Може ли виртуалната реалност да отреже въжето?

реклама

Нека не изнесем думи: видимо съм възбуден от Valve's нова слушалка за виртуална реалност Valve & HTC обявяват нови VR слушалки за доставка до Коледа 2015 г.Новите VR слушалки на Valve са най-доброто, което света е виждал. Има ли шанс Oculus? Прочетете още .

Vive, създаден в партньорство с HTC, се отличава с перфектно проследяване на главата и два контролера, удобна разделителна способност 2160 x 1200 и ултра-остър 90hz OLED дисплей. е излиза тази годинаи предлага интерактивни VR преживявания, които осигуряват устойчиво усещане за физическо присъствие във виртуалната сцена.

За да добиете представа колко добре е проследяването, вижте това видео от „Галерията“, VR игра, която се играе на Vive.

Предизвикателството на виртуалната реалност на безплатен роуминг

Vive е фантастично. Ако обаче прочетете ревютата на прототипните слушалки, които се промъкват, започвате да забелязвате това едно конкретно оплакване продължава да изскача.

Venture Beat:

„По време на моето изпитание с прототипа носех колан, за да не оставя сноп връзки от пътя си - и сега като се замисля, Valve трябва да е имал някой да се разхожда с мен, за да се увери, че не съм пътувал над нито една провиснала, която създадох, докато се движех стая."

instagram viewer

PC MAG:

„Тъй като това е напълно интерактивно, разходно изживяване, трябва да изчистите мебелите от центъра на стаята и да се опитате да не пътувате по кабела, който се връща към компютъра.“

Gizmodo:

„И това е може би основната слаба точка с HTC Vive. Така е Матрицата в това се чувствате истински, но и в това, че сте свързан към компютър с кабел, който излиза от задната част на главата ви. Това понякога ще ограничи свободното ви движение и понякога е (но не често, според мен) опасност от задействане. Не е а много голям проблем, но все пак забележим. "

Част от това е, защото слушалката е прототип с пет кабела (потребителската версия трябва да има само един, комбиниран USB и HDMI кабел, свързващ слушалката към компютъра). Проблемът обаче изглежда основен за кабелните слушалки които ви позволяват да ходите свободно Гледайте ни изпробвайте залива на Oculus Rift Crescent на CES 2015Полумесецът Oculus Rift Crescent е съвсем нов прототип, който показва някои вълнуващи подобрения в технологията за виртуална реалност. Изпробваме го на CES 2015. Прочетете още . Шнурите представляват опасност за изключване, а също и просто вид неравности. Те ви пречат да извадите VR устройството си от стаята, още по-малко от къщата.

Това ще стане по-голям проблем, когато започнем да използваме VR като основен интерфейс за нашите операционни системи.

Не разполагахме с компютри много отдавна, преди да искаме мобилна версия на изживяването (лаптопи, смартфони и таблети). VR ще бъде по същия начин, особено когато започнем да интегрираме функции за разширена реалност по линиите на Microsoft HoloLens 8 реални приложения за Microsoft HoloLensHoloLens на Microsoft е готин, но за какво всъщност ще го използвате? Бягаме по най-вълнуващите възможности. Прочетете още .

За съжаление се оказва, че изключването на VR слушалки от персонални компютри е основно технологично предизвикателство и все още не знаем как да решим. На хоризонта обаче има две обещаващи технологии, които могат да помогнат за разрешаването на проблема.

Решение №1: PC Streaming

Един очевиден подход към програмата е да използвате компютъра си за визуализация на виртуалния свят и след това да предавате изобразените изображения в слушалката през WiFi (като Steamlink, която предава игри от вашия компютър към вашия телевизор). Проблемът с този подход е латентността. Във виртуалната реалност искате да сведете до минимум забавянето между преместването и виждането на това движение, отразено на екрана. Обикновено сладкото място е договорено да е под 20 милисекунди.

Съвременният видео стрийминг може да достигне до една милисекунда латентност, което е чудесно начало. За съжаление, некомпресиран видео поток от 1440p 90hz е почти 8 гигабита в секунда от данни. Потребителските WiFi рутери могат да се справят с около 100 мегабита. Дори индустриалните рутери от най-висок клас максимум около 800 мегабита, осем пъти по-малко, отколкото е необходимо. За да коригирате това, трябва да компресирате изображенията, преди да ги изпратите. Процесът на компресия и декомпресия добавя около 80 ms на латентността, която ще разболявам те.

Има няколко възможни решения на този проблем:

Подобрения в честотната лента

Един от подходите е да се опитате да увеличите колко честотна лента е налична. 5G мрежите, които ще бъдат налични след пет години, могат да позволят скорост от около един терабит в секунда, което може да се справи с футуристични 8K HMD без компресия. В по-близкия термин, Li-Fi (Интернет технология, базирана на бързо пулсиращи светодиоди) може да позволи скорост на трансфер от 10 GB / s при много ниски латентности, което би позволяват безжични версии на VR-слушалки от ново поколение през следващите няколко години, въпреки че технологията не е достъпна за потребителите още.

Това е може би най-доброто решение на проблема, но той няма да бъде достъпен за потребителите поне година или две, може да е скъпо и разделителната способност вероятно ще изостава от жичните слушалки от най-висок клас до правилните 5G мрежи пристигнат.

Локално изкривяване

По-сложен вариант би бил да приемете 80-минутното закъснение и да се опитате да го коригирате след факта, като превърнете старото изображение в новата позиция на главата. Това все още създава известно забавяне на входа, но не и гадното движение на главата.

Стандартният подход към този вид проблем е асинхронен warp-warp, който събира данни от компютъра и го изкривява с помощта на малък Графичен процесор на слушалката, за да се покаже старото изображение от нова гледна точка, което позволява на слушалките да се актуализират плавно, въпреки високата латентност.

Отначало руж, това звучи като вълшебен куршум. За съжаление има някои големи уловки. Да цитирам Михаил Антонов, изследовател на Oculus,

„Позиционният съдия е един от най-очевидните артефакти с ориентация само за ориентация. Когато местите главата си, само допълнителният въртящ се компонент се отразява в изображенията, генерирани от ATW, докато всяко транслационно движение на главата, откакто е изобразена рамката, се игнорира. Това означава, че докато премествате главата си отстрани или дори просто завъртате главата си, което превежда очите ви, ще видите преобразувател с множество изображения на обекти, които са близо до вас.

[…]

Един възможен начин за адресиране на позиционния съдия е да се осъществи пълно позиционно изкривяване, което прилага както корекции на превод, така и ориентация към оригиналния рендиран кадър. Позиционното изкривяване трябва да отчита дълбочината на оригиналния рендиран кадър, измествайки части от изображението с различни количества. Подобно изместване обаче генерира артефакти за изключване при ръбовете на обекта, където се разкриват пространства в пространството, които нямат данни в оригиналния кадър. "

Има няколко техники за съставяне на данни за запълване на дупките, създадени от позиционната времева основа, но всички те оставят след себе си артефакти, а тези, които оставят най-малко артефакти, са най-скъпо изчислени. Проблемът е подобен на този, с който се сблъскват тези опит за показване на видео с дълбочина на VR VR ще се промени завинаги: Ето какВиртуалната реалност е нов начин за комуникация с вашия зрител и много хора с произход в традиционното киносъздаване намират възможностите за вълнуващи. Прочетете още .

За да разрешат този проблем перфектно, разработчиците трябва да намерят някакъв начин за предаване на допълнителни данни, за да запълнят дупките. Няколко възможни подхода:

• Представете обекти от далечното и близкото поле отделно и поточно и двете изображения
• Render a светло поле, които могат да бъдат прожектирани чрез големи смеси на главата без изключване
• Разработете изключително сложни модели за движение на главата и използвайте предвиждане, за да сведете до минимум грешките от изключване

Не е ясно кое е най-доброто решение тук. Нито един от подходите, за които знаем, е перфектен и някои от тях изискват повече изследвания. Да разберем дали препроектирането е добра идея се свежда до това колко можем да сведем до минимум артефактите. Това е многообещаваща възможност, но има много въпроси без отговор.

Решение №2: Локално изобразяване

Съвсем различна стратегия е да забравите компютъра и да направите визуализацията локално на слушалките. Така работят HoloLens на Microsoft и VR на Gear на Samsung. Не се знае много за HoloLens Пет въпроса за "Project HoloLens" на MicrosoftНовата слушалка за усъвършенствана реалност на Microsoft е много вълнуваща - но могат ли да решат основните проблеми на AR? Прочетете още , но VR на Gear има редица сериозни ограничения. Мобилният му графичен процесор може да се справи с някои скромни VR преживявания (с интензивна оптимизация), но едва. Управлението на топлината е проблем, разделителната способност и честотата на опресняване не се повишават до нивото, необходимо за присъствие в сцената, и слушалката няма позиционно проследяване. Част от това се дължи на ограниченията на мобилните технологии и скоро ще стане по-добре, затрупан от прилива на закона на Мур.

Някои от тези проблеми обаче са резултат от необходимостта да се инженер около смартфон, който не е предназначен за VR. Ако изграждате мобилни VR слушалки от нулата, бихте могли да направите много неща по различен начин. Дизайнерите биха могли да разполагат с два мобилни графични процесора от висок клас, много опреснителен екран и голяма батерия. Те биха могли също така да разпределят компоненти за по-добро разпределение на теглото и управление на топлината. Полученият форма фактор може да прилича много на Sony Morpheus.

Или, ако инженерите искат да станат амбициозни, биха могли да създадат нещо по-скоро като mini-PC: малък носим блок от компютри, съдържащ един или повече лаптоп графични процесори, вентилатор и голяма батерия. Това устройство ще има форм-фактор, подобен на Walkman, и ще управлява HMD чрез един кабел.

Настоящият водещ графичен графичен процесор NVIDIA, GTX 980, това е, което Oculus използва вътрешно само с около 40% по-бързо от мобилния си колега, 980M, и той е мъничък. Вероятно е възможно да се монтират двама от тях във фан-пакет, с място, което да се запази за останалата част от вътрешностите на малък мобилен компютър.

Забележка към хардуерните разработчици: при никакви обстоятелства не позволявайте на пресата да опише продукта ви като „фан пакет“.

Този форм-фактор би бил по-дебел от самостоятелната слушалка, да не говорим за скъпото - задната част на математиката на плика предполага цена от около 2500 долара. Възможно е съвременните потребители да не се интересуват от продукти, които са трудни. Това обаче е единственият начин мобилните VR слушалки да осигурят производителност, конкурентна на PC VR, и подозирам, че хардкор геймърите и други неограничени потребителски продукти ще се справят с нея. Има дълга история на глупаци, водещи към челните места на технологиите, като са готови да носят продукти, които ги правят нелепи.

В момента мобилните слушалки страдат от невъзможност да осигурят проследяване на позицията, което предизвиква гадене, че светът е привързан към торса ви, когато се опитвате да се движите. Този проблем обаче скоро може да бъде решен. В краткосрочен план, Valve's Технология за проследяване на позицията „фар“ е чудесно решение: лазерните проектори са тъпи, което означава, че могат да бъдат облицовани с плочки, за да покрият големи пространства и могат да обслужват много устройства едновременно. В резултат на това през следващите няколко години проследяването на фарове може да се превърне в евтина услуга, която предлагат на домовете и бизнеса предоставят, подобно на WiFi днес, което ви позволява да използвате мобилен VR хардуер в повечето вътрешни помещения пространства.

В дългосрочен план, тъй като камерите за дълбочина се подобряват в разделителната способност и нивото на шума, би трябвало да започне да се използва за проследяване на позицията, с достатъчно точност, за да се осигури усещане за присъствие на VR. Това ще даде възможност за самостоятелни VR продукти, подходящи за употреба на открито и разширена реалност.

Бъдещето на мобилния VR

В дългосрочен план мобилните слушалки са мястото, където върви VR технологията.

Можем да направим математиката на закона на Мур, като разберем колко двойници сме далеч от възможността да изобразяваме фотореалистични виртуални светове на мобилни устройства. Компютрите от висок клас са може би пет двойници (друго поколение на конзолата) далеч от това да могат да предоставят фотореалистични игрови изживявания при 1080p. За VR имаме нужда от едно удвояване за 3D и още три, за да изобразим 8K на око, необходими за елиминиране на замъгляването и ефекта на вратата на екрана. За да отчитаме мобилната платформа, се нуждаем от още четири удвоения, за да наваксаме компютри от висок клас.

Ако съберете всички удвоения и умножите по осемнадесетте месеца, продиктувани от закона на Мур, получавате приблизително двадесет години (2035 г.), което е точка, в която никой няма да може да каже разликата между VR сцената, изобразена на смартфон, и тази, изобразена на компютър за игри от висок клас. В този момент няма да има причина някога да използвате слушалки, управлявани от компютър.

Докато не настъпи този ден, подозирам, че ще видим известно време както жични, така и безжични VR компютърни VR слушалки. Безжичните слушалки ще бъдат по-удобни, но кабелните слушалки ще предлагат по-добра разделителна способност - поне докато 5G мрежите са напълно зрели.

От другата страна на разделението, мобилните слушалки ще продължат да се подобряват и да извличат пазарен дял от компютъра, докато плъзнем далеч достатъчно нагоре на кривата на намаляващата възвръщаемост, с все повече и повече хора, готови да пожертват скромно количество вярност за гъвкавост. Конкуренцията ще бъде жестока и, надяваме се, добра за потребителите. Лично аз не мога да чакам.

Развълнувани сте за безжични слушалки? Знаете за технология, която сме пропуснали? Уведомете ни в коментарите!

Кредити за изображения: Барон Фиренце Чрез Shutterstock, „Записване на Исан…“, от Edvvc, „Phubby, "От Кевин Лин," HTC VR ", от HTC,"Парна връзка, "От Valve,"Закон на Мур, “От Wikimedia