Virtuaalitodellisuuden haasteita

Kuluttajatason virtuaalitodellisuus muuttuu jatkuvasti kevyemmäksi, halvemmaksi ja kiillotetummaksi, mutta sillä on edelleen useita teknisiä esteitä, jotka on voitettava, jotta se todella saavuttaisi massakuluttajapotentiaalinsa. Onneksi viime vuosina uusiutunut kiinnostus virtuaalitodellisuutta kohtaan on johtanut alan investointitulviin, joiden pitäisi nopeuttaa ratkaisujen löytämistä. Seuraavat tiedot käsittelevät joitain suuria virtuaalitodellisuuden ongelmia nykyään ja kuinka jotkut yritykset pyrkivät ratkaisemaan ne.

Virtuaalitodellisuuden haaste 1: Simulaattorisairaus

Varhaiset HMD-laitteet aiheuttivat laajalle levinneitä käyttäjien valituksia matkapahoinvoinnista. Pelkästään tämä ongelma riitti suistamaan varhaiset virtuaalitodellisuuden massakuluttajalaitteet, kuten Segan virtuaalitodellisuuden ja Nintendon Virtual Boyn. Se on ongelma, jonka kanssa nykyaikaiset kuulokkeiden valmistajat kamppailevat edelleen.

Liikepahoinvointi voi ilmetä, kun sisäkorvan vestibulaarisen liikeaistin ja silmäsi näkemän välillä on ristiriitaisia ​​signaaleja. Koska aivosi havaitsevat nämä signaalit epäjohdonmukaisiksi, se olettaa, että kehosi on sairas, mahdollisesti myrkyistä tai jostain muusta vaivasta. Siinä vaiheessa aivosi voivat päättää aiheuttaa päänsärkyä, huimausta, desorientaatiota ja pahoinvointia. Virtuaalitodellisuuskuulokkeiden käyttö voi aiheuttaa matkapahoinvointia, johon ei välttämättä liity todellista liikettä; tutkijat ovat kutsuneet sitä simulaattorisairaudeksi.

Simulaattorisairautta vastaan ​​voi taistella useilla tavoilla, mukaan lukien eräät epätavanomaiset lähestymistavat. Eräässä Purduen yliopiston tietokonegrafiikkatekniikan laitoksen tutkimuksessa ehdotettiin "virtuaalisen nenän" lisäämistä jokaiseen virtuaalitodellisuussovellukseen stabiloivan vaikutuksen lisäämiseksi käyttäjälle. Virtualis LLC kaupallistaa tämän virtuaalisen nenän ja antaa sille nimen nasum virtualis. Nenän upottaminen käyttäjän näkökenttään toimii kiinteänä vertailukohtana virtuaalitodellisuussairauden helpottamiseksi. Fyysinen nenäsi näkyy näkökentässäsi tosielämässä, mutta et usein huomaa sitä siellä. Vastaavasti useimmat Virtualisin tutkimusten käyttäjät eivät edes huomanneet virtuaalista nenää virtuaalitodellisuudessa, mutta he raportoivat 13,5 prosentin sairauden vaikeusasteen alenemisesta ja simulaattorissa vietetyn ajan lisääntymisestä.

Tämä kuva näyttää, miltä virtuaalinen nenä voi näyttää käyttäjille virtuaalitodellisuudessa.

Virtuaalisen nenän käyttö simulaattorisairauden estämiseen.

Tehokkain tapa, jolla virtuaalitodellisuuden kehittäjät voivat torjua simulaattorisairautta, on kuitenkin minimoida käyttäjän fyysisen liikkeen ja kuulokkeiden vasteen välinen latenssi. Todellisessa maailmassa päämme liikkeen ja ympärillämme olevan maailman visuaalisen reaktion välillä ei ole latenssia. Tämän viiveen puutteen toistaminen kuulokkeissa on ensiarvoisen tärkeää.

Virtuaalitodellisuuden yleistyessä pienitehoisissa mobiililaitteissa on tärkeämpää kuin koskaan pitää kunkin kuulokemikrofonin näyttämä FPS (frames per second) mahdollisimman korkeana. Näin kuulokkeiden kuva pysyy käyttäjän liikkeen mukaisena.

Tässä on joitain muita ehdotuksia simulaattorisairauden välttämiseksi virtuaalitodellisuussovelluksia luotaessa tai käytettäessä:

• Varmista, että kuulokkeet on säädetty oikein. Jos virtuaalimaailma näyttää epäselvältä kuulokkeita kokeiletessa, kuulokkeita on todennäköisesti säädettävä. Useimpien kuulokkeiden avulla käyttäjät voivat säätää laitteen istuvuutta ja etäisyyttä silmistään epäselvyyden poistamiseksi. Varmista, että kuulokemikrofoni on säädetty oikein ennen kuin alat kokea virtuaalitodellisuutta.
• Istu alas. Joillekin ihmisille istumisen tarjoama vakauden tunne auttaa heitä voittamaan matkapahoinvoinnin.
• Pidä teksti luettavana. Vältä pienimuotoisen tekstin lukemista tai käyttöä virtuaalitodellisuudessa ja pidä tekstin käyttö minimissä (vain muutama sana kerrallaan).
• Ei odottamatonta liikettä. Kun kehität, älä koskaan liikuta kameraa ohjelmallisesti ilman syytä. Käyttäjän tulee tuntea liikkeen tapahtuvan hänen omasta liikkeestään tai vuorovaikutuksen laukaisemana.
• Vältä kiihdytystä. Virtuaalikameroita voi siirtää ilman simulaattorisairautta, mutta liikkeen on oltava tasaista. Vältä käyttäjän nopeuttamista tai hidastamista, kun virtuaalitilassa täytyy tapahtua liikettä.
• Seuraa aina käyttäjän liikkeitä. Älä käännä kameraa taaksepäin käyttäjän liikettä vastaan ​​tai lopeta käyttäjän pään asennon seuraamista. Käyttäjän näkymän on päivitettävä pään liikkeen myötä.
• Vältä kiinteän näkymän kohteita. Kiinteän näkymän kohteet (kohteet, jotka eivät muutu näkymän vaihtuessa, kuten ponnahdusikkuna, joka ilmoittaa käyttäjälle jostain näytön keskellä tai heads-up-näyttö [HUD]) ovat melko yleisiä 2D-peleissä nykyään. . Tämä mekaniikka ei kuitenkaan toimi hyvin virtuaalitodellisuudessa, koska se ei ole asia, johon käyttäjät eivät ole tottuneet todellisessa maailmassa.

Kun laitteet tulevat tehokkaammiksi, alhaisesta FPS:stä johtuvan simulaattorisairauden pitäisi teoriassa olla vähemmän yleistä. Mitä tehokkaampi laite, sitä paremmin pystytään jäljittämään virtuaalimaailman visuaalisuutta ja liikettä käyttäjän fyysiseen liikkeeseen, mikä vähentää simulaattorisairauden pääasiallista syytä.

Vaikka olemme kuitenkin ylittäneet huomattavasti vanhojen tietokoneiden prosessointitehon, törmäämme edelleen ohjelmistoihin, jotka toimivat usein hitaammin kuin 20 vuoden takaiset pelit. Yleisesti ottaen mitä tehokkaammaksi laitteistomme tulee, sitä enemmän meillä on tapana pyytää sitä. Parempi visuaalinen ilme! Lisää kohteita näytölle! Suuremmat näkökentät! Lisää tehosteita! Simulaattorisairauden mahdollisten syiden tunteminen auttaa sinua selviytymään näistä ongelmista, jos niitä ilmenee.

Virtuaalitodellisuuden haaste 2: Näyttö-ovi-efekti

Laita päähän vanhemmat virtuaalitodellisuuskuulokkeet tai jotkin nykyisistä älypuhelimella toimivista virtuaalitodellisuuskuulokkeista ja katso tarkasti kuulokkeissa tuotettua kuvaa. Käyttämäsi laitteen resoluutiosta riippuen saatat huomata "viivoja" näytettävien pikselien välissä. Olet ehkä lapsena huomannut saman asian, jos istuit liian lähellä vanhempaa televisiotasi. Tätä ongelmaa kutsutaan näyttö-oviefektiksi, koska se muistuttaa maailman katsomista näytön oven läpi. Vaikka tämä ongelma on jo pitkään ratkaistu tämän päivän televisioissa erittäin korkealla resoluutiolla, se on otettu uudelleen käyttöön joissakin virtuaalitodellisuuskuulokkeissa.

Alla olevassa kuvassa on esimerkki liioiteltusta näyttö-ovi-efektistä virtuaalitodellisuudessa. (Todellinen näyttö-oviefekti tapahtuisi pikselikohtaisesti, ei näy tässä.) Kun näyttö on niin lähellä käyttäjän kasvoja, pikselien välinen ruudukko voi alkaa tulla ilmeiseksi.

Näytön ovi -efekti virtuaalitodellisuudessa.

Tämä vaikutus on havaittavin näytöissä, joissa on pienempi resoluutio, kuten vanhemmissa kuulokkeissa tai joissakin älypuhelimissa, joista monia ei ole koskaan tarkoitettu käytettäväksi ensisijaisesti virtuaalitodellisuuskoneina, jotka pidetään tuumaa nenästäsi ja suurennetaan optisten linssien avulla.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi on esitetty erilaisia ​​ehdotuksia. Esimerkiksi LG on ehdottanut "valonhajottimen" sijoittamista näytön ja linssien väliin, vaikka useimmat ihmiset ovat yhtä mieltä siitä, että todellinen ratkaisu on korkeamman resoluution näytöt. Teräväpiirtonäytöt lievittävät näytön oven vaikutusta, kuten televisiossakin, mutta ne vaativat enemmän prosessointitehoa toimiakseen. Kuten simulaattorisairauden kohdalla, toivotaan, että mitä parempi laitteisto, sitä vähemmän todennäköistä on tämän vaikutuksen esiintyminen. Pienellä tuurilla näytön oviefektistä pitäisi tulla menneisyyden jäänne seuraavan tai kahden virtuaalitodellisuuskuulokkeiden sukupolven aikana.

Virtuaalitodellisuus Haaste 3: Liike VIRTUAALISESSA TODELLISESSA

Virtuaalitodellisuuden digitaalisessa ympäristössä liikkuminen on edelleen ongelma. Huippuluokan kuulokkeet, kuten Vive ja Rift, antavat käyttäjiä seurata koko huoneessa, mutta ei paljon kauemmas. Kaikki muu vaatii jonkinlaista liikemekaniikkaa, joka on sisäänrakennettu itse sovellukseen, tai erikoislaitteistoa, joka on enemmän kuin mitä useimmat kuluttajat todennäköisesti tarjoavat.

Liikkuminen pitkiä matkoja virtuaalitodellisuudessa tulee todennäköisesti olemaan jatkuva logistinen ongelma sovelluskehittäjille. Jopa joitakin aiemmin lueteltuja ratkaisuja hyödyntäen virtuaalitodellisuudessa liikkuminen, joka ei vastaa fyysistä liikettä, voi laukaista joillain käyttäjillä simulaattoripahoinvoinnin. Ja vaikka voisit taata jokaiselle käyttäjälle monisuuntaisen juoksumaton, joka voi seurata hänen liikkeitään, usein käyttäjät eivät halua kävellä pitkiä matkoja. Lisäksi liikuntarajoitteiset käyttäjät eivät välttämättä pysty kulkemaan matkoja jalan. Liikkuminen on ongelma, jonka ratkaisemiseksi laitteisto- ja ohjelmistokehittäjien on tehtävä yhteistyötä. Ja ratkaisuja on tarjolla.

Virtuaalitodellisuus Haaste 4: Terveysvaikutukset

Terveysriskit ovat ehkä suurimmat tuntemattomat tällä listalla. Oculus Riftin terveys- ja turvallisuusohjeet varoittavat käyttöä, jos käyttäjä on raskaana, iäkäs, väsynyt tai kärsii sydänsairauksista. He myös varoittavat, että käyttäjät voivat kokea voimakasta huimausta, kohtauksia tai pyörtymistä. Pelottavalta kuulostavaa tavaraa! Virtuaalitodellisuuden pitkän aikavälin terveysvaikutuksista on myös suuria tuntemattomia. Tutkijat eivät ole vielä tutkineet perusteellisesti virtuaalitodellisuuskuulokkeiden pitkäaikaisen käytön vaikutuksia näköön ja aivoihin.

Alustavat tutkimukset ovat yleensä osoittaneet, että useimmat haitalliset terveysvaikutukset ovat lyhytaikaisia ​​ja niillä on vain vähän pysyvää vaikutusta käyttäjään. Kuitenkin, kun käyttäjät alkavat viipyä virtuaalitodellisuusavaruudessa pidempiä jaksoja kerrallaan, lisätutkimuksia tarvitaan virtuaalitodellisuuden käytön mahdollisten pitkäaikaisten vaikutusten löytämiseksi.

Tällä välin virtuaalitodellisuusyritykset näyttävät erehtyvän varovaisuuteen mahdollisten pitkän aikavälin vaikutusten suhteen. Kuten Chartered Institute of Ergonomics and Human Factors -instituutin presidentti Sarah Sharples sanoi The Guardian -lehden haastattelussa , "Virtuaalitodellisuuden käytöllä voi olla kielteisiä vaikutuksia. Tärkeintä, mitä meidän pitäisi tehdä, on vain olla varovaisia ​​ja järkeviä. Mutta meidän ei pitäisi antaa sen estää meitä hyödyntämästä myös tämän tekniikan tarjoamaa valtavaa potentiaalia.

Virtuaalitodellisuuden haaste 5: Markkinoiden kannibalisointi

Viimeinen huolenaihe liittyy virtuaalitodellisuusmarkkinoihin kokonaisuudessaan. Mobiilimarkkinoilla (ja erityisesti halvin toteutus, Google Cardboard) on valtava käyttöönottoetu korkealaatuisiin kuulokkeisiin verrattuna (katso taulukko 2-3). Ja ehkä hyvästä syystä. Kuluttajan on helpompaa ostaa 20 dollaria halvempia virtuaalitodellisuuskuulokkeita kuin säästää muutama sata dollaria kalliimpaan malliin.

Odotettavissa on, että halvemmat kuulokkeet tarjoavat yleensä halvempia kokemuksia. Käyttäjä voi hylätä edullisen virtuaalitodellisuusjärjestelmän hieman enemmän kuin leluna uskoen sen edustavan nykyistä virtuaalitodellisuuden uppoamisen tasoa, kun mikään ei voisi olla kauempana totuudesta. Havainto voi kuitenkin usein muuttua todeksi. Voisiko halpojen virtuaalitodellisuustoteutusten yleistyminen haitata virtuaalitodellisuuden omaksumista pitkällä aikavälillä ja kannibalisoida sen omia markkinoita?

Halvempien laitteiden myyntiluvut ovat todennäköisesti saaneet jotkut yritykset istumaan ja kiinnittämään huomiota. Monet valmistajat näyttävät keskittyvän monitasoiseen strategiaan seuraavan sukupolven kuulokemikrofoneissaan, jotka tarjoavat kuluttajille elämyksiä alhaisista huippulaadukkaista. Esimerkiksi Oculusin perustaja Nate Mitchell väitti Ars Technican haastattelussa, että Oculus keskittyisi kolmen kuulokkeen strategiaan seuraavan sukupolven kuluttajakuulokkeissaan, ja sen alempana on erillinen Oculus Go, joka julkaistaan ​​vuonna 2018. -lopun itsenäinen laite, jota seuraa Oculus Santa Cruz, keskitason kuulokemikrofoni. Samoin HTC on julkaissut HTC Vive Pron korkealaatuisena laitteena, ja erillinen HTC Vive Focus (julkaistu Kiinassa) keskittyy enemmän keskitason markkinoille.

Pitkällä aikavälillä on todennäköisesti riittävän laaja markkinapohja tukemaan kaikkia virtuaalitodellisuuden muunnelmia. Seuraavan sukupolven kuulokkeiden ilmaantuessa on mielenkiintoista nähdä, mitkä laitteet tunkeutuvat eniten kuluttajien joukkoon. Lähitulevaisuus tuo todennäköisesti kasvun keskitason mobiililaitteiden kuulokkeiden määrä, kun taas korkealuokkaiset, ulkoiset PC-pohjaiset kuulokkeet palvelevat niitä, jotka käyttävät kaikkia huippuluokan laitteita. Jälkimmäinen on pienempi väestöryhmä, mutta se on valmis maksamaan enemmän saadakseen luokkansa parhaan kokemuksen, jonka virtuaalitodellisuus voi tarjota.