Udfordringer med Virtual Reality

Virtuel virkelighed i forbrugerkvalitet bliver støt og roligt lettere, billigere og mere poleret, men den har stadig en række tekniske forhindringer at overvinde for virkelig at nå sit masseforbrugerpotentiale. Heldigvis har fornyet interesse for virtual reality de seneste par år ført til en tilstrømning af investeringer på området, hvilket burde accelerere afdækningen af ​​løsninger. Følgende oplysninger udforsker nogle af de store problemer, som virtual reality står over for i dag, og hvordan nogle virksomheder arbejder på at løse dem.

Virtual reality-udfordring 1: Simulatorsyge

Tidlige HMD-enheder genererede udbredte brugerklager over køresyge. Dette problem alene var nok til at afspore tidlige virtual reality-masseforbrugerenheder såsom Sega virtual reality og Nintendos Virtual Boy. Det er et problem, som moderne headset-producenter stadig kæmper med.

Køresyge kan opstå, når der er inkonsistente signaler mellem dit indre øres vestibulære bevægelsessans og det, dine øjne ser. Fordi din hjerne fornemmer, at disse signaler er inkonsistente, antager den, at din krop er syg, potentielt fra et toksin eller en anden lidelse. På det tidspunkt kan din hjerne beslutte at fremkalde hovedpine, svimmelhed, desorientering og kvalme. Brug af virtual reality-headset kan fremkalde en type køresyge, der ikke nødvendigvis involverer nogen reel bevægelse; forskere har døbt det simulatorsyge.

Der er en række måder at bekæmpe simulatorsyge på, herunder nogle ukonventionelle tilgange. En undersøgelse fra Purdue Universitys afdeling for computergrafikteknologi foreslog at tilføje en "virtuel næse" til hver virtual reality-applikation for at tilføje en stabiliserende effekt for brugeren. Virtualis LLC kommercialiserer denne virtuelle næse og navngiver den nasum virtualis. Indlejring af næsen i brugerens synsfelt fungerer som et fast referencepunkt for at lette virtual reality-syge. Din fysiske næse vises i din synslinje i det virkelige liv, men du opfatter det ofte ikke der. På samme måde bemærkede de fleste brugere i Virtualis' undersøgelser ikke engang den virtuelle næse i virtual reality, men de rapporterede et fald på 13,5 procent i sværhedsgraden af ​​sygdom og en stigning i tid brugt i simulatoren.

Dette billede viser, hvordan en virtuel næse kan se ud for brugere i virtual reality.

Brug af en virtuel næse for at forhindre simulatorsyge.

Den mest effektive måde, som virtual reality-udviklere kan bekæmpe simulatorsyge på, er dog at minimere latens mellem en brugers fysiske bevægelse og headsettets respons. I den virkelige verden er der ingen latenstid mellem bevægelsen af ​​vores hoveder og den visuelle reaktion fra verden omkring os. At gengive den manglende latens i headsettet er af afgørende betydning.

Med udbredelsen af ​​virtual reality på lavenergi-mobilenheder er det vigtigere end nogensinde før at holde de frames per second (FPS), som hvert headset kan vise, så højt som muligt. Hvis du gør det, kan det visuelle i headsettet forblive på linje med brugerens bevægelser.

Her er nogle andre forslag til at undgå simulatorsyge, når du opretter eller bruger virtual reality-apps:

• Sørg for, at headsettet er korrekt justeret. Hvis den virtuelle verden virker sløret, når du prøver dit headset, skal headsettet højst sandsynligt justeres. De fleste headsets giver brugerne mulighed for at justere enhedens pasform og afstand fra deres øjne for at eliminere enhver sløring. Sørg for, at dit headset er korrekt justeret, før du går ind i en virtual reality-oplevelse.
• Sid ned. For nogle mennesker hjælper den følelse af stabilitet, som det at sidde giver, dem med at overvinde deres køresyge.
• Hold teksten læselig. Undgå at læse eller bruge tekst med små skrifttyper i virtual reality, og hold tekstbrug på et minimum (kun et par ord ad gangen).
• Ingen uventet bevægelse. Når du udvikler, må du aldrig flytte kameraet programmæssigt uden grund. Brugeren skal føle bevægelse opstår på grund af hans egen bevægelse eller udløst via interaktion.
• Undgå acceleration. Det er muligt at flytte virtuelle kameraer uden at udløse simulatorsyge, men den bevægelse skal være jævn. Undgå at accelerere eller decelerere en bruger, når bevægelse i det virtuelle rum skal opstå.
• Følg altid brugerens bevægelser. Vend ikke kameraet mod en brugers bevægelse eller stop med at spore brugerens hovedposition. En brugers visning skal opdateres med hendes hovedbevægelse.
• Undgå elementer med fast visning. Elementer med fast visning (elementer, der ikke ændres, når visningen ændres, såsom en pop-up for at informere brugeren om noget midt på skærmen eller et heads-up display [HUD]) er ret almindelige i 2D-spil i dag . Denne mekaniker fungerer dog ikke godt i virtual reality, fordi det ikke er noget, brugere er vant til i den virkelige verden.

Efterhånden som enheder bliver mere kraftfulde, burde simulatorsyge på grund af lav FPS i teorien blive mindre almindelig. Jo mere kraftfuld enheden er, jo bedre er evnen til at holde det visuelle og bevægelse af den virtuelle verden sporet til brugerens fysiske bevægelser, hvilket reducerer hovedårsagen til simulatorsyge.

Men selvom vi langt har overgået processorkraften fra gamle computere, støder vi stadig på software, der ofte kører langsommere end spil for 20 år siden. Generelt gælder det, at jo mere kraftfuld vores hardware bliver, jo mere har vi en tendens til at bede om den. Bedre billeder! Flere elementer på skærmen! Større synsfelter! Flere effekter! At kende de potentielle årsager til simulatorsyge bør hjælpe dig med at navigere i disse problemer, hvis de skulle dukke op.

Virtual reality-udfordring 2: Skærmdør-effekten

Tag et hvilket som helst ældre virtual reality-headset på, eller nogle af de nuværende smartphone-drevne virtual reality-headsets, og se nøje på billedet produceret i headsettet. Afhængigt af opløsningen på den enhed, du bruger, vil du muligvis bemærke "linjer" mellem de viste pixels. Som barn har du måske bemærket det samme, hvis du sad for tæt på dit ældre tv. Dette problem kaldes skærmdør-effekten, for dets lighed med at se på verden gennem en skærmdør. Selvom dette problem længe er blevet løst for nutidens fjernsyn med ekstremt høje opløsninger, er det blevet genindført i nogle virtual reality-headset.

Billedet nedenfor viser et eksempel på et overdrevet skærmdøreffekteksempel set i virtual reality. (En faktisk skærmdør-effekt ville forekomme på en pixel-for-pixel basis, ikke vist her.) Med skærmen så tæt på en brugers ansigt, kan gitteret af mellemrum mellem pixels begynde at blive tydeligt.

Skærmdør-effekten i virtual reality.

Denne effekt er mest mærkbar på skærme med lavere opløsninger, såsom ældre headset eller nogle smartphones, hvoraf mange aldrig var beregnet til primært at blive brugt som virtual reality-maskiner, holdt tommer fra din næse og forstørret via optiske linser.

Forskellige forslag er blevet fremsat for at løse dette problem. For eksempel har LG foreslået at placere en "lysdiffusor" mellem skærmen og linserne, selvom de fleste er enige om, at den rigtige løsning vil være skærme med højere opløsning. High-definition-skærme bør afhjælpe skærmdør-effekten, som de har til tv, men de vil kræve mere processorkraft for at køre. Ligesom med simulatorsyge er håbet, at jo bedre hardware, jo mindre sandsynligt vil denne effekt opstå. Med lidt held skulle skærmdør-effekten blive et levn fra fortiden inden for den næste generation eller to af virtual reality-headset.

Virtual reality-udfordring 3: Bevægelse i VIRTUEL VIRKELIGHED

At bevæge sig gennem det digitale miljø med virtual reality er stadig et problem. Avancerede headsets, såsom Vive og Rift, tillader brugere at blive sporet i et rum, men ikke meget længere end det. Alt mere kræver en form for bevægelsesmekaniker indbygget i selve applikationen eller specialiseret hardware ud over, hvad de fleste forbrugere sandsynligvis har til rådighed.

Bevægelse over store afstande i virtual reality vil sandsynligvis være et vedvarende logistisk problem for applikationsudviklere. Selv ved at bruge nogle af de løsninger, der er nævnt tidligere, kan bevægelse i virtual reality, der ikke svarer til fysisk bevægelse, udløse simulatorsyge hos nogle brugere. Og selvom du kunne garantere et omni-direktionelt løbebånd for hver bruger til at spore hans eller hendes bevægelser, er der ofte store afstande, som brugere ikke ønsker at tilbagelægge ved at gå. Plus, brugere med begrænset mobilitet kan være ude af stand til at tilbagelægge afstande til fods. Bevægelse er et problem, som hardware- og softwareudviklere bliver nødt til at arbejde sammen for at løse. Og der findes løsninger.

Virtual reality-udfordring 4: Sundhedseffekter

Sundhedsrisici er måske de største ukendte på denne liste. Sundheds- og sikkerhedsretningslinjerne for Oculus Rift advarer mod brug, hvis brugeren er gravid, ældre, træt eller lider af hjertesygdomme. De advarer også om, at brugere kan opleve svær svimmelhed, anfald eller blackouts. Skræmmende ting! Der er også store ubekendte med hensyn til de langsigtede sundhedseffekter af virtual reality. Forskere har endnu ikke undersøgt indvirkningen af ​​langvarig brug af virtual reality-headset på synet og hjernen.

Indledende undersøgelser har generelt vist, at de fleste sundhedsskadelige virkninger er kortvarige med ringe varig effekt på brugeren. Men efterhånden som brugere begynder at opholde sig i virtual reality-rummet i længere strækninger ad gangen, vil der være behov for yderligere undersøgelser for at opdage eventuelle langsigtede virkninger af virtual reality-brug.

I mellemtiden ser virtual reality-virksomheder ud til at tage fejl af forsigtighed med hensyn til de potentielle langsigtede virkninger. Som Sarah Sharples, formand for Chartered Institute of Ergonomics and Human Factors, sagde i et interview med The Guardian: "Absolut er der potentielt negative effekter ved at bruge virtual reality. Det vigtigste, vi bør gøre, er bare at være forsigtige og fornuftige. Men vi bør ikke lade det forhindre os i at udnytte det enorme potentiale, som denne teknologi også tilbyder."

Virtual reality-udfordring 5: Kannibalisering af markedet

En sidste bekymring har at gøre med virtual reality-markedet som helhed. Mobilmarkedet (og specifikt den billigste implementering, Google Cardboard) har en massiv adoptionsfordel i forhold til de avancerede headset (se tabel 2-3). Og måske med god grund. Det er nemmere for en forbruger at tåle et køb på 20 USD af et low-end mobile virtual reality-headset end at spare et par hundrede dollars op til en high-end model.

Forudsigeligt har low-end headsets en tendens til at tilbyde lavere ende-oplevelser. En bruger kan afvise et low-end virtual reality-system som lidt mere end et stykke legetøj, og tro at det repræsenterer det nuværende niveau af virtual reality-fordybelse, når intet kunne være længere fra sandheden. Imidlertid kan opfattelse ofte blive til virkelighed. Kunne udbredelsen af ​​low-end virtual reality-implementeringer tjene til at skade virtual realitys vedtagelse på lang sigt og kannibalisere dets eget marked?

Salgstallene for enheder i lavere ende har sandsynligvis fået nogle virksomheder til at sidde op og mærke efter. Mange producenter ser ud til at fokusere på en flerlagsstrategi for deres næste generation af headsets, der tilbyder oplevelser lige fra den lave ende til den høje ende for forbrugerne. For eksempel hævdede Oculus-medstifter Nate Mitchell i et interview med Ars Technica, at Oculus ville fokusere på en tre-headset-strategi for sin næste generation af forbruger-headsets, med det selvstændige Oculus Go, der skal frigives i 2018, som dets lavere -Ende selvstændig enhed, efterfulgt af Oculus Santa Cruz, en mid-tier headset-oplevelse. På samme måde har HTC frigivet HTC Vive Pro som en avanceret enhed, med den selvstændige HTC Vive Focus (udgivet i Kina), fokuseret mere på mellemmarkedet.

I det lange løb er der sandsynligvis en bred nok markedsbase til at understøtte alle variationer af virtual reality. Med fremkomsten af ​​den næste generation af headsets bliver det interessant at se, hvilke enheder der gør det største indtog hos forbrugerne. Den nærmeste fremtid vil sandsynligvis bringe en stigning i mellemklasse-headsets til mobilenheder, mens de avancerede, eksterne pc-baserede headsets henvender sig til dem, der går all-in på avancerede enheder. Sidstnævnte er en mindre demografi, men en, der er villig til at bruge mere for at få den bedste oplevelse, som virtual reality kan tilbyde.