się nieograniczonymi przestrzeniami i doświadczeniami z ludźmi w swoim życiu. Wyobraź sobie, że dzielisz się nie tylko chwilami ze znajomymi w Internecie, ale całymi doświadczeniami i przygodami.”

Przyszłość rzeczywistości wirtualnej

Jeśli brzmią jak te same marzenia VR o pie-in-sky, o których słyszałeś od lat 80-tych, to nie jesteś w błędzie. Wiele z tych pomysłów istnieje od dłuższego czasu. Różnica polega na tym, że teraz są namacalnie bliskie rzeczywistości. Nie są “dwadzieścia lat” fantazje już. To są wykonalny koncepcje dla startupów. Pieniądze są na miejscu 5 znaków Oculus Rift będzie szaleńczym sukcesem 5 znaków Oculus Rift będzie szaleńczym sukcesem Oculus Rift na zawsze zmieni grę - szum nie tylko się załamał, ale został utrzymany przez ostatni rok i tylko rośnie. Era VR już się zbliża; wciągające doświadczenia…, istnieje bezwładność przemysłu, a co najważniejsze, technologia jest wreszcie tutaj, aby zrobić to dobrze. Są to doświadczenia, które będą tanio dostępne na rynku konsumenckim w ciągu najbliższych kilku lat.

Przyszłość rzeczywistości wirtualnej, o której marzysz od pierwszego czytania Crash śnieżny jest prawie tutaj. Będziesz mógł wypróbować pierwszą falę tej przyszłości za kilka miesięcy. Działa, jest niesamowicie fajny i ma jedne z najbystrzejszych umysłów w branży technologicznej, które działają jak szalone, aby uczynić go jeszcze lepszym.

Obraz funkcji: “Anna Bashmakova i Oculus Rift”, Siergiej Galonkin

Obrazy: “Kobieta Jest Ubrana Oculus Rift”, BagoGames, “Nan Noszenie Oculus Rift”, Nan Palmero, “Testowanie szczeliny Oculus,” Karl Baron, “Elitarny Niebezpieczny na Szczelinie Oculus,” Jeroin Van Luen, “Nowy Oculus Rift już dostępny,” BagoGames