Voiko virtuaalitodellisuus katkaista johdon?

Mainos

Älkäämme pilkkaako sanoja: Valve on herättänyt minut näkyvästi uusi Virtuaalitodellisuus-kuuloke Valve & HTC julkaisevat uuden VR-kuulokemikrofonin jouluun 2015 mennessäValven uusi VR-kuuloke on paras, mitä maailma on koskaan nähnyt. Onko Oculuksella mahdollisuus? Lue lisää .

Yhteistyössä HTC: n kanssa luodussa Vivessä on pään ja kahden säätimen täydellinen seuranta, mukava 2160 x 1200 -resoluutio ja erittäin terävä 90Hz: n OLED-näyttö. Sen tulossa ulos tänä vuonna, ja se tarjoaa interaktiivisia VR-kokemuksia, jotka tarjoavat jatkuvan tunteen fyysisestä läsnäolosta virtuaalisessa kohtauksessa.

Saadaksesi käsityksen siitä, kuinka hyvä seuranta on, katso tämä video galleriasta, VR-pelistä, jota pelataan Vivessä.

Vapaa verkkovierailun virtuaalitodellisuuden haaste

The Vive on upea. Kuitenkin, kun luet arvosteluja prototyyppikuulokeista, jotka ovat houkuttelevia, alat huomata sen yksi erityinen valitus pitää popping.

Venture Beat:

"Prototyyppikokeiluni aikana käytin vyötä pitämään nippu naruja tieltäni - ja nyt kun ajattelen sitä, Valvella on pitänyt olla jonkun kävelemässä kanssani varmistaakseni, että en kulkenut minkään luomaani yli, jonka luin liikkuessani huone."

instagram viewer

PC MAG:

"Koska se on täysin vuorovaikutteinen, kiertävä kokemus, sinun on tyhjennettävä huonekalut huoneen keskustasta ja yritettävä olla ajamatta kaapelin yli, joka kulkee takaisin tietokoneeseen."

Gizmodo:

”Ja se on luultavasti HTC Vive -sovelluksen tärkein heikko kohta. Se on kuin Matriisi siinä tuntuu todelliselta, mutta myös siltä, ​​että olet johdotettu tietokoneeseen kaapelilla, joka tulee pään takaa. Se rajoittaa toisinaan vapaata liikkuvuutta ja on joskus (mutta ei kokemukseni mukaan usein) kompastuksen vaara. Se ei ole erittäin iso ongelma, mutta joka tapauksessa huomattava. ”

Osa tästä johtuu siitä, että HF-laitteessa on prototyyppi, jossa on viisi kaapelia (kuluttajaversiossa pitäisi olla vain yksi, yhdistetty USB- ja HDMI-johto, joka yhdistää HF: n tietokoneeseen). Ongelma vaikuttaa kuitenkin olevan perustavanlaatuinen langallisiin kuulokkeisiin joiden avulla voit kävellä vapaasti Katso meitä kokeilemaan Oculus Rift Crescent Bay CES 2015 -tapahtumassaOculus Rift Crescent Bay on upouusi prototyyppi, joka näyttää jännittäviä parannuksia virtuaalitodellisuusteknologiaan. Kokeilemme sitä CES 2015 -tapahtumassa. Lue lisää . Köydet ovat laukaisuvaara, ja myös vain tyyppinen puskuri. Ne estävät sinua ottamasta VR-laitetta ulos huoneesta, paljon vähemmän talosta.

Tästä tulee enemmän ongelmia, kun alamme käyttää VR: tä peruskäyttöliittymänä käyttöjärjestelmillemme.

Meillä ei ollut PC: tä kauan ennen kuin halusimme mobiiliversion kokemuksesta (kannettavat tietokoneet, älypuhelimet ja tabletit). VR tulee olemaan sama tapa, etenkin kun alamme integroida laajennetun todellisuuden piirteitä Microsoft HoloLens 8 todellisen maailman käyttöä Microsoft HoloLens -sovellukselleMicrosoftin HoloLens on siisti, mutta mihin käytät sitä oikeasti? Käytämme mielenkiintoisimmat mahdollisuudet. Lue lisää .

Valitettavasti käy ilmi, että VR-kuulokemikrofonien irrottaminen tietokoneista on suuri teknologinen haaste, ja jota emme vieläkään osaa ratkaista. Horisontissa on kuitenkin kaksi lupaavaa tekniikkaa, jotka voivat auttaa ongelman ratkaisemisessa.

Ratkaisu # 1: Tietokoneiden suoratoisto

Yksi ilmeinen lähestymistapa ohjelmaan on käyttää tietokonettasi virtuaalimaailman renderointiin ja sitten suoratoistaa renderöityjä kuvia kuulokkeisiin langattoman verkon kautta (kuten Steamlink, joka suoratoistaa pelejä tietokoneeltasi televisioon). Tämän lähestymistavan ongelma on viive. Virtuaalitodellisuudessa haluat minimoida viiveen liikkumisen ja liikkeen näyttämisen välillä näytöllä. Makeapisteen on yleisesti sovittu olevan alle 20 millisekuntia.

Moderni videoiden suoratoisto voi päästä alle millisekunnin viiveeseen, mikä on hieno alku. Valitettavasti kompressoimaton 1440p 90Hz videovirta on melkein 8 gigabittiä sekunnissa dataa. Kuluttajan langattomat reitittimet pystyvät käsittelemään noin 100 megabittiä. Jopa huippuluokan teollisuusreitittimet maksimivat ulos noin 800 megabittiä, kahdeksan kertaa vähemmän kuin tarvitaan. Korjataksesi tämän, sinun on pakattava kuvat ennen niiden lähettämistä. Pakkaus- ja puristusprosessi lisää 80 ms viiveellä, mikä tahtoa tehdä sinusta sairas.

Tähän ongelmaan on olemassa muutamia mahdollisia ratkaisuja:

Kaistanleveyden parannukset

Yksi lähestymistapa on yrittää lisätä käytettävissä olevan kaistanleveyden määrää. 5G-verkot, joiden on tarkoitus olla saatavana viidessä vuodessa, voivat mahdollistaa noin yhden terabitin sekunnissa nopeudet, jotka pystyisivät käsittelemään futuristisia 8K HMD -laitteita ilman pakkausta. Lähemmällä aikavälillä Li-Fi (nopeasti pulsoiviin LED-diodeihin perustuva Internet-tekniikka) voisi sallia 10 Gt / s siirtonopeuden erittäin alhaisilla viiveillä, mikä sallia nykyisen sukupolven VR-kuulokemikrofonien langattomat versiot lähivuosina, vaikka tekniikka ei olekaan kuluttajien käytettävissä vielä.

Tämä on luultavasti paras ratkaisu ongelmaan, mutta sitä ei tule käyttäjien saataville vähintään vuoden tai kahden ajan, voi olla kallista, ja resoluutio jää todennäköisesti jälkeen korkeimman tason langallisista kuulokkeista oikeisiin 5G-verkkoihin asti saapua.

Paikallinen vääntyminen

Monimutkaisempi vaihtoehto olisi hyväksyä 80 ms latenssia ja yrittää korjata se tosiasian jälkeen vääntämällä vanha kuva uuteen pään asentoon. Tämä tuottaa silti jonkin verran syöttöviivettä, mutta ei häiritsevää pään liikettä.

Tavanomainen lähestymistapa tällaiseen ongelmaan on asynkroninen aika-loimi, joka kerää tietoja tietokoneelta ja vierii sitä pienellä Kuulokemikrofonin GPU näyttää vanhan kuvan uudesta näkökulmasta, jolloin HF voi päivittää sujuvasti korkeasta viiveestä huolimatta.

Ensin punastuminen, tämä kuulostaa maagiselta. Valitettavasti on olemassa joitain suuria saaliita. Lainaakseni Oculuksen tutkijaa Michael Antonovia,

”Paikallinen tuomari on yksi ilmeisimmistä esineistä, joissa on vain suuntaa-antava loimi. Kun liikutat päätäsi, ATW: n luomissa kuvissa heijastuu vain ylimääräinen kiertokomponentti, kun taas kaikki käännöspään liikkeet kehyksen tekemisen jälkeen jätetään huomioimatta. Tämä tarkoittaa, että liikuttaessasi päätäsi sivulta toiselle tai edes vain kiertämällä päätäsi, joka kääntää silmäsi, näet monen kuvan tuomarin lähelläsi olevissa kohteissa.

[…]

Yksi mahdollinen tapa käsitellä paikannuspäätelaitetta on toteuttaa täydellinen paikallinen vääntyminen, joka soveltaa sekä käännös- että suuntakorjauksia alkuperäiseen renderoituun kehykseen. Paikallisen vääntymisen on otettava huomioon alkuperäisen sulatetun kehyksen syvyys, syrjäyttämällä kuvan osia eri määrillä. Tällainen siirtyminen kuitenkin tuottaa häiriöitä esineitä esineiden reunoilla, joissa paljastetaan avaruusalueita, joilla ei ole tietoa alkuperäisessä kehyksessä. "

On useita tekniikoita datan muodostamiseksi sijainnin aikavyöhykkeen luomien reikien täyttämiseksi, mutta ne kaikki jättävät esineitä taaksepäin, ja ne, jotka jättävät vähiten esineitä, ovat laskennallisesti kalleimpia. Ongelma on samanlainen kuin heidän kohtaamansa yritetään näyttää VR-syvyysvideota VR aikoo muuttaa elokuvien valmistusta ikuisesti: NäinVirtuaalitodellisuus on uusi tapa kommunikoida katsojasi kanssa, ja monet perinteisen elokuvan taustalla olevat ihmiset löytävät mahdollisuudet jännittäviksi. Lue lisää .

Tämän ongelman ratkaisemiseksi täydellisesti kehittäjien on löydettävä tapa välittää ylimääräistä tietoa aukkojen täyttämiseksi. Muutamia mahdollisia lähestymistapoja:

• Esitä kaukaiset ja lähellä olevat kentät erikseen ja virtauta molemmat kuvat
• Render a valokenttä, jotka voidaan ennustaa suurilla päänsiirtoilla ilman häiriöitä
• Kehitä erittäin hienostuneita päänliikemalleja ja käytä ennustamista virheellisten virheiden minimoimiseksi

Ei ole selvää, mikä tässä on paras ratkaisu. Mikään tunnetuista lähestymistavoista ei ole täydellinen, ja jotkut niistä vaativat lisää tutkimusta. Selvittäminen, onko uudelleenprojisointi hyvä idea, laskee kuinka paljon voimme minimoida esineitä. Se on lupaava mahdollisuus, mutta vastaamattomia kysymyksiä on paljon.

Ratkaisu # 2: Paikallinen renderointi

Aivan erilainen strategia on unohtaa tietokone ja tehdä renderöinti paikallisesti kuulokkeilla. Näin toimii Microsoftin HoloLens ja Samsungin Gear VR. Paljon ei tiedetä Tietoja HoloLensistä Viisi kysymystä Microsoftin "HoloLens-projektista"Microsoftin uusi lisätyn todellisuuden kuuloke on erittäin jännittävä - mutta voivatko ne ratkaista AR: n perustavanlaatuiset ongelmat? Lue lisää , mutta Gear VR: llä on useita vakavia rajoituksia. Sen mobiili GPU pystyy käsittelemään joitakin vaatimattomia VR-kokemuksia (intensiivisen optimoinnin avulla), mutta tuskin. Lämmönhallinta on ongelma, resoluutio ja virkistystaajuus eivät nouse tarpeeseen, joka tarvitaan läsnäoloon kohtauksessa, ja HF-laitteella ei ole paikannusseurantaa. Osa tästä johtuu mobiilitekniikan rajoituksista, ja paranee pian, Mooren lain nousun myötä.

Jotkut näistä ongelmista ovat kuitenkin seurausta siitä, että joudut suunnittelemaan älypuhelinta, jota ei ole suunniteltu VR: lle. Jos rakentaisit liikkuvia VR-kuulokkeita tyhjästä, voit tehdä monia asioita eri tavalla. Suunnittelijoilla voi olla kaksi huippuluokan mobiili GPU: ta, erittäin korkea päivitysnäyttö ja iso akku. Ne voivat myös levittää komponentteja parempaan painonjakoon ja lämmönhallintaan. Tuloksena oleva muotokerroin voi näyttää paljon kuin Sony Morpheus.

Tai jos insinöörit halusivat kunnianhimoisia, he voisivat rakentaa jotain enemmän kuin mini-PC: tä: pienen kannettavan computronium-lohkon, joka sisältää yhden tai useamman kannettavan GPU: n, tuulettimen ja suuren akun. Tällä laitteella olisi Walkmanin kaltainen muotokerroin, ja se johtaisi HMD: tä yhden kaapelin kautta.

Nykyinen NVIDIA-lippulaiva GPU, GTX 980, jota Oculus käyttää sisäisesti vain noin 40% nopeammin kuin sen mobiili vastine, 980M, ja se on pikkuruinen. On todennäköisesti mahdollista sovittaa kaksi niistä fanny-pakkaukseen, jossa on tilaa varaa varten pienen kannettavan tietokoneen loppuosille.

Huomautus laitteistokehittäjille: Älä missään olosuhteissa anna lehdistön kuvata tuotettasi "fanny packiksi".

Tämä muotokerroin olisi chunkier kuin itsenäinen kuulokemikrofoni, puhumattakaan kalliista - kirjekuoren matematiikan takana on hintapiste, joka on noin 2500 dollaria. On mahdollista, että nykyaikaiset kuluttajat eivät ole kiinnostuneita hankalista tuotteista. Se on kuitenkin ainoa tapa, jolla mobiili VR-kuulokemikrofoni tarjoaa kilpailukykyisen suorituskyvyn PC VR: n kanssa, ja epäilen, että hardcore-pelaajat ja muut peruuttamattomat tavarat tulevat siihen. Siellä on ollut pitkä historia, joka on johtanut tekniikan eturintamaan olevista nörtteistä, koska he ovat valmiita käyttämään tuotteita, jotka tekevät niistä naurettavia.

Tällä hetkellä liikkuvilla kuulokkeilla on kyvyttömyys tarjota paikannuspaikannusta, mikä aiheuttaa pahoinvointia siitä, että maailma on kiinnittynyt vartaloosi, kun yrität liikkua. Tämä ongelma voidaan kuitenkin pian ratkaista. Lyhyellä aikavälillä Valve's ”Majakan” paikannuspaikannustekniikka on hieno ratkaisu: laserprojektorit ovat tyhmiä, mikä tarkoittaa, että ne voidaan laatoittaa kattamaan suuret tilat ja ne voivat palvella useita laitteita kerralla. Seurauksena on, että seuraavien vuosien aikana majakkaseurannasta saattaa tulla halpa palvelu, joka koittaa ja yritykset tarjoavat, kuten WiFi on nykyään, joten voit käyttää mobiili VR-laitteistoa useimmissa sisätiloissa tilat.

Pidemmällä aikavälillä, kun syvyyskamerat paranevat resoluutiossa ja melutasossa, niiden pitäisi alkaa olla mahdollista käyttää paikannusseurantaan riittävän tarkkuudella, jotta saadaan aikaan tunne VR: n läsnäolosta. Tämä mahdollistaa itsenäiset VR-tuotteet, jotka soveltuvat ulko- ja laajennetun todellisuuden käyttöön.

Mobiili-VR: n tulevaisuus

Pitkällä aikavälillä mobiililaitteiden kuulokkeet ovat siellä, missä VR-tekniikka menee.

Voimme tehdä Mooren lain matematiikan selvittämällä, kuinka monta kaksinkertaistumista olemme poissa siitä, että pystymme tuottamaan fotorealistisia virtuaalimaailmia mobiililaitteilla. Huippuluokan tietokoneet ovat ehkä viisi kaksinkertaistumista (toinen konsolipolvi) pois siitä, että pystyy tarjoamaan fotorealistisia pelikokemuksia 1080p: llä. VR: n suhteen tarvitsemme yhden kaksinkertaistamisen 3D: lle ja vielä kolme lisättäväksi 8K / silmä -kohdassa, joka tarvitaan hämärtymien ja näytön oven vaikutuksen poistamiseksi. Mobiiliympäristön huomioon ottamiseksi tarvitsemme vielä noin neljä tuplaamista huipputeknisten tietokoneiden saavuttamiseksi.

Jos lasketaan yhteen kaikki kaksinkertaistukset ja kerrotaan Mooren lain määräämällä kahdeksantoista kuukaudella, saat noin 20 vuotta (2035), joka on kohta, jossa kukaan ei pysty selvittämään älypuhelimella ja huippuluokan pelitietokoneella esitetyn VR-kohtauksen eroa. Tässä vaiheessa ei ole mitään syytä käyttää enää koskaan PC-pohjaisia ​​kuulokkeita.

Siihen saakka, kunnes päivä tulee, uskon näkevämme hetkeksi sekä langallisia että langattomia VR-tietokoneella toimivia VR-kuulokkeita. Langattomat kuulokkeet ovat kätevämpiä, mutta langalliset kuulokkeet tarjoavat paremman resoluution - ainakin kunnes 5G-verkot ovat täysin kypsiä.

Toisella puolella jakoa, matkapuhelinkuulokkeet paranevat edelleen, ja poistavat markkinaosuutensa tietokoneesta, kun liu'utamme kauas tarpeeksi ylöspäin pienenevän tuoton käyrällä, kun yhä useammat ihmiset haluavat uhrata kohtuullisen paljon uskollisuutta joustavuus. Kilpailu tulee olemaan kovaa ja toivottavasti hyvää kuluttajalle. Henkilökohtaisesti en voi odottaa.

Oletko innostunut langattomista kuulokkeista? Tiedätkö tekniikan, jonka unohdimme? Kerro meille kommenteista!

Kuvapisteet: Barone Firenze Shutterstockin kautta, ”Recording Isan’s…”, kirjoittanut Edvvc “Phubby, ”Kirjoittanut Kevin Lin,“ HTC VR ”, HTC,“Steam Link, ”Kirjoittanut Valve,“Mooren laki, ”Kirjoittanut Wikimedia