• Очки виртуальной реальности для компьютера, смартфона и игровой консоли. Виртуальная реальность для смартфона. Что это такое и зачем


    Виртуальная реальность поразит ваше воображение

    Еще несколько лет назад виртуальная реальность (virtual reality, VR) воспринималась как научная фантастика. Казалось, серия коммерческих неудач и технических ошибок, совершенных в 90-х годах, на заре возникновения индустрии, поставили на технологии жирный крест.

    Но сегодня виртуальная реальность переживает второе рождение: это перспективный рынок, игроки которого заключают миллиардные контракты, стремясь обогнать конкурентов в разработке собственных VR-устройств.

    Как работают шлемы виртуальной реальности?

    Шлем виртуальной реальности создает иллюзию объемного изображения, используя стереоскопический эффект, - экран показывает разное изображение для правого и левого глаза.

    Объемный звук и обзор на 360 градусов усиливает эффект присутствия даже без фотореалистичной графики. По ту сторону очков может быть видеоигра, тренировочный симулятор летчика или поверхность другой планеты. Сферы применения технологии ограничены только воображением. Например, исландская певица Бьорк выпустила клип , который можно посмотреть только через очки виртуальной реальности.

    Oculus Rift




    Новейшая история виртуальной реальности началась с Oculus Rift. В 2012 году изобретатель Палмер Лаки основал компанию Oculus VR, которая первоначально финансировалась на Kickstarter . Технологией виртуальной реальности заинтересовался создатель легендарных игр Doom и Quake Джон Кармак, который стал настоящим евангелистом Oculus, а затем и вовсе перешел в компанию на постоянную работу.

    Oculus VR собрала 2,5 млн долларов всего через месяц после старта кампании, с тех пор проект не просто развивался сам по себе, но и подтолкнул к развитию всю индустрию виртуальной реальности. Шлемом Oculus заинтересовались ученые NASA, британские военные и даже порнопродюсеры - сфера применения виртуальной реальности оказалась безграничной.


    Так выглядит игровой процесс Skyrim в Oculus Rift, Cyberith Virtualizer и Wii Mote Оценив ослепительные перспективы новой реальности, компанию Oculus VR приобрел Марк Цукерберг за 2 млрд долларов. Эта сделка вызвала шквал возмущения среди пользователей. Главу Facebook обвинили в желании загубить разработку, однако он открещивается от всех обвинений. По словам Цукерберга, он лишь собирается ускорить эволюцию Oculus и расширить область применения шлема.

    Как бы то ни было, после двухмиллиардной сделки остальные IT-гиганты резко пересмотрели свое отношение к технологии виртуальной реальности. Началась настоящая гонка вооружений: HTC, Sony, Samsung, Razer и многие другие анонсировали собственные разработки.

    HTC RE Vive

    Фото сайта theverge.com

    Шлем виртуальной реальности Vive был представлен в начале марта на Mobile World Congress 2015. Устройство разрабатывается компаниями HTC и Valve и поступит в продажу уже в конце этого года.

    Пока Sony и Oculus находятся на различных стадиях разработки, Vive уже полностью готов. Шлем использует два экрана с разрешением 1280 на 1000 пикселей и частотой 90 кадров в секунду.

    Кроме того, создатели Vive решили проблему управления - шлем оснащен системой трекинга Steam VR, покрывающей площадь 5 на 5 метров, и двумя беспроводными контроллерами. Движение головы отслеживают гироскоп, акселерометр и лазерный сенсор.

    Разработчики игр и приложений получат доступ к устройству еще до конца весны.


    Впрочем, по словам создателей, устройство предназначено не только для компьютерных игр. Оно будет поддерживать и другие разновидности контента - например, сериалы HBO. Да-да, пользователи Vive смогут окунуться в мир Вестероса с головой.

    Project Morpheus




    В 2014 году в Сан-Франциско компания Sony представила свой прототип шлема VR под названием Project Morpheus. Спустя год компания назвала дату выхода устройства - он поступит в продажу во второй половине 2016 года.

    Project Morpheus - эксклюзивная разработка специально для PlayStation 4. Шлем использует 5,7-дюймовый дисплей с разрешением 1920 на 1080 пикселей и частотой обновления 120 Гц. Устройство управляется с помощью PlayStation Camera и контроллера PlayStation Move.

    Репортер сайта theverge.com тестирует прототип Project Morpheus

    Насчет контента можно не волноваться: Sony как никто понимают важность создания большого количества игр для продвижения устройства. На сегодняшний день ни одна игра для шлема пока не анонсирована, но разработчики Project Morpheus утверждают, что компания тесно сотрудничает с Epic Games (серии Unreal Tournament, Gears of War), Crytek (Crysis, Far Cry), а также с разработчиками Unity 3D и 3ds Max.

    Samsung Gear VR


    Фото сайта theverge.com

    В отличие от конкурентов Samsung уже выпустила шлем виртуальной реальности в продажу.

    Компания позиционирует Gear VR как доступное решение - устройство стоит всего $199. Такой низкой цены удалось добиться благодаря тому, что в качестве экрана Gear VR может использовать Samsung Galaxy Note 4 или . Логично, что Gear VR приобретут именно обладатели этих смартфонов, иначе придется доплатить $700 – $800, сведя на нет «доступность» устройства.

    Ролик демонстрирует возможности Samsung Gear VR

    Потенциально сфера применения Samsung Gear VR не ограничена ничем: посещение концерта на другом конце света, прогулка на другой планете, или «присутствие» на родах ребенка на расстоянии 4000 километров. Но на деле, как справедливо отмечают рецензенты IT-изданий, контента для Gear VR все еще очень мало, а значит, с покупкой можно не торопиться.

    Razer OSVR




    По техническим характеристикам Razer OSVR можно легко спутать с Oculus. Однако, в отличие от Oculus, разработка Razer изначально создавалась с открытым исходным кодом и предназначена для самых смелых экспериментов с виртуальной реальностью.

    По своей сути, VR очки – это не более чем несколько уловок, совмещённых в единый гаджет, основная цель которого – обмануть мозг и заставить его поверить в то, что тело перенеслось в другое место. Основным фактором здесь является чувство присутствия, показатель того, как сильно вы осознаёте, что попали не в VR-пространство, а в физическое.

    Существует всего 4 типа очков для виртуального погружения:

    1. подключаемые к ПК;
    2. для работы со смартфоном;
    3. для консолей;
    4. автономные очки.

    Все перечисленные выше гаджеты мало чем отличаются в плане оборудования, в каждом из них есть: линзы, один экран или два раздельных дисплея, гироскоп, контролеры и корпус.

    Если попытаться объяснить всё на бумаге, то попробуйте представить: вы пришли в кинотеатр на 3D-фильм с огромным количеством спецэффектов, пусть это будет любой голливудский блокбастер про супергероев. Вы полностью погрузитесь в киноленту, но лишь оторвав взгляд от экрана, поймёте, что события происходят лишь на экране, а вы в реальном мире. VR-очки позволяют «с головой» погрузиться в кинофильм, отрешившись от остального мира. Теперь давайте попробуем понять, как работает этот девайс.

    Принцип работы VR

    Итак, в гаджете имеется поделенный на две части экран (или 2 отдельных дисплея) с зоной обзора в 100 градусов , проще говоря, боковым зрением картинку увидеть не получится. Экраны передают несколько видоизменённое изображение для каждого из глаз. Данный приём называется стереоскопией. Проще разобрать всё на примере:

    • Сфокусируйтесь на каком-то предмете;
    • Закройте правый глаз и запомните, где был предмет;
    • Теперь откройте глаз и закройте левый. Вы сразу заметите, что предмет, на котором вы фокусировались, немного переместился в пространстве.

    У каждого из наших глаз разный угол касательно рассматриваемого предмета, так что мы будем его видеть с разных ракурсов, закрывая поочерёдно один глаз. Смотря на предмет двумя открытыми глазами, человеческий мозг обрабатывает данные, полученные от обоих глаз, и преобразует в обобщённую картинку. Рядовая камера не в состоянии передавать такое объёмное изображение, поэтому приходится задействовать две, которые записывают картинку для каждого глаза. Именно поэтому прибор и назван «очками» — поскольку глазу показывают несколько измененные идентичные изображения, а мозг – лишь складывает эти кусочки «пазла» в единое целое.

    Каким образом гаджет определяет ваше местоположение

    Source: Publicdomainpictures.net, Photo by: unknown, License: CC0 1.0

    Надевая очки, мы попадаем в VR-пространство, но куда конкретно? Чтобы это понять, используется технология отслеживания. Можно заметить, что если повернуть голову и изображение в течение мгновения не поменяется, то появится тошнота. Так что умный прибор собирает воедино информацию, поступающую от множества датчиков, например, гироскопа, акселерометра, магнитометра и т.д.

    Мало кто знает, но VR-технология появилась ещё в девяностых, но популярность к ней пришла только сейчас. Почему это случилось? Среди наиболее значимых причин называют побочные эффекты: самые первые модели гаджета попросту укачивали человека. У одних наблюдалась тошнота, даже после недолгого нахождения в виртуальной реальности, у других – не совпадала сенсорная информация, появляющаяся от того, что в реальном мире человек сидит неподвижно, а в VR – движется. Объясняется это довольно просто. Тело и головной мозг – выступают основными поставщиками информации для внутреннего уха, отвечающего за функционал вестибулярного аппарата. В случае, когда получаемые данные не сходятся, появляется тошнота и головокружение.

    Современные гаджеты оборудованы множеством диодов, сигналы с которых поступают в камеры, таким образом, отслеживается точное положение гарнитуры, что позволяет высчитывать месторасположение в виртуальном мире, благодаря чему человек может свободно ходить. Без камер не было бы и VR-очков. Но для полноценного погружения необходима специально оборудованная комната, где человек сможет свободно ходить, не испытывая головокружения и прочих побочных эффектов.

    Посредством чего выводится картинка

    Выше уже говорилось, что есть автономные шлемы, которые задействуют интегрированное «железо»: память, различные датчики и контролеры, без них невозможно погрузиться в VR. Также девайс обязательно имеет USB и HDMI порты, посредством которых подключается к ПК и передаёт картинку. Внутри корпуса установлен гироскоп и акселерометр. Если говорить про очки для мобильных гаджетов, то там всё куда проще, по сути, гарнитура – это просто набор линз с калибруемым фокусным расстоянием, а изображение выводится на планшет или смартфон.

    Для чего нужны очки виртуальной реальности

    Source: Pxhere.com, Photo by: unknown, License: CC0 Public Domain

    Виртуальная реальность часто ассоциируется с видеоиграми и на это есть веская причина. Большинство производителей гарнитур виртуальной реальности нацелены на рынок развлечений. Старая классическая стрелялка «Call of Duty» компании Activision , или гонки «Need for Speed» от Electronic Arts , да что там говорить, обычный онлайн-покер от PokerStars – все эти видеоигры теперь поддерживают технологии виртуальной реальности.

    Но нарастающая мощность компьютерных систем и цифровых методик вывели виртуальную реальность на новый уровень не только в индустрии развлечений. VR-технологии охватили широкие области других сфер деятельности человека:

    • Архитектура и градопланирование;
    • Промышленность и добыча полезных ископаемых;
    • Эксплуатация и обучение персонала;
    • Образование;
    • Медицина;
    • Туризм и продвижение городов.

    Это лишь малая часть, где применимы технологии виртуальной реальности. Как видно, польза от развития и применения возможностей виртуальной реальности довольно ощутима в нашем реальном мире. Надеемся, что так оно будет и в дальнейшем.

    Как работает виртуальная реальность?

    Как работает виртуальная реальность? Как объяснить технологию, благодаря которой вы можете перемещаться по поверхности Марса, на самом деле переходя из кухни в ванную? Сегодня мы будем объяснять, каким образом функционируют различные гарнитуры виртуальной реальности. Давайте начнем с некоторых основ.

    Использование гарнитуры в настоящее время ассоциируется с компаниями Oculus, Sony, Samsung и Google. Для подключения в мир виртуальной реальности, как правило, требуется три вещи. ПК, консоль или смартфон, чтобы запустить приложение, гарнитура, обеспечивающая отображение смоделированного мира в ваших глазах и какой-нибудь адаптер, который отвечает за отслеживание головы, рук и голоса, за контроллеры, включение устройства, а также трекпады.

    Полное погружение заключается в том, что гарнитура, запуская различные приложения, делает опыт виртуальной реальности настолько реальным, что пользователь попросту забывает, что все это, на самом деле, искусственно смоделированный мир. Так как же происходит процесс попадания в это пространство?

    Основы

    VR-гарнитуры, как Oculus Rift и Project Morpheus, часто называют HMD, что на деле означает дисплеи, установленные на голове (head mounted display). Даже без отслеживания звука или движений, надев на голову «картонку» от Google и разместив дисплей вашего смартфона перед лицом, вы сделаете достаточно, чтобы хотя бы наполовину погрузиться в виртуальное пространство.

    Цель этих устройств - создать 3D виртуальную среду в натуральную величину и без границ, ассоциируемых обычно с экранами телевизоров и компьютеров. В зависимости от того, куда вы смотрите, экран, установленный напротив лица, следует за вами. Это главное отличие от технологии дополненной реальности, которая в свою очередь накладывает графические элементы на видение реального мира.

    Видео передается от консоли управления или компьютера на гарнитуру с помощью кабеля HDMI в случае гарнитур HTC Vive и Rift. Что касается Google Cardboard и Samsung Gear VR, в этих гарнитурах уже находится специальный слот для смартфона.

    VR-гарнитуры используют либо два канала, отправленных на один дисплей, либо сразу два ЖК-дисплея, по одному на каждый глаз. Существуют также линзы, которые размещены между вашими глазами и пикселями, что является причиной, по которой устройства называют «очками». В некоторых случаях, они могут корректироваться в соответствии с расстоянием между вашими глазами.

    Эти линзы фокусируют и изменяют изображения для каждого глаза и создают стереоскопическое 3D-изображение, поворачивая два 2D-изображения и создавая таким образом имитацию третьего изменения. Для понимания этого на практике попробуйте позакрывать поочередно каждый глаз и наблюдайте за резким перемещением некоторых предметов.

    Одним из способов улучшения качества погружения является увеличение поля зрения. Дисплеи на 360 градусов стоили бы немалых затрат, что влияло бы и на их исходную цену. Большинство высококлассных гарнитур предлагают поле зрения в 100-110 градусов, чего вполне достаточно для достижения необходимых ощущений.

    И, для пущей реальности показываемого, минимальная частота кадров должна быть около 60 кадров в секунду. Правда, переживать по этому поводу совершенно нет смысла. Современные VR-гарнитуры выходят далеко за пределы 60 fps. Oculus способна выдавать 90 кадров в секунду, а, например, Project Morpheus от компании Sony выжимает все 120.

    Отслеживание головы

    Отслеживание головы подразумевает, что, когда вы носите VR-гарнитуру, картина перед вами двигается в соответствии с тем, как вы посмотрите вверх, вниз или из стороны в сторону. Система называется 6DoF (шесть степеней свободы), она анализирует размещение головы относительно осей x, y, z для измерения движений головы вперед и назад, из стороны в сторону и от плеча к плечу, иначе известных как тангаж, рыскание и крен.

    Также в гарнитуру встроено несколько различных внутренних компонентов, которые могут быть использованы в системе отслеживания головы: гироскоп, акселерометр и магнитометр. Sony Project Morpheus также использует девять светодиодов, размещенных вокруг гарнитуры, чтобы обеспечить 360 градусов отслеживания благодаря внешней камере наблюдения PS4.

    Технология отслеживания головы для успешной работы требует низкую задержку - мы говорим о цифре 50мс или меньше, в ином случае пользователь будет ощущать отставание кадров в момент поворота головы. Oculus Rift имеет впечатляюще минимизированное отставание всего на 30 миллисекунд.

    Наушники также могут быть использованы для усиления ощущения погружения. Двойной или 3D звук может быть использован в приложениях и играх, чтобы подарить пользователю ощущение реалистичности происходящего (с усилением или затиханием звуков, в зависимости от перемещения по виртуальному миру).

    Отслеживание движений


    Отслеживание головы - это одно сплошное преимущество. Но пока еще неизданные гарнитуры премиум-класса предлагают эту возможность, более демократичные модели не могут обещать того же. Тут в ход вступает второй важнейший аспект погружения - отслеживание движений. Ведь когда вы одеваете на голову VR-гарнитуру, то первое, что вы хотите сделать, это увидеть свои руки в виртуальном пространстве.

    Для этого существует несколько устройств. Одним из первых аксессуаров, позволяющих отслеживать движения рук, является Leap Motion. Устройство использует инфракрасный датчик и присоединяется к гарнитуре виртуальной реальности. Также небезызвестным является Kinect. Но с развитием отрасли начало появляться все больше интересных гаджетов от Oculus, Valve и Sony.

    Oculus Touch - это набор беспроводных контроллеров, позволяющих полноценно подключать руки к погружению в виртуальную среду. В каждую руку вы берете по контроллеру и используете кнопки для управления. Так, например, можно стрелять из пистолета или открывать дверь. На каждом контроллере также есть датчики для распознавания различных жестов.

    Стоит также отметить технологию Valve Lighthouse и контроллеры HTC для гарнитуры Vive. Устройство включает в себя две базовые станции в частях комнаты, которые пускают через комнату лазеры. Они в свою очередь обнаруживают точное положение вашей головы и рук, и передают информацию на датчики в самой гарнитуре или портативном контроллере. Как и Oculus Touch, датчики оснащены кнопками, а самым невероятным является то, что в одной комнате можно использовать несколько систем Lighthouse от Valve, позволяющих отслеживать несколько пользователей одновременно.

    Отслеживание глаз


    Отслеживание глаз, пожалуй, является последним кусочком этой головоломки. Функция не доступна на Rift, Vive или Morpheus, но ее предлагает достаточно перспективная краудфандинговая гарнитура FOVE. Итак, как же это работает?

    ИК-датчик анализирует, куда смотрят ваши глаза внутри гарнитуры. Главное преимущество этой технологии, помимо более точной реакции игровых персонажей на то, куда вы смотрите, это сделать глубину резкости более реалистичной.

    В стандартных VR-гарнитурах все выглядит довольно резко, что отличается от того, как мы привыкли смотреть на мир. Если наши глаза смотрят на объект на расстоянии, например, передний план будет размываться, и наоборот. Отслеживая наши глаза, графический движок FOVE может смоделировать все это в 3D пространстве виртуальной реальности. Соответственно, размытие может быть хорошим.

    Гарнитурам следует также увеличить разрешение дисплея, чтобы избежать эффекта «зерна». Кроме того, все, на что будут смотреть наши глаза, должно быть настолько приближенно к жизни, насколько это возможно. В ином случае ваш мозг будет понимать, что что-то не так и вас будет ждать головокружение после получаса игры в гарнитуре.

    Где купить

    (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || ; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-292968-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-292968-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script"); s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");

    Я не буду рассказывать, что такое виртуальная реальность, вы и сами это прекрасно знаете из кучи фантастических фильмов (). В этой статье я хочу рассказать, в первую очередь, новичкам , чего и как сегодня достигли технологии виртуальной реальности на конец 2018-го года или: что такое очки виртуальной реальности и как это работает? Завсегдатаи 4PDA могут проходить мимо, ничего нового из этой статьи они не узнают (скорее всего), а вот тем, кто ждет «Матрицы» и только задумывается о покупке шлема виртуальной реальности — должно быть интересно. Итак, начнем.

    Спойлер — «Матрица» еще очень далеко)

    Когда мы смотрим тот или иной фантастический фильм на тему VR, нам показывают разные типы погружения человека в виртуальный мир. Начиная от футуристических шлемов (типа «Джонни-Мнемоник «), заканчивая нейроинтерфейсами, где пользователь запихивает в себя некий имплант (привет, «Экзистенция «). До нейроинтерфейсов мы пока не доросли (хотя, Маск там вроде как мутит что-то на эту тему), и основу VR сегодня составляют так называемые очки или шлемы виртуальной реальности. От них и будем отталкиваться.

    Кадр из фильма «Джонни Мнемоник». Такая штука — пока всё еще фантастика

    Что такое очки виртуальной реальности и как это работает

    Шлемов виртуальной реальности на сегодня великое множество. Вот я недавно , там очень много, почитайте, не поленитесь, здесь я привожу только общие принципы работы VR очков. Каким бы не был VR шлем, он всегда будет работать по схожим принципам, по крайней мере, в ближайшее время.

    3D картинка в виртуальной реальности

    В любом шлеме у нас имеется экран (или два — в зависимости от вида шлема), на который выводится картинка для двух глаз, то есть — картинка со смещением, для левого и правого. Так же в VR шлеме установлены линзы, через которые вы смотрите на этот экран, в итоге у вас создается иллюзия большого изображения перед вами.

    Самый простой пример для понимания — :

    В данном случае в качестве экрана используется экран телефона, на который программно выводится разная картинка для правого и левого глаза. На него мы смотрим через две линзы и получаем эффект большой трехмерной картинки.

    Сколько бы не стоил тот или иной шлем виртуальной реальности — в нем будет тоже самое (пока не начнут картинку на сетчатку проецировать) — две картинки для двух глаз и линзы для их увеличения.

    Разница будет лишь в качестве линз и экранов (технология производства, разрешение и т.п.) Ну и, «настоящие» шлемы напичканы всякими схемами для преобразования сигнала и дополнительными датчиками для отслеживания — но, про это — далее.

    Отслеживание положения головы в виртуальной реальности

    Подзаголовок глупый, но именно он отражает важное отличие VR-очков от обычного 3D телевизора или монитора.

    Суть в том, что в VR шлеме мы не просто смотрим на статичную 3D картинку неподвижно, мы можем в ней поворачиваться на 360 градусов!

    Отслеживание поворотов головы с помощью гироскопа (3 DOF)

    Или 3-dof (3 степени свободы) , как его еще называют на форумах. В любом шлеме VR у нас есть встроенные датчики, в том числе и гироскоп , с помощью которого система может определить, в какую стороны вы повернулись. То есть, такой шлем позволяет отследить повороты головы влево-вправо, вверх-вниз, а так же — наклоны (от плеча к плечу, для лучшего понимания).

    Гироскоп и три степени свободы вращения (металлические обручи).

    То есть — находясь в виртуальной среде, мы можем крутиться в разные стороны и видеть разную картинку.

    В дешевых VR очках для смартфона вся работа по определению поворота ложится на гироскоп , если он в нем есть. Если его нет — то вы в лучшем случае сможете только смотреть 3D фильмы в статичной среде. В дорогих шлемах гироскоп уже есть + он куда быстрее телефонного, именно потому картинка в дорогих VR шлемах «стоит как вкопанная», как в реальности, в то время как на телефонах могут быть дрейфы , когда ваша виртуальная среда начнет уезжать в ту или иную сторону, даже если вы не двигаетесь.

    То есть, самый простой шлем виртуальной реальности (или ) умеет показывать вам 3D картинку и отслеживать повороты и вращение вашей головы в виртуальной среде.

    Отслеживание позиции головы («позиционка», 6 DOF)

    Повороты — это хорошо, но — нам же хочется большего погружения в виртуальную реальность? Поэтому, более дорогие VR шлемы умеют так же отслеживать изменение позиции вашей головы. Это еще три степени свободы — движение головы вперед-назад, вверх-вниз, влево-вправо:

    Еще три степени свободы — в VR наша голова может двигаться по этим трем осям

    Отслеживание не только вращения головы, но и ее перемещения, называют так же — 6 DOF — три степени свободы на вращение и три — на перемещение в пространстве.

    Чтобы понять, как это — представьте, что в игре на вас летит пуля, вам в лоб (привет, ). Если у вас отслеживание только 3 DOF (вращение), то, как бы вы не крутились — она всё равно попадет вам в голову, потому что, голова то крутится, но всегда остается на месте. А вот если у вас отслеживание 6 DOF — то вы можете, например, присесть — и пуля пролетит над головой, или сделать шаг влево — и пуля пролетит мимо. Надеюсь, более-менее понятно).

    Или, еще пример. В виртуальной реальности на стене висит табличка. С 6 DOF вы можете поднести к ней лицо и посмотреть на нее под разными углами.

    Но, как работает такое отслеживание? Здесь есть два варианта:


    У каждого из способов свои плюсы и минусы. Например, сенсоры надо где-то размещать, но с камерами в шлеме не поиграешь в темноте…

    Таким образом, делаем вывод, что для лучшего погружения в виртуальную реальность нам нужен VR-шлем с 6 DOF.

    Отслеживание рук в виртуальной реальности

    Мы уже умеем отслеживать нашу голову в виртуальном мире. Но, как в нем что-то делать? Изначально всё работало либо с клавиатуры, либо с , а игрок сидел на кресле.

    А как насчет пострелять из пистолета, целясь, как в реальности, своей собственной рукой или помахать мечом и порубить супостатов на кусочки?

    Для этого были придуманы VR-контроллеры (по сути это джойстики, которые мы держим в руках, а они управляют «руками» внутри виртуальной реальности).

    Oculus Touch — на сегодня считаются лучшими «VR-руками»

    Контроллеры так же напичканы датчиками и гироскопами, и у них тоже может быть 3 DOF или 6 DOF. В первом случае в контроллере только гироскоп (см. в моей классификации), а значит — система может отслеживать только повороты и вращение такой «виртуальной руки». Во втором случае, в контроллерах стоят датчики вроде тех, что в Окулусе (см. картинку выше), или банальные светодиоды, как в случае с WMR. Положение Oculus Touch отслеживается теми же сенсорами, что и сам шлем, а WMR-шлемы своими двумя камерами «видят» светодиоды на своих контроллерах:

    Контроллеры Lenovo со светодиодами

    Важно помнить , что из-за особенностей работы, контроллеры от разных VR-шлемов могут быть не совместимы друг с другом!

    Например, Oculus Touch подходят только к шлему Oculus Rift CV1. в том время как контроллеры для WMR совместимы между разными шлемами серии. Так же, контроллеры от Vive будут подходить к новому Pimax 8K. Вобщем, перед покупкой той или иной штуки обязательно убедитесь в совместимости.

    Да, есть еще стороннее ПО, которое позволяет лепить контроллеры чуть ли не из теннисных шариков, но для этого нужны камеры от Плейстейшн 3 и это тот еще колхоз, и не везде подойдет.

    Перемещение в виртуальной реальности

    Отвечаю на вопрос: как здесь ходить?

    Есть игры-тиры, где просто стоишь на месте. Есть игры-симуляторы, где управляешь рулем, или на клавиатуре с помощью классического WASD. Есть игры, которые (джойстик) и перемещение на стик. Так же, если в игре небольшая игровая зона, например, площадка, то вы можете просто ходить по комнате, и ваше перемещение перейдет в игру, если у вас отслеживается позиция головы.

    В том же настольном теннисе вам просто достаточно делать несколько шагов в разные стороны в реальности , чтобы перемещаться вокруг виртуального игрового стола.

    Но, мы рассмотрим два вида перемещения в виртуальной реальности, которые применяются именно в больших мирах, вроде Скайрима или Фалаута (и других подобных играх), где просто ходьбы по комнате уже не достаточно: телепортацию и локомоушен.

    Телепортация

    До недавнего времени это был чуть ли не единственный способ перемещения в VR. Суть в том, что с помощью стика на VR-контроллере или тачпада (сенсорная панель) мы прицеливаемся, как бы «забрасываем удочку» туда, куда хотим переместиться, после этого отпускаем кнопку и мгновенно оказываемся в новом месте:

    Перемещение в виртуальной реальности с помощью телепортов

    Считается, что такой способ перемещения более комфортен для игроков, особенно, для новичков в VR. Хотя, меня он раздражает и мне больше нравится второй способ.

    Локомоушен

    Его объяснить куда проще. Это «классическое» перемещение с помощью стика на контроллере (или тачпада), как если бы вы решили походить на джойстике или привычном WASD в обычной, не-VR игре. То есть — просто зажали стик в нужную сторону — идем, отпустили — стоим. Для разворотов можно использовать как всё тело, так и — если это предусмотрено игрой — повороты на второй стик в другой руке. Но, часто народ может укачивать при таком способе перемещения, хотя он и кажется наиболее логичным.

    Комбо

    В некоторых играх есть особо извращенные режимы перемещения, например, в популярном это смесь телепорта с поворотом, то есть — сначала мы указываем, куда хотим переместиться («удочка»), а потом, удерживая стик, выбираем и направление, в котором хотим смотреть после перемещения. А в это время на нас прут стада роботов, дичь та еще, как по мне. Хотя, игра хорошая. Так же, в новом Думе (VFR который) кроме телепортов был какой-то недо-локомоушен, когда игрок выбирал направление, а дальше персонаж туда не телепортировался, но скользил…

    Какой способ перемещения в VR лучше?

    Решает каждый сам, надо пробовать, мне больше нравится локомоушен, хотя он есть не во всех играх. В любом случае, я всегда за то, чтоб разработчики давали выбор игрокам, как именно им перемещаться. Потому что, комфорт в виртуальной реальности — весьма важная штука. И на тот же РобоРеколл я забил как раз из-за неудобного управления.

    Что нам всё это дает — виртуальная реальность в действии

    Таким образом, полноценный VR шлем сегодня умеет показывать вам 3D картинку, отслеживать повороты и перемещение вашей головы в пространстве, а так же имеет «руки», которыми вы в этой виртуальной реальности что-то делаете. Вот пример полноценного комплекта виртуальной реальности — мой Oculus Rift CV1 + Oculus Touch:

    Полноценный комплект виртуальной реальности: сам VR шлем + два сенсора + два контроллера

    То есть, вы подрубаете шлем к ПК, ставите сенсоры, как вам нужно, скачиваете ПО для шлема, проходите первичную настройку, и взяв контроллеры в руки, можете полноценно ходить по виртуальным мирам и взаимодействовать с ними.

    Чтобы понять, что сегодня есть в виртуальной реальности, я сделал уже пяток подборок с играми для полноценных ПК-шлемов, можете их почитать.

    Скажу еще, что из больших игр там есть «Фалаут 4 » и « «.

    Как во всё это играется? Ну, как-то так:

    Кроме этого, почитайте вот эту статью, хотя я и пишу там про очки для телефона, но всё это реализуемо и в больших пк-шлемах:

    Аксессуары для очков виртуальной реальности

    Про шлемы и «руки» к ним я уже сказал, давайте посмотрим, как еще производители предлагают разнообразить наш досуг в VR.

    Не просто просмотреть фото или видео, но полностью погрузиться в игровой мир за счет трехмерной картинки – для этого нужно купить очки виртуальной реальности для компьютера, которые используют как для игр, так и для просмотра фильмов. Цены на такие устройства могут достигать нескольких сотен рублей, но есть бюджетные модели. Это значит, дополненная реальность сейчас доступна каждому, главное выбрать, через что вы будете в нее попадать.

    Что такое очки виртуальной реальности

    Шлемы, гарнитуры виртуальной реальности, и их аналоги для современных смартфонов – очки – это устройства, с помощью которых можно наслаждаться дополненной реальностью. Внешне устройства выглядят как коробки с линзами, имеют экран с перегородкой и пластиковый корпус. Полноценные шлемы виртуальной реальности используются для ПК, но их тоже иногда называют очками. Они дают возможность смотреть 3D фильмы, видео, делиться фотографиями и проходить игры различных жанров.

    Принцип работы

    Главный элемент очков для смартфонов – асферические линзы. За качество картинки они не отвечают, параметр зависит от исходного качества изображения, разрешения экрана и цветопередачи. Специальные линзы предназначаются для фокусировки глаз пользователя на экране смартфона. Гаджеты, работающие в связке с ПК, или независимые устройства с процессором, имеют встроенный собственный дисплей, на который выводятся изображения.

    Для позиционирования в пространстве используются специальные основные и дополнительные датчики. В очках для смартфона они встроенные – бортовые. В устройствах для ПК, датчики подключаются к компьютеру через USB-кабель. Девайс считывает показатели с них и выводит изображение на экран под нужным углом. Это воспринимается как полное погружение в другую реальность, поскольку датчики постоянно следят за движениями пользователя.

    Все элементы очков дополненной реальности защищены корпусом, выполняющим также функцию крепления. Корпус производится из картона высокого качества или пластмассы. Составные элементы некоторых моделей печатают на 3D-принтерах. Для того чтобы подключить смартфон к очкам, нужно использовать специальные приложения. С этой же целью для ПК используются программы.

    Обзор очков виртуальной реальности

    Устройства для смартфона удобны и компактны, для компьютера – больше, но и мощнее. В связке с мощными компьютерами можно:

    • полностью погружаться в мир игр (+ мощный игровой компьютер поддерживает самые продвинутые игры);
    • наслаждаться 3D эффектом при просмотре видеоматериалов;
    • совершать путешествия прямо с дивана;
    • смотреть и делиться с друзьями трехмерными снимками.

    Недостаток этих возможностей: они доступны только в связке с персональными компьютерами, то есть привязаны к одному месту. Со смартфоном наслаждаться виртуальным пространством можно будет где угодно. Напротив, гарнитуры со всей комплектацией для игровых консолей самые громоздкие (ноутбук, к примеру, перенести проще), но позволяют использовать все возможности высоких технологий в мире игр.

    OculusRift

    Очки виртуальной дополненной реальности для компьютера. Кроме того, шлемы OculusRift используются в аттракционах:

    • Название: OculusRift CV1
    • Цена: 37 900 рублей.
    • Характеристики: выводят изображение на встроенный дисплей (1200x1080 для каждого глаза)
    • Плюсы: встроенные наушники, удобные контроллеры
    • Минусы: качество изображения, линзы чувствительны к царапинам.

    Побочный эффект шлемов OculusRift – морская болезнь, особенно при первых использованиях девайса. В поздних моделях есть встроенный тестер, который призван сглаживать этот эффект:

    • Название: OculusRift DK2
    • Стоимость: 33 000 р. (скидка -22%)
    • Описание: шлем для ПК, с собственным экраном (960x1080 разрешение для каждого глаза), угол обзора – 100°.
    • Преимущества: есть набор бесплатных игр, хороший эффект погружения.
    • Недостатки: очень нагружает глаза, небольшой угол обзора, системные требования.

    PlayStation VR

    Этот девайс от компании Sony работает вместе с игровой консолью PlayStation4. Для него уже доступно свыше 100 игр, включая эксклюзивные, и сейчас разрабатываются новые:

    • Название: SonyPlayStation VR
    • Стоимость: 31 990 р.
    • Описание: подходит для консолей, имеет встроенный дисплей 1920x1080, в комплекте наушники.
    • Преимущества: точный трекинг, удобное крепление, возможность подключения без проводов, выглядит как футуристическая маска.
    • Недостатки: изображение на экране размывается по краям, не во всех играх хорошая графика.

    HTC Vive

    Если вы хотите купить очки виртуальной реальности для ПК, один из вариантов – приобрести HTC Vive. Это шлем, который подключается через кабели USB и HDMI, и имеет лазерный трекинг:

    • Название: HTC Vive
    • Цена: 69 490 р.
    • Характеристики: показывает изображение на собственном экране с разрешением 1200x1080 для каждого глаза, в комплекте наушники, контроллер движений и датчик положения.
    • Плюсы: полное погружение, хорошая комплектация.
    • Минусы: сложная настройка, высокая стоимость, высокие системные требования.

    GoogleCardboard

    Это экспериментальное устройство, работающее в связке со смартфоном, называется GoogleCardboard(«Гугл Картон»). Основа – шлем, который собирается из любых подручных материалов. Его можно сделать самому по схеме или купить уже собранный (продажа на официальном сайте или в интернет-магазинах):

    • Название: GoogleCardboard
    • Стоимость: 890 р. (акция, полная цена 1190 р.), если собирать самому – в пределах 100-200 р.
    • Описание: картонные очки с двумя линзами и креплением-липучкой для смартфона.
    • Преимущества: способ дешево купить шлем дополненной реальности, легкость конструкции
    • Недостатки: требует хороший смартфон для приемлемого качества картинки, ненадежность корпуса.

    Gear VR

    Очки от компании Samsung, которые работают со смартфоном. Совместимы с операционной системой Андроид:

    • Название: SamsungGear VR
    • Цена: 8 500 р.
    • Характеристики: угол обзора 101°, есть регулировка фокуса и разъем для подключения зарядного устройства.
    • Плюсы: удобные, хорошее погружение.
    • Минусы: низкое разрешение, размытость изображения.

    MicrosoftHololens

    Очки смешанной реальности работают на операционной системе WindowsGolographic как самостоятельное устройство. Относятся к дорогим моделям. Управляются жестом, голосом, кликером или традиционным нажатием кнопок. Ориентированы на бизнес и разработчиков, используются для презентации продуктов, обучения студентов-медиков:

    • Название: MicrosoftHololens
    • Стоимость: 289 000 р. (распродажа -15%)
    • Характеристики: 2 Гб оперативной памяти, 64 Гб внутренней, встроенный дисплей, процессор, микрофон, камеры, встроенные наушники.
    • Преимущества: полностью самостоятельно устройство, большие возможности для бизнеса.
    • Недостатки: цена.

    Как выбрать очки виртуальной реальности для компьютера

    Заказать очки виртуальной реальности можно в интернет-магазине, оформив доставку по почте или самовывозом. Хотя эта возможность есть у жителей Москвы и других городов РФ, перед покупкой убедитесь в защите своих персональных данных и в возможности проверки товара перед оплатой. При выборе шлема или очков учитывайте следующие критерии:

    1. Цена. Дешевые модели делают из картона. Хотя они предоставляют минимальные возможности, подходят для первого знакомства с дополненной реальностью.
    2. Угол обзора. Самый широкий – 360°, самый распространенный – 100. 100° хватает для реалистичного погружения, кроме того, от 360° быстро начинает болеть голова.
    3. Сфера использования. Очки для ПК и консолей действительно необходимы только разработчикам или игроманам. Для смартфонов девайсы и удобнее, и мобильнее, и на них тоже можно смотреть фильмы и играть в игры.
    4. Совместимость. Учитывайте системные требования к ПК/телефону, включая модель гаджетов.
    5. Управление. Если не готовы к футуристичному управлению голосом, выбирайте модели со стандартными кнопками.
    6. Дизайн. За него приходится доплачивать, иногда бессмысленно. Зачем покупать дорого то, что можно купить дешевле?

    Видео