Vai virtuālā realitāte var sagriezt auklu?

Reklāma

Nemazināsim vārdus: mani acīmredzami modina Valve’s jaunās virtuālās realitātes austiņas Valve & HTC paziņos par jauno VR austiņu piegādi līdz 2015. gada ZiemassvētkiemValve jaunās VR austiņas ir labākās, ko jebkad ir redzējis. Vai Oculus ir iespēja? Lasīt vairāk .

Vive, kas izveidots sadarbībā ar HTC, lepojas ar perfektu jūsu galvas un divu kontrolleru izsekošanu, ērtu 2160 x 1200 izšķirtspēju un īpaši asu 90Hz OLED displeju. Tā tas ir kas iznāks šogad, un tā piedāvā interaktīvu VR pieredzi, kas nodrošina pastāvīgu fiziskās klātbūtnes sajūtu virtuālajā ainā.

Lai iegūtu priekšstatu par to, cik izsekošana ir laba, apskatiet šo “Galerijas” video, VR spēli, kas tiek spēlēta Vive.

Bezmaksas viesabonēšanas virtuālās realitātes izaicinājums

Vive ir fantastiska. Tomēr, ja jūs lasāt pārspīlēto austiņu prototipu pārskatus, jūs sākat to pamanīt viena konkrēta sūdzība turpina parādīties.

Riska sitiens:

“Izmēģinājuma laikā ar prototipu es valkāju jostu, lai neļautu auklu saišķim iziet no ceļa - un tagad, kad es par to domāju, Vārstam ir jābūt, lai kāds staigātu man līdzi, lai pārliecinātos, ka es nepārmetu nevienu atslābumu, ko izveidoju, pārvietojoties apkārt istaba. ”

instagram viewer

PC MAG:

“Tā kā tā ir pilnībā interaktīva, visapkārt staigājoša pieredze, jums ir jāiztīra mēbeles no istabas centra un jācenšas netikt pāri kabelim, kas ved atpakaļ uz datoru.”

Gizmodo:

“Un tas, iespējams, ir galvenais HTC Vive vājais punkts. Tas ir kā Matrica tas jūtas reāli, bet arī tajā, ka jūs esat pieslēgts datoram ar kabeli, kas iznāk no galvas aizmugures. Tas laiku pa laikam ierobežos jūsu brīvu pārvietošanos un dažreiz (bet ne bieži, pēc manas pieredzes) ir klupšanas draudi. Tas nav a ļoti liela problēma, bet tik un tā manāma. ”

Daļēji tas notiek tāpēc, ka austiņas ir prototips ar pieciem kabeļiem (patērētāja versijai vajadzētu būt tikai vienam, kombinētam USB un HDMI vadam, kas savieno austiņas ar datoru). Tomēr šķiet, ka problēma ir būtiska vadu austiņās kas ļauj brīvi staigāt Noskatieties, kā mēs izmēģinām Oculus Rift Crescent Bay CES 2015Oculus Rift Crescent Bay ir pavisam jauns prototips, kas parāda dažus aizraujošus uzlabojumus virtuālās realitātes tehnoloģijās. Mēs to izmēģinām CES 2015. Lasīt vairāk . Auklas ir paklupšanas briesmas, kā arī tikai sava veida bummer. Tie neļauj jums izņemt VR ierīci no istabas, daudz mazāk no mājas.

Tā kļūs arvien aktuālāka, jo mēs sākam izmantot VR kā operētājsistēmas pamata saskarni.

Mums ļoti ilgi nebija personālo datoru, pirms mēs vēlējāmies pieredzes mobilo versiju (klēpjdatorus, viedtālruņus un planšetdatorus). VR būs tāpat, it īpaši, kad mēs sākam integrēt paplašinātās realitātes funkcijas atbilstoši Microsoft HoloLens 8 Microsoft HoloLens reālās pasaules lietojumiMicrosoft HoloLens ir foršs, bet kādam nolūkam jūs to faktiski izmantosit? Mēs izsmeļam aizraujošākās iespējas. Lasīt vairāk .

Diemžēl izrādās, ka VR austiņu atvienošana no personālajiem datoriem ir būtisks tehnoloģiskais izaicinājums, un to mēs joprojām nezinām, kā to atrisināt. Tomēr pie horizonta ir divas daudzsološas tehnoloģijas, kas var palīdzēt atrisināt šo problēmu.

1. risinājums: datora straumēšana

Viena no acīmredzamajām pieejām programmai ir datora izmantošana virtuālās pasaules atveidošanai un pēc tam straumēt atveidotos attēlus austiņās, izmantojot WiFi (piemēram, Steamlink, kas straumē spēles no datora uz televizoru). Šīs pieejas problēma ir latentums. Virtuālajā realitātē vēlaties samazināt kavēšanos starp kustību un redzēšanu, kad kustība tiek atspoguļota ekrānā. Parasti tiek pieņemts, ka saldā vieta ir mazāka par 20 milisekundēm.

Mūsdienu video straumēšana var sasniegt mazāk nekā viena milisekundi latentuma, kas ir lielisks sākums. Diemžēl nesaspiesta 1440p 90Hz video straume ir gandrīz 8 gigabiti sekundē datu. Patērētāju WiFi maršrutētāji var apstrādāt aptuveni 100 megabitus. Pat augstākā līmeņa industriālie maršrutētāji maksimāli iziet plkst apmēram 800 megabiti, astoņas reizes mazāk, nekā nepieciešams. Lai to labotu, attēli pirms to nosūtīšanas ir jāsaspiež. Kompresijas un dekompresijas process papildina 80 ms latentuma, kas būs padarīt jūs slimu.

Šai problēmai ir daži iespējamie risinājumi:

Joslas platuma uzlabojumi

Viena pieeja ir mēģināt palielināt pieejamo joslas platumu. 5G tīkli, kas būs pieejami piecu gadu laikā, var dot iespēju sasniegt ātrumu aptuveni viena terapeita sekundē, kas varētu darboties ar futūristiskiem 8K HMD bez kompresijas. Tuvāk runājot, Li-Fi (interneta tehnoloģija, kuras pamatā ir ātri mirgojošas gaismas diodes) varētu atļaut pārsūtīšanas ātrumu 10 GB / s ar ļoti zemu latentumu, kas dažos nākamajos gados atļaut pašreizējās paaudzes VR austiņu bezvadu versijas, lai gan šī tehnoloģija patērētājiem nav pieejama tomēr.

Tas, iespējams, ir labākais problēmas risinājums, bet patērētājiem tas nebūs pieejams vismaz gadu vai divus, var būt dārgi, un izšķirtspēja, iespējams, atpaliks no augstākā līmeņa vadu austiņām līdz pienācīgiem 5G tīkliem ierodas.

Vietējā deformācija

Sarežģītāka iespēja būtu pieņemt 80 latentuma latus un mēģināt to labot pēc šī fakta, deformējot veco attēlu jaunajā galvas pozīcijā. Tas joprojām rada zināmu ievades nobīdi, bet ne nelabvēlīgu galvas kustību.

Standarta pieeja šāda veida problēmai ir asinhronā laika deformācija, kas vāc datus no datora un izlozē tos, izmantojot nelielu GPU austiņās, lai parādītu veco attēlu no jauna skatupunkta, ļaujot austiņām tekoši atjaunināties, neskatoties uz lielo latentumu.

Sākumā sarkt, tas izklausās kā burvju lode. Diemžēl ir dažas lielas nozvejas. Citējot Maiklu Antonovu, Oculus pētnieku,

“Pozicionālais spriegošanas līdzeklis ir viens no acīmredzamākajiem artefaktiem ar tikai laika orientācijas orientāciju. Pārvietojot galvu, ATW ģenerētajos attēlos tiek atspoguļota tikai papildu rotācijas sastāvdaļa, bet visas translācijas galvas kustības kopš kadra atveidošanas tiek ignorētas. Tas nozīmē, ka, pārvietojot galvu no vienas puses uz otru vai pat tikai pagriežot galvu, kas tulko acis, jūs redzēsit vairāku attēlu vērtētāju uz objektiem, kas jums ir tuvu.

[…]

Viens no iespējamiem veidiem, kā uzrunāt pozicionālos spriežotājus, ir pilnīgas pozīcijas deformācijas ieviešana, kas sākotnējam atveidotajam kadram piemēro gan tulkošanas, gan orientācijas labojumus. Izvietojot deformāciju, jāņem vērā sākotnējā atveidotā kadra dziļums, attēla daļas pārvietojot par dažādām summām. Tomēr šāda pārvietošana rada dislokācijas artefaktus objekta malās, kur tiek atklāti kosmosa apgabali, kuriem nav datu sākotnējā rāmī. ”

Tur ir vairākas tehnikas datu veidošanai, lai aizpildītu caurumus, ko rada pozicionālie laika šķēri, taču visi no tiem atstāj artefaktus, un tie, kas atstāj vismazāk artefaktu, ir skaitļošanas ziņā dārgākie. Problēma ir līdzīga tai, ar kuru saskaras tie mēģinājums parādīt VR dziļuma video VR gatavojas uz visiem laikiem mainīt filmu veidošanu: lūk, kāVirtuālā realitāte ir jauns veids, kā sazināties ar savu skatītāju, un daudzi cilvēki ar tradicionālās filmas veidošanas pieredzi atrod aizraujošas iespējas. Lasīt vairāk .

Lai perfekti novērstu šo problēmu, izstrādātājiem jāatrod veids, kā pārsūtīt papildu datus, lai aizpildītu caurumus. Dažas iespējamās pieejas:

• Attēlojiet tālu lauka un gandrīz lauka objektus atsevišķi un straumējiet abus attēlus
• Apmetums a gaismas lauks, ko var pārprojektēt ar lielām galvas novirzēm bez dislokācijas
• Izstrādājiet īpaši sarežģītus galvas kustības modeļus un izmantojiet prognozēšanu, lai samazinātu dislokācijas kļūdas

Nav skaidrs, kāds šeit ir labākais risinājums. Neviena no mums zināmajām pieejām nav perfekta, un dažām no tām ir nepieciešams vairāk pētījumu. Izdomājot, vai atkārtota projekcija ir laba ideja, noskaidrojas, cik daudz mēs varam samazināt artefaktus. Tā ir daudzsološa iespēja, taču ir daudz neatbildētu jautājumu.

2. risinājums: vietējā renderēšana

Pavisam cita stratēģija ir aizmirst datoru un renderēt renderēšanu uz austiņām. Šādi darbojas Microsoft HoloLens un Samsung Gear VR. Nav daudz zināms par HoloLens Pieci jautājumi par Microsoft "Project HoloLens"Microsoft jaunās paplašinātās realitātes austiņas ir ļoti aizraujošas - bet vai tās var atrisināt AR pamatproblēmas? Lasīt vairāk , taču Gear VR ir virkne nopietnu ierobežojumu. Tā mobilais GPU var rīkoties ar nelielu pieticīgu VR pieredzi (ar intensīvu optimizāciju), taču tik tikko. Siltuma pārvaldība ir jautājums, izšķirtspēja un atsvaidzes intensitāte nepalielinās līdz līmenim, kas nepieciešams klātbūtnei sižetā, un austiņām nav pozicionēšanas. Daļēji tas ir saistīts ar mobilo tehnoloģiju ierobežojumiem, un drīz tas kļūs labāks, pateicoties Mūra likuma paisumam.

Tomēr daži no šiem jautājumiem rodas tāpēc, ka nācās izgudrot viedtālruni, kas nebija paredzēts VR. Ja jūs no nulles veidotu mobilas VR austiņas, jūs varētu daudz ko darīt savādāk. Dizaineriem varētu būt divi augstas klases mobilie GPU, ļoti augstas atsvaidzināšanas ekrāns un liela baterija. Viņi varētu arī izkliedēt komponentus labākai svara sadalei un siltuma vadībai. Iegūtais formas faktors varētu izskatīties daudz līdzīgi kā Sony Morpheus.

Vai arī, ja inženieri vēlas sasniegt ambiciozus, viņi varētu izveidot kaut ko vairāk kā mini-PC: nelielu valkājamu skaitļošanas bloku, kas satur vienu vai vairākus klēpjdatoru GPU, ventilatoru un lielu akumulatoru. Šai ierīcei būtu formas koeficients, kas līdzīgs Walkman, un tā darbinātu HMD caur vienu kabeli.

Pašreizējais NVIDIA vadošais GPU, GTX 980, kuru tieši Oculus izmanto iekšēji tikai par 40% ātrāk nekā tā mobilais līdzinieks 980M, un tas ir sīks. Droši vien ir iespējams divus no tiem ievietot mīklainā iepakojumā, kur ir vietas, kur rezervēt mazu mobilā datora iekšējo daļu.

Piezīme aparatūras izstrādātājiem: nekādā gadījumā neļaujiet presei raksturot jūsu produktu kā “mīļu iepakojumu”.

Šis formas faktors būtu satriecošāks par autonomām austiņām, nemaz nerunājot par dārgām - aploksnes matemātikas aizmugure liecina, ka cena varētu sasniegt aptuveni 2500 USD. Iespējams, ka mūsdienu patērētājus neinteresēs produkti, kas ir smagnēji. Tomēr tas ir vienīgais veids, kā mobilajām VR austiņām nodrošināt veiktspēju, kas ir konkurētspējīga ar PC VR, un man ir aizdomas, ka hardcore spēlētāji un citi neatgūstami materiāli to izmantos. Tur ir sena vēsture, kurā nervozi virza tehnoloģiju priekšgalā, jo ir gatavi valkāt izstrādājumus, kas padara tos smieklīgus.

Pašlaik mobilās austiņas cieš no nespējas nodrošināt atrašanās vietas izsekošanu, radot nelabumu, ka pasaule ir piestiprināta pie jūsu rumpja, kad jūs mēģināt pārvietoties. Tomēr drīz šo problēmu var atrisināt. Īstermiņā Valve’s “Bākas” pozicionēšanas tehnoloģija ir lielisks risinājums: lāzera projektori ir mēmi, kas nozīmē, ka tos var flīzēt, lai tie aptvertu lielas telpas, un vienlaikus var apkalpot daudzas ierīces. Tā rezultātā tuvāko gadu laikā bākas izsekošana varētu kļūt par lētu pakalpojumu, kas tiek izmantots mājās un uzņēmumi to nodrošina, līdzīgi kā šodien ir pieejams WiFi, kas ļauj izmantot mobilo VR aparatūru lielākajā daļā iekštelpu atstarpes.

Ilgākā laika posmā, uzlabojoties dziļuma kameru izšķirtspējai un trokšņu līmenim, jāsāk tās izmantot pietiekami pozicionētai izsekošanai ar pietiekami precīzu precizitāti, lai nodrošinātu VR klātbūtnes sajūtu. Tas ļaus izmantot pašpietiekamus VR produktus, kas piemēroti izmantošanai ārpus telpām un paplašinātās realitātes.

Mobilā VR nākotne

Ilgtermiņā mobilās austiņas ir tās vietas, kur notiek VR tehnoloģija.

Mēs varam izdarīt Mūra likuma matemātiku, izdomājot, cik daudz dubultnieku esam prom no iespējas mobilajās ierīcēs padarīt fotoreālistiskas virtuālās pasaules. Augstākās klases personālie datori ir varbūt piecas divkāršošanās (vēl viena konsoļu paaudze), kas nespēj nodrošināt fotoreālistisku spēļu pieredzi ar 1080p izšķirtspēju. Lai izmantotu VR, mums ir nepieciešama viena divkāršošana 3D formātā un vēl trīs, lai padarītu 8K par aci, kas nepieciešama, lai novērstu izplūšanu un ekrāna durvju efektu. Lai uzskaitītu mobilo platformu, mums nepieciešami vēl aptuveni četri dubultnieki, lai sasniegtu augstākās klases personālos datorus.

Ja saskaitāt visas divkāršošanas reizes un reizināt ar astoņpadsmit mēnešiem, ko nosaka Mūra likums, jūs iegūstat aptuveni divdesmit gadus (2035), kas ir punkts, kurā neviens nevarēs pateikt atšķirību starp VR skatu, kas attēlota viedtālrunī, un to, kas tiek parādīta augstas klases spēļu datorā. Šajā brīdī nav iemesla kādreiz atkārtoti izmantot austiņas, kuras darbina ar datoru.

Kamēr šī diena nenāk, es domāju, ka kādu laiku mēs redzēsim gan vadu, gan bezvadu VR datora austiņas. Bezvadu austiņas būs ērtākas, bet vadu austiņas piedāvās labāku izšķirtspēju - vismaz līdz 5G tīkli būs pilnībā nobrieduši.

Plaisas otrajā pusē mobilās austiņas turpinās pilnveidoties un aizvākt tirgus daļu no personālā datora, slīdot tālu pietiekami augšup pa samazinošās atdeves līkni, arvien vairāk cilvēku vēlas upurēt nelielu uzticības summu elastība. Konkurence būs sīva un, cerams, laba patērētājam. Personīgi es nevaru gaidīt.

Vai esat sajūsmā par bezvadu austiņām? Vai zināt tehnoloģiju, kura mums pietrūka? Paziņojiet mums komentāros!

Attēlu kredīti: Barone Firenze Via Šutterstoka, “Recording Isan’s…”, autors Edvvc, “Pūķis”, Autors Kevins Lins,“ HTC VR ”, HTC,“Tvaika saite, ”Valve,“Mūra likums, ”Izstrādāja Wikimedia