Нас часто спрашивают, как в профессиональной, так и в личной обстановке, с чего лучше всего начать работу с виртуальной реальностью.
Некоторые люди имеют базовое представление о технологии, но не в курсе текущих продуктов, доступных на рынке. Иногда люди часто имеют представление об основных доступных гарнитурах, но все еще борются с некоторыми концепциями и терминологией виртуальной реальности.
В этом гайде мы хотим охватить все основы. Мы объясним основные концепции виртуальной реальности, терминологию и большинство основных гарнитур, представленных на рынке. Если вы не знаете, с чего начать взаимодействие с виртуальной реальностью, вы это поймете после этой статьи.
Что такое VR?
VR, сокращение от виртуальной реальности, позволяет людям полностью погрузиться в искусственную среду. Обычно (но не всегда) это осуществляется с помощью надетого на голову оборудования, которое отслеживает движения человека. Эти гарнитуры VR состоят из экрана (или двух панелей дисплея, по одной для каждого глаза), помещенных в рамку (или гарнитуру), прикрепленную ремнями или прикрепленную к вашей голове. Пара линз обычно фиксируется между панелями и вашими глазами, блокируя внешний мир, чтобы казалось, как будто то что вы видите через гарнитуру, — это и есть весь мир.
Важно отметить, что все гарнитуры отслеживают ваши движения, поэтому изображение, которое вы видите, корректируется соответствующим образом. Однако некоторые гарнитуры отслеживают больше движений, чем другие.
В большинстве случаев опыт использования виртуальной реальности также будет иметь возможность позволить вам контролировать или выбирать элементы в моделируемой среде. Иногда у вас будет контроллер в каждой руке, чтобы управлять. В некоторых случаях контроллеры предоставляют виртуальные изображения ваших рук, чтобы манипулировать окружающей средой и объектами в ней так же, как в реальном мире.
Основная терминология и понятия.
Таким образом, у вас есть основное понимание что такое виртуальная реальность. Теперь немного про термины или концепции, которые нуждаются в прояснении. Мы можем помочь с ними.
FOV (поле зрения).
FOV — это сокращение от поля зрения. В контексте наших глаз наше поле зрения — это все, что вы можете видеть в любой момент.
В контексте гарнитур виртуальной реальности поле зрения относится ко всему, что вы можете видеть в виртуальном мире в любой момент при использовании гарнитуры. Типы гарнитур виртуальной реальности, доступные для потребителей на момент написания этой статьи, имеют поле зрения, которое меньше, чем то, что вы можете видеть своими глазами, а это означает, что среда виртуальной реальности не заполняет или не соответствует полю зрения ваших глаз при использовании гарнитуры.
Вот почему при использовании гарнитуры виртуальной реальности у вас часто появляется черная «рамка» вокруг линз, через которую вы смотрите. Это просто пространство вокруг линз внутри гарнитуры. Однако, если поле зрения гарнитуры достаточно широкое, граница может создать впечатление, будто вы смотрите в виртуальный мир через пару очков, из-за чего легко забыть о существовании ограничений. Поле зрения можно измерить по-разному, и производители устройств могут неточно представлять, сколько вы можете видеть по сравнению с другими гарнитурами.
Степени свободы.
Говоря о движении и отслеживании в VR, люди часто ссылаются на «степени свободы» или DoF. Больше степеней свободы означает, что гарнитура будет отслеживать больше ваших физических движений и отображать их в моделируемом представлении.
Два наиболее распространенных термина, которые вы встретите при чтении о степенях свободы, — это 3DoF и 6DoF (3 и 6 степеней свободы соответственно). Гарнитуры, которые обеспечивают только 3DoF, будут отслеживать только движения вашей головы, но не ее положение в пространстве (координаты x, y, z). 6DoF может отслеживать как движения вашей головы, так и ее координаты в физическом пространстве.
Картинка ниже является отличным визуальным объяснением:
В наши дни большинство гарнитур виртуальной реальности обеспечивают полное позиционное отслеживание с 6 степенями свободы. Многие старые мобильные и автономные гарнитуры, многие из которых сняты с производства или выводятся из эксплуатации, используют 3DoF, например Google Cardboard, Google Daydream, Gear VR и Oculus.
Типы отслеживания.
Каждой гарнитуре VR нужен способ отслеживать движения человека, который носит эту систему.
Наиболее распространенная форма отслеживания в настоящее время называется отслеживанием «изнутри». Эта система обычно использует камеры, встроенные в гарнитуру, для отслеживания движения изнутри гарнитуры.
Усовершенствованные алгоритмы одновременного определения местоположения и сопоставления («SLAM») отслеживают особенности физической среды, окружающей человека, носящего гарнитуру. Oculus Quest, Oculus Rift S, HTC Vive Cosmos и все гарнитуры Windows Mixed Reality (например, Samsung Odyssey, Lenovo Explorer, Acer HMD и т. д.) — все это примеры гарнитур, которые используют отслеживание наизнанку.
Существует также концепция отслеживания «снаружи внутрь». Есть разные формы такого отслеживания, но оно включает аппаратное обеспечение, внешнее по отношению к отслеживаемому пространству и не встроенное в саму гарнитуру. Для оригинальных HTC Vive и Valve Index это оборудование иногда называют «маяками», которые представляют собой маленькие черные ящики, установленные в углах комнаты. В более старых системах, таких как оригинальный Rift, выпущенный в 2016 году, использовались модифицированные места для камер в вашей комнате для отслеживания снаружи.
У каждого типа отслеживания есть свои плюсы и минусы. Отслеживание наизнанку может работать проще без настройки или монтажа дополнительного оборудования. Однако отслеживание снаружи иногда может быть расширено, чтобы заполнить пробелы, где аппаратное обеспечение, установленное на голове. Термин «окклюзия» обычно относится к блокированию обзора чего-либо, и когда дело доходит до отслеживания движений, популярные системы должны иметь прямую видимость, чтобы «видеть» то, что они отслеживают. Как изнутри наружу, так и снаружи в системах слежения можно по-разному окклюзировать, потому что у наших тел очень много разных способов движения. Однако, в зависимости от варианта использования, может быть предпочтительнее система «наизнанку» или «снаружи в систему».
Контроллеры.
Существует несколько различных способов взаимодействия с имитируемым содержимым.
Гарнитуры, такие как Oculus Quest 2, HP Reverb G2 и HTC Vive Cosmos, поставляются с двумя контроллерами, по одному для каждой руки, которые также отслеживаются в 6DoF с системой отслеживания наизнанку.
PlayStation VR имеет несколько систем ввода. В большинстве случаев лучшим вариантом является использование пары контроллеров PlayStation Move. Некоторому контенту PSVR требуются контроллеры Move, но не всем. Для игр, не требующих контроллеров Move, вы можете использовать стандартный контроллер PS4 DualShock, который поставляется вместе с консолью.
Контроллеры The Valve Index обхватывают суставы пальцев и ладонь и обеспечивают полное освобождение. Эти контроллеры имеют большую область захвата, и они обнаруживают каждое движение пальца и могут обнаруживать некоторое давление, оказываемое вашим захватом, что отличает их от других контроллеров, доступных в настоящее время. Эти контроллеры отслеживаются через внешние маяки и могут быть куплены вместе с гарнитурой Index. Их также можно приобрести отдельно и комбинировать с другими гарнитурами без индекса, которые используют систему слежения за маяками, такими как HTC Vive или Pimax.
Quest 2 от Facebook и оригинальный Quest включают встроенное отслеживание рук без контроллера, что устраняет необходимость в сенсорных контроллерах в определенных ситуациях. Некоторые другие гарнитуры также отслеживают движения рук, но Quest — популярная система, и обновление позволяет встроенным камерам полностью отслеживать движения рук и пальцев с довольно высокой точностью. Однако маловероятно, что отслеживание рук и пальцев заменит сенсорные контроллеры для каждой игры и опыта, потому что тактильная обратная связь, физические кнопки и более быстрое отслеживание контроллеров могут иметь существенное значение для многих игр и приложений.
В масштабе комнаты, сидя и стоя.
Обычно существует 3 различных типа отслеживаемых объёмов с некоторым программным обеспечением, адаптированным для каждого размера игровой площадки: в масштабе комнаты, сидячие и стоячие.
Roomscale VR — это установка границ или игровой зоны и возможность свободно и физически перемещаться по этой области в игре. Идея игр в масштабе комнаты заключается в возможности физически перемещаться по своему пространству, чтобы взаимодействовать с симулируемой средой и объектами внутри нее. Так называемые границы «хранителей» или «сопровождающих» проявляются, когда приближается физический мир.
Сидение и стояние очень похожи в том, что пользователь должен оставаться примерно в одном и том же месте и использовать различные варианты движения для имитации движения вместо физического перемещения в пространстве. Некоторые разработчики программного обеспечения адаптируют свои виртуальные миры для работы несколькими способами, но небольшое подмножество впечатлений может работать только в масштабе комнаты, сидя или стоя.
Движение в виртуальной реальности.
Существует несколько различных вариантов симуляции движения для программного обеспечения VR. Имитация движения для людей, носящих гарнитуру виртуальной реальности, иногда может вызывать тошноту.
Телепорт — распространенный способ передвижения и зачастую самый удобный вариант для самого широкого круга людей. Обычно телепорт вызывается нажатием кнопки на контроллере, а затем игрок выбирает место, куда он может немедленно телепортироваться. При использовании в сочетании с отслеживанием в масштабе помещения этот вариант перемещения обычно позволяет удобно перемещаться по большим симулируемым объемам. Некоторые пользователи, однако, жалуются, что телепорт менее правдоподобен и «нарушает погружение», потому что мы не можем телепортироваться в реальном мире. В ответ на это некоторые разработчики программного обеспечения для виртуальной реальности пытаются объяснить, почему телепортация является частью повествования об их виртуальном мире, например, волшебник, использующий заклинание на изображении выше.
Плавная локомоция — это тип движения, аналогичный традиционным видеоиграм, в которых вы нажимаете на кнопку и «движетесь» в том направлении, в котором нажали джойстик. Некоторых это может раздражать, а у некоторых может начаться тошнота в считанные секунды или минуты.
Чтобы бороться 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 виртуальной реальности адаптировать опыт 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» или постепенно увеличивая и уменьшая ускорение при движении.
Морская болезнь.
Люди, носящие гарнитуру VR, иногда могут чувствовать дискомфорт, испытывать укачивание или тошноту. В большинстве случаев тошнота при ношении гарнитуры может возникнуть в положении сидя или стоя, когда движение в игре не соответствует вашему физическому движению тела.
Некоторые люди могут вырабатывать сопротивление и более высокий уровень терпимости к более интенсивным переживаниям, что иногда называют поиском «ноги в виртуальной реальности», но некоторые разработчики и давние энтузиасты виртуальной реальности, которые проводят сотни часов в гарнитурах виртуальной реальности, по-прежнему полностью подвержены дискомфорту, возникающему как результат несоответствия между плавным передвижением и чувствами тела. Вы можете прочитать нашу статью о 7 способах преодоления укачивания для получения дополнительной информации.
Есть много факторов, которые могут повлиять на вашу восприимчивость к дискомфорту в гарнитуре VR, например, поле зрения визуальных эффектов, частота кадров дисплея и программного обеспечения, вес гарнитуры и даже то, насколько хорошо вы спали или что вы ели и как много.
IPD.
IPD — это довольно распространенный термин, с которым вы столкнетесь, если будете исследовать и читать о гарнитурах виртуальной реальности. Это аббревиатура, которая означает «межзрачковое расстояние» — расстояние между центрами ваших двух зрачков.
В зависимости от оптической конструкции гарнитуры разные IPD у разных людей могут влиять на то, насколько хорошо ощущаются определенные гарнитуры при ношении. Если линзы и дисплеи не выровнены должным образом перед зрачком человека, изображения могут выглядеть размытыми. В худших случаях это может увеличить вероятность головной боли или тошноты.
Некоторые гарнитуры предлагают физическую настройку IPD. Это перемещает линзы и панели дисплея, чтобы разместить их прямо перед зрачками широкого круга людей. Другие гарнитуры не позволяют вам физически регулировать это, но могут предлагать программную настройку, чтобы компенсировать эту изменчивость у людей.
В зависимости от расстояния между вашими зрачками вам может понадобиться гарнитура с физической регулировкой. Гарнитуры без физических настроек часто адаптированы к среднему расстоянию между глазными яблоками, поэтому многим людям может не понадобиться гарнитура с физическими настройками.
Типы виртуальной реальности.
Существует несколько различных типов потребительского VR-оборудования. Их можно сгруппировать как автономную виртуальную реальность, виртуальную реальность для ПК и консольную виртуальную реальность.
Автономный VR.
Автономная виртуальная реальность — это любая гарнитура виртуальной реальности, которая работает полностью сама по себе без необходимости в каком-либо другом ранее существовавшем оборудовании или технологии. Весь опыт запускается с аппаратного обеспечения, надетого на вашу голову, и не требует подключения к какому-либо другому внешнему оборудованию.
Лучшим примером этого является Oculus Quest 2, который предоставляет урезанные версии компьютерных игр VR на портативном автономном устройстве, не требующем другого оборудования. С автономной виртуальной реальностью, такой как Quest, все, что вам нужно для знакомства с виртуальной реальностью, поставляется с самим устройством — хотя в некоторых играх для взаимодействия требуется держать контроллеры Oculus Touch в руках.
ПК VR.
PC VR — это любая гарнитура, требующая постоянного подключения к соседнему ПК. От рассматриваемого ПК также потребуются высокие характеристики, соответствующие требованиям для VR. Несколько примеров гарнитур для ПК VR: 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 характеристики ПК могут обеспечить отличную графическую точность, намного более высокую, чем автономная VR. Однако постоянное подключение к ПК часто означает, что ваша гарнитура должна постоянно оставаться подключенной к ПК. Есть несколько беспроводных вариантов, доступных для ПК VR, но для них обычно требуется больше оборудования, подключенного к вашему ПК, и батарея, которую можно носить где-то на теле. Corded PC VR требует, чтобы игрок управлял кабелем, тянущимся от гарнитуры к ПК. Это может дать меньше свободы по сравнению с автономной беспроводной гарнитурой, поскольку провод может быть частым напоминанием о том, что вы можете запутаться, если будете слишком много вертеться.
Если у вас еще нет игрового ПК, соответствующего требуемым спецификациям, виртуальная реальность на ПК может быстро стать очень дорогим вариантом.
Консоль VR.
Консоль VR в настоящее время состоит только из двух гарнитур: PlayStation VR и Nintendo Labo VR для Nintendo Switch.
PlayStation VR — это дополнительная система виртуальной реальности для PlayStation 4 или PlayStation 5. Гарнитура PSVR — это дополнительная покупка, которая подключается к вашей PlayStation 4 и, как и в случае с виртуальной реальностью на ПК, для работы требуется постоянное привязанное подключение к консоли. Он использует камеру PlayStation, которая продается вместе с гарнитурой и подключается к консоли для отслеживания. Благодаря обратной совместимости система также работает на PS5 и даже видит некоторые визуальные улучшения и улучшения производительности. Для некоторых игр PlayStation VR также требуется дополнительная покупка контроллеров PlayStation Move.
Nintendo Labo VR для Nintendo Switch — это сборная картонная оболочка гарнитуры, в которую вы можете вставить оригинальный полноразмерный Nintendo Switch, что позволит вам играть в определенные игры в режиме виртуальной реальности. У него нет ремешка для гарнитуры, поэтому вам необходимо держать гарнитуру у лица. Проще говоря, многие из впечатлений от Labo VR – крайне разочаровывающие и не стоят вашего времени.
Мы надеемся что статья была вам полезной и помогла разобраться. Если вам есть что добавить прошу в комментарии:)