Προκλήσεις με την εικονική πραγματικότητα

Η εικονική πραγματικότητα καταναλωτικής ποιότητας γίνεται σταθερά πιο ελαφριά, φθηνότερη και πιο γυαλισμένη, αλλά έχει ακόμα πολλά τεχνικά εμπόδια να ξεπεράσει για να φτάσει πραγματικά το μαζικό καταναλωτικό δυναμικό της. Ευτυχώς, το ανανεωμένο ενδιαφέρον για την εικονική πραγματικότητα τα τελευταία χρόνια οδήγησε σε μια εισροή επενδύσεων στον τομέα, οι οποίες θα πρέπει να επιταχύνουν την αποκάλυψη λύσεων. Οι παρακάτω πληροφορίες διερευνούν ορισμένα από τα κύρια ζητήματα που αντιμετωπίζουν σήμερα η εικονική πραγματικότητα και πώς ορισμένες εταιρείες εργάζονται για την επίλυσή τους.

Πρόκληση εικονικής πραγματικότητας 1: Ασθένεια προσομοιωτή

Οι πρώτες συσκευές HMD προκάλεσαν ευρέως διαδεδομένα παράπονα χρηστών για ναυτία. Αυτό το ζήτημα από μόνο του ήταν αρκετό για να εκτροχιάσει τις πρώτες μαζικές καταναλωτικές συσκευές εικονικής πραγματικότητας όπως η εικονική πραγματικότητα της Sega και το Virtual Boy της Nintendo. Είναι ένα ζήτημα με το οποίο εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν οι σύγχρονοι κατασκευαστές ακουστικών.

Η ασθένεια κίνησης μπορεί να εμφανιστεί όταν υπάρχουν ασυνεπή σήματα μεταξύ της αιθουσαίας αίσθησης κίνησης του εσωτερικού αυτιού σας και αυτού που βλέπουν τα μάτια σας. Επειδή ο εγκέφαλός σας αισθάνεται ότι αυτά τα σήματα είναι ασυνεπή, τότε υποθέτει ότι το σώμα σας είναι άρρωστο, ενδεχομένως από μια τοξίνη ή κάποια άλλη πάθηση. Σε εκείνο το σημείο, ο εγκέφαλός σας μπορεί να αποφασίσει να προκαλέσει πονοκεφάλους, ζάλη, αποπροσανατολισμό και ναυτία. Η χρήση ακουστικών εικονικής πραγματικότητας μπορεί να προκαλέσει έναν τύπο ασθένειας κίνησης που δεν περιλαμβάνει απαραίτητα πραγματική κίνηση. Οι ερευνητές το έχουν ονομάσει ασθένεια προσομοιωτή.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για την καταπολέμηση της ασθένειας του προσομοιωτή, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων μη συμβατικών προσεγγίσεων. Μια μελέτη από το Τμήμα Τεχνολογίας Γραφικών Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Purdue πρότεινε την προσθήκη μιας «εικονικής μύτης» σε κάθε εφαρμογή εικονικής πραγματικότητας για να προσθέσετε ένα σταθεροποιητικό αποτέλεσμα για τον χρήστη. Η Virtualis LLC εμπορευματοποιεί αυτήν την εικονική μύτη, ονομάζοντάς την nasum virtualis. Η ενσωμάτωση της μύτης στο οπτικό πεδίο του χρήστη λειτουργεί ως σταθερό σημείο αναφοράς για την ανακούφιση της ασθένειας εικονικής πραγματικότητας. Η φυσική σας μύτη εμφανίζεται στο οπτικό σας πεδίο στην πραγματική ζωή, αλλά συχνά δεν την αντιλαμβάνεστε εκεί. Ομοίως, οι περισσότεροι χρήστες στις μελέτες του Virtualis δεν παρατήρησαν καν την εικονική μύτη στην εικονική πραγματικότητα, αλλά ανέφεραν πτώση 13,5 τοις εκατό στη σοβαρότητα της ασθένειας και αύξηση του χρόνου παραμονής στον προσομοιωτή.

Αυτή η εικόνα δείχνει πώς μια εικονική μύτη μπορεί να φαίνεται στους χρήστες στην εικονική πραγματικότητα.

Χρήση εικονικής μύτης για την πρόληψη της ασθένειας του προσομοιωτή.

Ωστόσο, ο πιο αποτελεσματικός τρόπος με τον οποίο οι προγραμματιστές εικονικής πραγματικότητας μπορούν να καταπολεμήσουν την ασθένεια των προσομοιωτών είναι να ελαχιστοποιήσουν την καθυστέρηση μεταξύ της φυσικής κίνησης του χρήστη και της απόκρισης των ακουστικών. Στον πραγματικό κόσμο, δεν υπάρχει καθυστέρηση μεταξύ της κίνησης του κεφαλιού μας και της οπτικής απόκρισης του κόσμου γύρω μας. Η αναπαραγωγή αυτής της έλλειψης καθυστέρησης στα ακουστικά είναι υψίστης σημασίας.

Με τον πολλαπλασιασμό της εικονικής πραγματικότητας σε φορητές συσκευές χαμηλής κατανάλωσης, είναι πιο σημαντικό από ποτέ να διατηρείτε τα καρέ ανά δευτερόλεπτο (FPS) που μπορεί να εμφανίζει κάθε ακουστικό όσο το δυνατόν ψηλότερα. Με αυτόν τον τρόπο, οι γραφικές εικόνες στο ακουστικό θα παραμείνουν ευθυγραμμισμένες με την κίνηση του χρήστη.

Ακολουθούν ορισμένες άλλες προτάσεις για την αποφυγή ασθένειας προσομοιωτή κατά τη δημιουργία ή τη χρήση εφαρμογών εικονικής πραγματικότητας:

• Βεβαιωθείτε ότι τα ακουστικά έχουν ρυθμιστεί σωστά. Εάν ο εικονικός κόσμος φαίνεται θολός όταν δοκιμάζετε τα ακουστικά σας, πιθανότατα το σετ μικροφώνου-ακουστικού χρειάζεται προσαρμογή. Τα περισσότερα ακουστικά επιτρέπουν στους χρήστες να προσαρμόζουν την εφαρμογή και την απόσταση της συσκευής από τα μάτια τους για να εξαλείψουν τυχόν θολότητα. Βεβαιωθείτε ότι το σετ μικροφώνου-ακουστικού σας είναι σωστά ρυθμισμένο πριν ξεκινήσετε οποιαδήποτε εμπειρία εικονικής πραγματικότητας.
• Κάτσε κάτω. Για μερικούς ανθρώπους, η αίσθηση σταθερότητας που παρέχει το να κάθονται τους βοηθά να ξεπεράσουν την ασθένεια κίνησης.
• Διατηρήστε το κείμενο ευανάγνωστο. Αποφύγετε την ανάγνωση ή τη χρήση κειμένου με μικρές γραμματοσειρές στην εικονική πραγματικότητα και περιορίστε τη χρήση κειμένου στο ελάχιστο (λίγες μόνο λέξεις τη φορά).
• Καμία απροσδόκητη κίνηση. Κατά την ανάπτυξη, μην μετακινείτε ποτέ την κάμερα μέσω προγραμματισμού χωρίς λόγο. Ο χρήστης θα πρέπει να αισθάνεται ότι η κίνηση εμφανίζεται λόγω της δικής του κίνησης ή ενεργοποιείται μέσω αλληλεπίδρασης.
• Αποφύγετε την επιτάχυνση. Είναι δυνατή η μετακίνηση εικονικών καμερών χωρίς να προκαλείται ασθένεια προσομοιωτή, αλλά αυτή η κίνηση πρέπει να είναι ομαλή. Αποφύγετε την επιτάχυνση ή την επιβράδυνση ενός χρήστη όταν χρειάζεται να συμβεί κίνηση στον εικονικό χώρο.
• Παρακολουθείτε πάντα τις κινήσεις του χρήστη. Μην αντιστρέφετε την κάμερα σε αντίθεση με την κίνηση του χρήστη και μην σταματήσετε να παρακολουθείτε τη θέση του κεφαλιού του χρήστη. Η άποψη ενός χρήστη πρέπει να ενημερώνεται με την κίνηση του κεφαλιού του.
• Αποφύγετε στοιχεία σταθερής προβολής. Στοιχεία σταθερής προβολής (στοιχεία που δεν αλλάζουν όταν αλλάζει η προβολή, όπως ένα αναδυόμενο παράθυρο που ενημερώνει τον χρήστη για κάτι στο κέντρο της οθόνης ή ένα heads-up display [HUD]) είναι αρκετά συνηθισμένα στα παιχνίδια 2D σήμερα . Αυτός ο μηχανικός δεν λειτουργεί καλά στην εικονική πραγματικότητα, ωστόσο, επειδή δεν είναι κάτι στο οποίο οι χρήστες έχουν συνηθίσει στον πραγματικό κόσμο.

Καθώς οι συσκευές γίνονται πιο ισχυρές, η ασθένεια του προσομοιωτή λόγω χαμηλού FPS θα πρέπει, θεωρητικά, να γίνεται λιγότερο συχνή. Όσο πιο ισχυρή είναι η συσκευή, τόσο καλύτερη είναι η δυνατότητα παρακολούθησης των οπτικών και της κίνησης του εικονικού κόσμου στη φυσική κίνηση του χρήστη, μειώνοντας την κύρια αιτία της ασθένειας του προσομοιωτή.

Ωστόσο, αν και έχουμε ξεπεράσει κατά πολύ την επεξεργαστική ισχύ των παλιών υπολογιστών, εξακολουθούμε να αντιμετωπίζουμε λογισμικό που συχνά εκτελείται πιο αργά από τα παιχνίδια πριν από 20 χρόνια. Γενικά, όσο πιο ισχυρό γίνεται το υλικό μας, τόσο περισσότερο τείνουμε να το ζητάμε. Καλύτερα οπτικά! Περισσότερα στοιχεία στην οθόνη! Μεγαλύτερα οπτικά πεδία! Περισσότερα εφέ! Η γνώση των πιθανών αιτιών της ασθένειας του προσομοιωτή θα σας βοηθήσει να πλοηγηθείτε σε αυτά τα ζητήματα εάν εμφανιστούν.

Πρόκληση εικονικής πραγματικότητας 2: Το εφέ οθόνης-πόρτας

Φορέστε τυχόν παλαιότερα ακουστικά εικονικής πραγματικότητας ή μερικά από τα τρέχοντα ακουστικά εικονικής πραγματικότητας που τροφοδοτούνται από smartphone και δείτε προσεκτικά την εικόνα που παράγεται στα ακουστικά. Ανάλογα με την ανάλυση της συσκευής που χρησιμοποιείτε, μπορεί να παρατηρήσετε «γραμμές» ανάμεσα στα εικονοστοιχεία που εμφανίζονται. Ως παιδί, μπορεί να έχετε παρατηρήσει το ίδιο πράγμα αν καθόσαστε πολύ κοντά στην παλαιότερη τηλεόρασή σας. Αυτό το ζήτημα ονομάζεται εφέ οθόνης-πόρτας, για την ομοιότητά του με το να βλέπεις τον κόσμο μέσα από μια πόρτα οθόνης. Αν και αυτό το πρόβλημα έχει λυθεί εδώ και καιρό για τις σημερινές τηλεοράσεις με εξαιρετικά υψηλές αναλύσεις, έχει επανεισαχθεί σε ορισμένα ακουστικά εικονικής πραγματικότητας.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει ένα παράδειγμα υπερβολικού παραδείγματος εφέ οθόνης-πόρτας όπως φαίνεται στην εικονική πραγματικότητα. (Ένα πραγματικό εφέ πόρτας οθόνης θα εμφανιζόταν σε βάση pixel προς pixel, που δεν εμφανίζεται εδώ.) Με την οθόνη τόσο κοντά στο πρόσωπο του χρήστη, το πλέγμα του χώρου μεταξύ των pixel μπορεί να αρχίσει να γίνεται εμφανές.

Το εφέ οθόνης-πόρτας στην εικονική πραγματικότητα.

Αυτό το φαινόμενο είναι πιο αισθητό σε οθόνες με χαμηλότερη ανάλυση, όπως παλαιότερα ακουστικά ή ορισμένα smartphone, πολλά από τα οποία δεν προορίζονταν ποτέ να χρησιμοποιηθούν κυρίως ως μηχανές εικονικής πραγματικότητας, κρατώντας ίντσες από τη μύτη σας και μεγεθύνονται μέσω οπτικών φακών.

Έχουν διατυπωθεί διάφορες προτάσεις για την επίλυση αυτού του προβλήματος. Για παράδειγμα, η LG πρότεινε την τοποθέτηση ενός «διαχύτη φωτός» μεταξύ της οθόνης και των φακών, αν και οι περισσότεροι συμφωνούν ότι η πραγματική επιδιόρθωση θα είναι οθόνες υψηλότερης ανάλυσης. Οι οθόνες υψηλής ευκρίνειας θα πρέπει να μετριάζουν το εφέ της πόρτας οθόνης, όπως συμβαίνει στην τηλεόραση, αλλά θα απαιτούν περισσότερη επεξεργαστική ισχύ για να λειτουργήσουν. Όπως και με την ασθένεια του προσομοιωτή, η ελπίδα είναι ότι όσο καλύτερο είναι το υλικό, τόσο λιγότερο πιθανό είναι να συμβεί αυτό το αποτέλεσμα. Με λίγη τύχη, το εφέ της πόρτας οθόνης θα πρέπει να γίνει λείψανο του παρελθόντος στην επόμενη γενιά ή δύο ακουστικών εικονικής πραγματικότητας.

Πρόκληση εικονικής πραγματικότητας 3: Κίνηση σε ΕΙΚΟΝΙΚΗ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ

Η μετάβαση στο ψηφιακό περιβάλλον της εικονικής πραγματικότητας εξακολουθεί να είναι ένα ζήτημα. Τα ακουστικά ανώτερης ποιότητας, όπως το Vive και το Rift, επιτρέπουν στους χρήστες να παρακολουθούνται σε ένα δωμάτιο, αλλά όχι πολύ πιο μακριά από αυτό. Οτιδήποτε περισσότερο απαιτεί κάποιο είδος μηχανικού κίνησης ενσωματωμένο στην ίδια την εφαρμογή ή εξειδικευμένο υλικό πέρα ​​από αυτό που πιθανότατα έχουν διαθέσιμο οι περισσότεροι καταναλωτές.

Η μετακίνηση σε μεγάλες αποστάσεις στην εικονική πραγματικότητα θα είναι πιθανότατα ένα συνεχές υλικοτεχνικό πρόβλημα για τους προγραμματιστές εφαρμογών. Ακόμη και με τη χρήση ορισμένων από τις λύσεις που αναφέρονται προηγουμένως, η κίνηση στην εικονική πραγματικότητα που δεν αντιστοιχεί στη φυσική κίνηση μπορεί να προκαλέσει ασθένεια προσομοιωτή σε ορισμένους χρήστες. Και ακόμη κι αν μπορούσατε να εγγυηθείτε έναν πανκατευθυντικό διάδρομο για κάθε χρήστη για να παρακολουθεί την κίνησή του/της, υπάρχουν συχνά μεγάλες αποστάσεις που οι χρήστες δεν θέλουν να καλύψουν περπατώντας. Επιπλέον, οι χρήστες με περιορισμένη κινητικότητα ενδέχεται να μην μπορούν να διανύσουν αποστάσεις με τα πόδια. Η κίνηση είναι ένα ζήτημα που οι προγραμματιστές υλικού και λογισμικού θα πρέπει να συνεργαστούν για να λύσουν. Και υπάρχουν διαθέσιμες λύσεις.

Πρόκληση εικονικής πραγματικότητας 4: Επιπτώσεις στην υγεία

Οι κίνδυνοι για την υγεία είναι ίσως οι μεγαλύτεροι άγνωστοι σε αυτόν τον κατάλογο. Οι οδηγίες για την υγεία και την ασφάλεια για το Oculus Rift προειδοποιούν κατά της χρήσης εάν η χρήστης είναι έγκυος, ηλικιωμένος, κουρασμένος ή πάσχει από καρδιακές παθήσεις. Προειδοποιούν επίσης ότι οι χρήστες μπορεί να εμφανίσουν σοβαρή ζάλη, επιληπτικές κρίσεις ή μπλακ άουτ. Τρομακτικά πράγματα! Υπάρχουν επίσης μεγάλα άγνωστα στοιχεία σχετικά με τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της εικονικής πραγματικότητας στην υγεία. Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη μελετήσει διεξοδικά τον αντίκτυπο της μακροχρόνιας χρήσης ακουστικών εικονικής πραγματικότητας στην όραση και τον εγκέφαλο.

Οι αρχικές μελέτες έδειξαν γενικά ότι οι περισσότερες δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία είναι βραχυπρόθεσμες, με μικρή μόνιμη επίδραση στον χρήστη. Ωστόσο, καθώς οι χρήστες αρχίζουν να μένουν στον χώρο εικονικής πραγματικότητας για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα κάθε φορά, θα απαιτηθούν περαιτέρω μελέτες για να ανακαλύψουν τυχόν μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της χρήσης εικονικής πραγματικότητας.

Εν τω μεταξύ, οι εταιρείες εικονικής πραγματικότητας φαίνεται να σφάλλουν από την πλευρά της προσοχής όσον αφορά τις πιθανές μακροπρόθεσμες επιπτώσεις. Όπως είπε η Sarah Sharples, πρόεδρος του Chartered Institute of Ergonomics and Human Factors, σε συνέντευξή της στον The Guardian, «Υπάρχουν απολύτως δυνητικά αρνητικές επιπτώσεις από τη χρήση της εικονικής πραγματικότητας. Το πιο σημαντικό πράγμα που πρέπει να κάνουμε είναι απλώς να είμαστε προσεκτικοί και λογικοί. Αλλά δεν πρέπει να αφήσουμε αυτό να μας εμποδίσει να εκμεταλλευτούμε τις τεράστιες δυνατότητες που προσφέρει και αυτή η τεχνολογία».

Πρόκληση εικονικής πραγματικότητας 5: Κανιβαλισμός της αγοράς

Μια τελευταία ανησυχία έχει να κάνει με την αγορά εικονικής πραγματικότητας στο σύνολό της. Η αγορά κινητής τηλεφωνίας (και συγκεκριμένα η φθηνότερη εφαρμογή, το Google Cardboard) έχει τεράστιο πλεονέκτημα υιοθέτησης έναντι των ακουστικών υψηλότερης τεχνολογίας (ανατρέξτε στον Πίνακα 2-3). Και ίσως για καλό λόγο. Είναι πιο εύκολο για έναν καταναλωτή να απολαύσει μια αγορά 20 $ ενός ακουστικού εικονικής πραγματικότητας για φορητές συσκευές χαμηλής ποιότητας παρά να εξοικονομήσει μερικές εκατοντάδες δολάρια για ένα μοντέλο υψηλότερης τεχνολογίας.

Αναμενόμενα, τα ακουστικά χαμηλού επιπέδου τείνουν να προσφέρουν εμπειρίες χαμηλότερης ποιότητας. Ένας χρήστης μπορεί να απορρίψει ένα σύστημα εικονικής πραγματικότητας χαμηλού επιπέδου ως κάτι περισσότερο από ένα παιχνίδι, πιστεύοντας ότι αντιπροσωπεύει το τρέχον επίπεδο εμβάπτισης της εικονικής πραγματικότητας, όταν τίποτα δεν θα μπορούσε να απέχει περισσότερο από την αλήθεια. Ωστόσο, η αντίληψη μπορεί συχνά να γίνει πραγματικότητα. Θα μπορούσε ο πολλαπλασιασμός εφαρμογών εικονικής πραγματικότητας χαμηλού επιπέδου να χρησιμεύσει για να βλάψει την υιοθέτηση της εικονικής πραγματικότητας μακροπρόθεσμα, κανιβαλίζοντας τη δική της αγορά;

Τα στοιχεία των πωλήσεων συσκευών χαμηλότερης τεχνολογίας πιθανότατα έχουν κάνει ορισμένες εταιρείες να καθίσουν και να το προσέξουν. Πολλοί κατασκευαστές φαίνεται να επικεντρώνονται σε μια στρατηγική πολλαπλών επιπέδων για την επόμενη γενιά ακουστικών τους, προσφέροντας εμπειρίες που κυμαίνονται από το χαμηλό έως το υψηλό επίπεδο για τους καταναλωτές. Για παράδειγμα, ο συνιδρυτής της Oculus, Nate Mitchell, ισχυρίστηκε σε μια συνέντευξη με την Ars Technica ότι η Oculus θα επικεντρωθεί σε μια στρατηγική τριών ακουστικών για την επόμενη γενιά ακουστικών καταναλωτών, με το αυτόνομο Oculus Go, που θα κυκλοφορήσει το 2018, ως χαμηλότερο -Τερματίστε την αυτόνομη συσκευή, ακολουθούμενη από το Oculus Santa Cruz, μια εμπειρία ακουστικών μεσαίας κατηγορίας. Ομοίως, η HTC κυκλοφόρησε το HTC Vive Pro ως συσκευή υψηλότερης κατηγορίας, με το αυτόνομο HTC Vive Focus (που κυκλοφόρησε στην Κίνα), να επικεντρώνεται περισσότερο στην αγορά μεσαίας κατηγορίας.

Μακροπρόθεσμα, είναι πιθανό να υπάρχει μια αρκετά ευρεία βάση αγοράς για να υποστηρίξει όλες τις παραλλαγές της εικονικής πραγματικότητας. Με την έλευση της επόμενης γενιάς ακουστικών, θα είναι ενδιαφέρον να δούμε ποιες συσκευές κάνουν τη μεγαλύτερη εισβολή στους καταναλωτές. Το εγγύς μέλλον πιθανότατα θα φέρει μια άνοδο στα ακουστικά κινητών συσκευών μεσαίας κατηγορίας, ενώ τα ακουστικά υψηλότερης κατηγορίας, εξωτερικά που βασίζονται σε υπολογιστή εξυπηρετούν όσους χρησιμοποιούν all-in σε συσκευές υψηλής τεχνολογίας. Το τελευταίο είναι ένα μικρότερο δημογραφικό στοιχείο, αλλά είναι πρόθυμο να ξοδέψει περισσότερα για να αποκτήσει την καλύτερη εμπειρία στην κατηγορία που μπορεί να προσφέρει η εικονική πραγματικότητα.