Руководство для начинающих по VR 2022: часто задаваемые вопросы и все, что вам нужно знать

Некоторые люди имеют базовое представление о технологии, но не в курсе современных устройств, представленных на рынке. И наоборот, некоторые люди знают об основных гарнитурах, но все еще испытывают трудности с некоторыми понятиями и терминологией технологии.

В этом руководстве мы хотим охватить все основы. Мы объясним основные концепции VR, терминологию и большинство существующих на рынке гарнитур. Если вы не знали раньше, с чего начать знакомство с ВР, то пришло время для этого.

Что же такое VR?

VR, сокращение от Virtual Reality (Виртуальная Реальность), позволяет людям полностью погрузиться в искусственную среду. Обычно (но не всегда) это происходит с помощью установленного на голове оборудования, которое отслеживает движения человека. Эти ВР гарнитуры состоят из экрана (или двух панелей, по одной на каждый глаз), помещенного в раму (или гарнитуру), закрепленную на голове. Пара линз обычно закрепляется между панелями и вашими глазами, блокируя внешний мир, чтобы казалось, что все, что вы видите через гарнитуру, и есть ваш мир.

Очень важно, что все гарнитуры отслеживают ваше движение, поэтому изображение, которое вы видите, изменяется соответствующим образом. Однако некоторые гарнитуры отслеживают больше движений, чем другие.

В большинстве случаев в VR-проектах также предусмотрен способ управления или выбора предметов в симулируемой среде. Иногда у вас будет по контроллеру в каждой руке для управления отдельными аспектами опыта. В некоторых случаях контроллеры представляют собой виртуальные изображения ваших рук, позволяющие манипулировать средой и объектами в ней способами, аналогичными реальному миру.

Основные терминологии и понятия

Итак, вы ознакомились с основными положениями VR, но у вас по-прежнему остались некоторые термины или определения, которые необходимо прояснить. Мы можем помочь с этим

FOV — Зона Обзора

FOV — это сокращение от словосочетания » field of view» (поле обзора). В контексте наших глаз зона обзора — это все, что вы можете видеть в любой момент времени.

В контексте гарнитур VR зона обзора относится ко всему, что вы можете видеть в виртуальном мире в любой момент времени при использовании гарнитуры. Типы гарнитур VR, доступные для потребителей на момент написания этой статьи, имеют зону обзора, которая меньше, чем то, что вы можете видеть глазами, то есть среда VR не заполняет или не совпадает с полем зрения ваших глаз при использовании гарнитуры.

Вот почему при использовании VR часто возникает черная «граница» вокруг линз, через которые вы смотрите. Это просто пространство вокруг линз на внутренней стороне гарнитуры. Однако если зона обзора гарнитуры достаточно широка, граница может создать впечатление, что вы смотрите в виртуальный мир через очки, что позволяет легко забыть о существовании границы. Зона обзора может измеряться разными способами, и производители устройств могут не совсем точно представлять, сколько вы можете видеть по сравнению с другими гарнитурами.

Степени свободы

Говоря о движениях и отслеживании в VR, люди часто ссылаются на «степени свободы», или DoF. Чем больше степень свободы, тем больше ваших физических движений будет отслеживаться гарнитурой и отображаться на моделируемом изображении.

Два наиболее распространенных термина, которые можно встретить, читая про степень свободы, это 3DoF и 6DoF (3 и 6 степени свободы, соответственно). Гарнитуры, обеспечивающие только 3DoF, отслеживают только движения головы ( поворот, наклон, рысканье), но не ее положение в пространстве (координаты x, y, z). 6DoF позволяет отслеживать как движения головы, так и ее координаты в физическом пространстве.

Большинство VR гарнитур в наши дни обеспечивают полное позиционное отслеживание 6DoF. Многие старые мобильные и автономные гарнитуры, многие из которых сняты с производства или снимаются с производства, используют 3DoF, например, Google Cardboard, Google Daydream, Gear VR и Oculus Go.

Типы отслеживания ВР гарнитур

Каждая VR гарнитура нуждается в возможности отслеживания движения человека, носящего эту систему.

Наиболее распространенная форма отслеживания в настоящее время называется отслеживанием «изнутри наружу». Эта система обычно использует встроенные в гарнитуру камеры для отслеживания движения изнутри гарнитуры наружу. Передовые алгоритмы одновременного определения местоположения и отображения («SLAM») отслеживают особенности физической среды, окружающей человека в гарнитуре. Meta Quest, Oculus Rift S, HTC Vive Cosmos и все гарнитуры смешанной реальности Windows (такие как HP Reverb G2, Samsung Odyssey, Lenovo Explorer, Acer HMD и т.д.) являются примерами гарнитур, использующих отслеживание движения изнутри наружу.

Существует также отслеживание «снаружи внутрь». Оно может принимать различные формы, но включает в себя внешнее оборудование, которое не встроено в саму гарнитуру. Например, в оригинальных гарнитурах HTC Vive и Valve Index это оборудование называется «маяками» — маленькими черными коробочками, установленными в углах комнаты. Более старые системы, такие как оригинальная Rift, выпущенная в 2016 году, использовали модифицированные камеры, размещенные в комнате, чтобы добиться отслеживания снаружи.

У каждого типа отслеживания есть свои плюсы и минусы. Отслеживание изнутри наружу может работать более просто и не требует установки или монтажа оборудования. Однако отслеживание «снаружи внутрь» иногда может быть дополнено, чтобы заполнить пробелы, когда оборудование, установленное на голове, не может «видеть» случайные движения тела. Термин «окклюзия» обычно означает блокирование обзора чего-либо, а когда речь идет об отслеживании движений, популярные системы должны иметь прямую видимость, чтобы «видеть» то, что они отслеживают. Системы отслеживания движения как изнутри, так и снаружи могут быть окклюдированы различными способами, поскольку наши тела имеют множество различных способов движения. Однако в зависимости от конкретного случая использования предпочтительнее использовать систему «изнутри наружу» или » извне внутрь».

Контроллеры

Существует несколько различных способов взаимодействия с симулируемым контентом.

Такие гарнитуры, как Meta Quest 2 и HP Reverb G2, поставляются с двумя контроллерами, по одному для каждой руки, которые также отслеживаются в 6DoF с помощью системы отслеживания «изнутри наружу».

В PlayStation VR предусмотрено несколько систем ввода. В большинстве случаев оптимальным вариантом является использование пары контроллеров PlayStation Move. Для некоторых игр PSVR требуются контроллеры Move, но не для всех. Для игр, не требующих контроллеров Move, можно использовать стандартный контроллер PS4 DualShock, который поставляется в комплекте с консолью.

Контроллеры Valve Index Controllers фиксируются на костяшках пальцев и ладони и позволяют полностью освободить руку. У этих контроллеров большая площадь захвата, они распознают движения пальцев и могут определять давление, оказываемое вашим захватом, что делает их непохожими на другие доступные в настоящее время контроллеры. Эти контроллеры отслеживаются с помощью внешних маяков и могут быть приобретены вместе с гарнитурой Index. Их также можно приобрести отдельно и использовать вместе с другими гарнитурами, не относящимися к Index и использующими систему отслеживания по маякам, такими как HTC Vive или Pimax.

Гарнитуры Quest 2 и оригинальная Quest от Facebook оснащены встроенной системой отслеживания движений рук без контроллера, что избавляет от необходимости использовать контроллеры Touch в определенных ситуациях. Некоторые другие гарнитуры также отслеживают движения рук, но Quest является популярной системой, и обновление позволяет встроенным камерам полностью отслеживать движения рук и пальцев с достаточно высокой точностью. Однако маловероятно, что отслеживание движений рук и пальцев заменит контроллеры Touch для каждой игры и приложения, поскольку тактильная обратная связь, физические кнопки и более быстрое отслеживание контроллеров могут иметь существенное значение для многих игр и приложений.

Положение в комнате, сидя и стоя

Как правило, существует 3 различных типа отслеживаемых уровней с некоторым программным обеспечением, предназначенным для каждого размера игровой зоны: комнатный, сидячий и стоячий.

Roomscale VR — это установление границ или игровой зоны и возможность свободно и физически перемещаться по этой зоне в игре. Идея игр комнатного масштаба заключается в возможности физически перемещаться по пространству и взаимодействовать с симулируемой средой и объектами внутри нее. Так называемые » защитные» или «сопровождающие» границы появляются, чтобы показать, когда приближается физический мир.

Режимы сидя и стоя довольно похожи в том, что пользователь должен оставаться примерно на одном и том же месте и использовать различные варианты движения для имитации перемещения, а не физического перемещения по пространству. Некоторые разработчики программного обеспечения адаптируют свои виртуальные миры для работы несколькими способами, но небольшое число проектов может работать только в масштабах комнаты, в сидячем или стоячем режимах.

Движения в Виртуальной Реальности

Существует несколько различных типов имитации движения для программного обеспечения VR. Симуляция движения для людей, носящих гарнитуры VR, иногда может вызывать у них чувство тошноты.

Телепорт — это распространенный метод перемещения, который часто является наиболее удобным вариантом для широкого круга людей. Как правило, телепорт вызывается нажатием кнопки на контроллере, после чего игрок выбирает место, куда он может немедленно телепортироваться. При использовании в сочетании с отслеживанием масштаба комнаты этот вариант перемещения обычно позволяет перемещаться по большим смоделированным пространствам в целом удобным способом. Некоторые пользователи, однако, жалуются, что телепортация менее правдоподобна и «нарушает погружение», поскольку мы не можем телепортироваться в реальном мире. В ответ на это некоторые разработчики программного обеспечения VR стараются объяснить, почему телепортация является частью повествования их виртуального мира, как, например, волшебник, использующий заклинание на изображении выше.

Плавная локомоция — это тип движения, похожий на традиционные видеоигры, где вы нажимаете на стик и «двигаетесь» в том направлении, в котором вы нажимали на стик. Для некоторых людей это может быть неприятно, а у некоторых может вызвать тошноту в течение нескольких секунд или минут.

Для борьбы с чувством дискомфорта, вызванным симуляцией движения в виртуальном мире, разработчики программного обеспечения постоянно работают над созданием комбинаций существующих систем или настроек комфорта, которые позволяют игроку в VR адаптировать ощущения по своему вкусу. Одним из распространенных вариантов комфорта, который может помочь уменьшить дискомфорт, является ограничение FOV в виртуальном мире во время движения, создавая своего рода «туннельное зрение».

Укачивание во время использования VR гарнитуры

Люди, надевающие гарнитуру VR, иногда могут ощущать чувство дискомфорта. испытывать укачивание или тошноту. В большинстве случаев тошнота при ношении гарнитуры может возникнуть при сидячем или стоячем опыте, когда движения в игре не соответствуют движениям вашего физического тела.

Некоторые люди могут выработать устойчивость и более высокий уровень переносимости при более интенсивном процессе игры — иногда это называют «найти свои ноги VR» — но некоторые разработчики и давние энтузиасты VR, которые проводят сотни часов в гарнитурах VR, все еще вполне подвержены дискомфорту в результате несоответствия между плавными перемещениями и ощущениями своего тела.

Существует множество факторов, которые могут повлиять на вашу восприимчивость к дискомфорту в гарнитуре VR, например, зона обзора визуального ряда, частота кадров дисплея и программного обеспечения, вес гарнитуры и даже то, как хорошо вы спали или что и сколько съели.

IPD или межзрачковое расстояние

IPD — довольно распространенный термин, с которым вы столкнетесь, если будете изучать и читать о VR гарнитурах. Это аббревиатура, которая означает «межзрачковое расстояние» — расстояние между центрами двух ваших зрачков.

В зависимости от оптической конструкции гарнитуры, разное IPD у разных людей может влиять на то, насколько хорошо те или иные гарнитуры ощущаются при ношении. Если линзы и дисплеи плохо выровнены перед зрачком человека, изображение может казаться размытым. В худшем случае это может увеличить вероятность возникновения головной боли или тошноты.

В некоторых гарнитурах предусмотрена физическая регулировка IPD. При этом линзы и панели дисплея перемещаются таким образом, чтобы они находились непосредственно перед зрачками широкого круга людей. Другие гарнитуры не позволяют физически регулировать этот параметр, но могут предлагать программную настройку для компенсации этой разницы у разных людей.

В зависимости от расстояния между зрачками, гарнитура с физической регулировкой может быть просто необходима. Гарнитуры без физической регулировки часто рассчитаны на среднее расстояние между глазными яблоками, поэтому многим людям гарнитура с физической регулировкой может и не понадобиться.

Типы VR

Существует несколько различных типов оборудования VR, ориентированных на потребителя. Их можно сгруппировать как автономный VR, PC VR и консольный VR.

Автономный VR

Автономный VR — это любая гарнитура VR, которая работает полностью самостоятельно, без необходимости использования какого-либо другого оборудования или технологии. Весь опыт запускается с помощью оборудования, надетого на голову, и не требует подключения к какому-либо другому внешнему оборудованию.

Лучшим примером этого является Meta Quest 2, который представляет собой сокращенные версии компьютерных VR-игр в портативном, автономном устройстве, не требующем никакого другого оборудования. В таких автономных устройствах VR, как Quest, все необходимое для работы с VR поставляется вместе с самим устройством, хотя в некоторых играх для взаимодействия необходимо держать в руках контроллеры Oculus Touch.

PC VR

PC VR — это любая гарнитура, которая требует постоянного подключения к близлежащему компьютеру. ПК также должен обладать высокими техническими характеристиками, соответствующими требованиям VR. Несколько примеров гарнитур PC VR включают Oculus Rift S, Valve Index, HTC Vive, Pimax и гарнитуры Windows Mixed Reality, такие как HP Reverb G2 и Samsung Odyssey+.

Преимущество PC VR заключается в том, что мощные технические характеристики ПК могут обеспечить высокую графическую точность, намного выше, чем у автономной VR. Однако постоянное подключение к ПК часто означает, что гарнитура должна быть постоянно подключена к компьютеру. Существуют некоторые беспроводные варианты для PC VR, но они, как правило, требуют дополнительного оборудования, подключенного к компьютеру, и аккумуляторного блока, носимого где-то на теле. Проводной PC VR требует, чтобы игрок управлялся со шнуром, свисающим от гарнитуры к компьютеру. Это может обеспечить меньшую степень свободы по сравнению с беспроводной автономной гарнитурой, поскольку провод может быть частым напоминанием о том, что вы можете запутаться, если будете слишком часто поворачиваться.

Если у вас еще нет игрового ПК, отвечающего необходимым техническим требованиям, то PC VR может стать очень дорогим вариантом.

Консольный VR

Консольная VR в настоящее время состоит только из двух гарнитур: PlayStation VR и Nintendo Labo VR для Nintendo Switch.

PlayStation VR — это дополнительная система VR для PlayStation 4 или PlayStation 5. Гарнитура PSVR — это дополнительная покупка, которая подключается к PlayStation 4 и, подобно PC VR, требует постоянного подключения к консоли для работы. Для отслеживания используется камера PlayStation, которая продается вместе с гарнитурой и подключается к консоли. Благодаря обратной совместимости система также работает на PS5 и даже получила некоторые улучшения визуального восприятия и производительности. Некоторые игры PlayStation VR также требуют дополнительной покупки контроллеров PlayStation Move. Компания Sony разрабатывает преемника PSVR, PSVR 2, который будет выпущен исключительно для PS5 — точная дата выхода неизвестна.

Nintendo Labo VR для Nintendo Switch — это собираемая картонная гарнитура, в которую можно вставить оригинальную полноразмерную Nintendo Switch, что позволяет играть в некоторые игры в режиме VR. Гарнитура не имеет ремешка, поэтому ее нужно прижимать к лицу. Многие из игр с Labo VR, попросту говоря, крайне неинтересны и не стоят вашего времени.

Ссылка на источник