Izazovi s virtualnom stvarnošću

Virtualna stvarnost na razini potrošača postaje sve lakša, jeftinija i uglađenija, ali još uvijek ima niz tehničkih prepreka koje treba prevladati kako bi uistinu dosegla svoj potencijal masovnog potrošača. Srećom, obnovljeni interes za virtualnu stvarnost u posljednjih nekoliko godina doveo je do priljeva ulaganja u to područje, što bi trebalo ubrzati otkrivanje rješenja. Sljedeće informacije istražuju neke od glavnih problema s kojima se danas suočava virtualna stvarnost i kako neke tvrtke rade na njihovom rješavanju.

Izazov virtualne stvarnosti 1: Simulatorska bolest

Rani HMD uređaji generirali su široko rasprostranjene pritužbe korisnika na mučninu kretanja. Samo ovo pitanje bilo je dovoljno da izbaci iz kolosijeka rane uređaje masovne potrošnje virtualne stvarnosti kao što su Sega virtualna stvarnost i Nintendo Virtual Boy. To je problem s kojim se moderni proizvođači slušalica još uvijek bore.

Mučnina kretanja može se pojaviti kada postoje nedosljedni signali između vestibularnog osjećaja pokreta vašeg unutarnjeg uha i onoga što vaše oči vide. Budući da vaš mozak osjeća da su ti signali nedosljedni, on tada pretpostavlja da je vaše tijelo bolesno, potencijalno od toksina ili neke druge bolesti. U tom trenutku vaš mozak može odlučiti izazvati glavobolju, vrtoglavicu, dezorijentaciju i mučninu. Korištenje slušalica za virtualnu stvarnost može izazvati neku vrstu bolesti kretanja koja ne uključuje nužno stvarno kretanje; Istraživači su to nazvali simulatorskom bolešću.

Postoji niz načina za borbu protiv bolesti simulatora, uključujući i neke nekonvencionalne pristupe. Jedna studija Odjela za tehnologiju računalne grafike Sveučilišta Purdue predložila je dodavanje "virtualnog nosa" svakoj aplikaciji virtualne stvarnosti kako bi se dodao stabilizirajući učinak za korisnika. Virtualis LLC komercijalizira ovaj virtualni nos, nazvavši ga nasum virtualis. Ugradnja nosa u korisnikovo vidno polje djeluje kao fiksna referentna točka za ublažavanje bolesti virtualne stvarnosti. Vaš fizički nos se pojavljuje u vašem vidokrugu u stvarnom životu, ali ga često tamo ne opažate. Slično, većina korisnika u Virtualisovim studijama nije niti primijetila virtualni nos u virtualnoj stvarnosti, ali su izvijestili o 13,5-postotnom smanjenju težine bolesti i povećanju vremena provedenog u simulatoru.

Ova slika prikazuje kako se virtualni nos može pojaviti korisnicima u virtualnoj stvarnosti.

Korištenje virtualnog nosa za sprječavanje simulatorske bolesti.

Međutim, najučinkovitiji način na koji se programeri virtualne stvarnosti mogu boriti protiv bolesti simulatora je minimiziranje kašnjenja između fizičkog pokreta korisnika i odgovora slušalica. U stvarnom svijetu ne postoji latencija između pokreta naših glava i vizualnog odgovora svijeta oko nas. Reproduciranje tog nedostatka latencije u slušalicama je od iznimne važnosti.

S proliferacijom virtualne stvarnosti na mobilnim uređajima male snage, važnije je nego ikad zadržati što više okvira u sekundi (FPS) koje svaka slušalica može prikazati. To omogućuje da vizualni prikazi u slušalicama ostanu usklađeni s pokretom korisnika.

Evo nekoliko drugih prijedloga za izbjegavanje simulatorske bolesti pri izradi ili korištenju aplikacija za virtualnu stvarnost:

• Provjerite jesu li slušalice pravilno podešene. Ako vam se virtualni svijet čini zamućenim kada isprobate slušalice, najvjerojatnije je potrebno prilagoditi slušalice. Većina slušalica korisnicima omogućuje podešavanje pristajanja uređaja i udaljenosti od očiju kako bi uklonili bilo kakvu zamućenost. Provjerite jesu li vaše slušalice pravilno podešene prije nego što krenete u bilo kakvo iskustvo virtualne stvarnosti.
• Sjedni. Nekim ljudima osjećaj stabilnosti koji pruža sjedenje pomaže im u prevladavanju bolesti kretanja.
• Neka tekst bude čitljiv. Izbjegavajte čitanje ili korištenje teksta malog fonta u virtualnoj stvarnosti i svedite upotrebu teksta na minimum (samo nekoliko riječi odjednom).
• Bez neočekivanog pokreta. Kada razvijate, nikada ne pomičite kameru programski bez razloga. Korisnik bi trebao osjetiti da se gibanje događa zbog njegovog vlastitog pokreta ili potaknuto interakcijom.
• Izbjegavajte ubrzanje. Moguće je pomicati virtualne kamere bez izazivanja simulatorske bolesti, ali taj pokret mora biti glatki. Izbjegavajte ubrzavanje ili usporavanje korisnika kada se mora dogoditi kretanje u virtualnom prostoru.
• Uvijek pratite kretanje korisnika. Nemojte preokrenuti kameru prema pokretu korisnika ili prestati pratiti položaj glave korisnika. Pogled korisnika mora se ažurirati s kretanjem njezine glave.
• Izbjegavajte predmete s fiksnim pogledom. Stavke fiksnog prikaza (stavke koje se ne mijenjaju kada se prikaz promijeni, kao što je skočni prozor za informiranje korisnika o nečemu na sredini zaslona ili heads-up zaslon [HUD]) prilično su uobičajene u 2D igrama danas . Međutim, ova mehanika ne radi dobro u virtualnoj stvarnosti jer to nije nešto na što su korisnici navikli u stvarnom svijetu.

Kako uređaji postaju moćniji, bolest simulatora zbog niskog FPS-a bi, u teoriji, trebala postati rjeđa. Što je uređaj moćniji, to je bolja sposobnost praćenja vizuala i kretanja virtualnog svijeta u odnosu na fizičko kretanje korisnika, smanjujući glavni uzrok bolesti simulatora.

Međutim, iako smo daleko nadmašili procesorsku snagu starih računala, još uvijek nailazimo na softver koji često radi sporije od igara prije 20 godina. Općenito, što je naš hardver moćniji, to više od njega tražimo. Bolji vizuali! Više stavki na ekranu! Veća vidna polja! Više efekata! Poznavanje potencijalnih uzroka bolesti simulatora trebalo bi vam pomoći da se snađete u tim problemima ako se pojave.

Izazov virtualne stvarnosti 2: Efekt vrata na ekranu

Stavite bilo koje starije slušalice za virtualnu stvarnost ili neke od trenutnih slušalica za virtualnu stvarnost koje pokreće pametni telefon i pažljivo pogledajte sliku proizvedenu u slušalicama. Ovisno o razlučivosti uređaja koji koristite, možda ćete primijetiti "crte" između prikazanih piksela. Kao dijete, možda ste primijetili istu stvar ako ste sjedili preblizu svom starijem televizoru. Ovaj problem se naziva efektom zaslonjenih vrata, zbog svoje sličnosti s gledanjem svijeta kroz zaslonska vrata. Iako je ovaj problem za današnje televizore s iznimno visokim razlučivostima odavno riješen, ponovno je uveden u neke slušalice za virtualnu stvarnost.

Na slici ispod prikazan je primjer pretjeranog efekta ekrana vrata kao što se vidi u virtualnoj stvarnosti. (Stvarni efekt vrata zaslona pojavio bi se na bazi piksel po piksel, što nije prikazano ovdje.) Sa zaslonom tako blizu licu korisnika, mreža prostora između piksela može početi postati očita.

Efekt vrata vrata u virtualnoj stvarnosti.

Taj je učinak najuočljiviji na zaslonima s nižim razlučivostima, kao što su starije slušalice ili neki pametni telefoni, od kojih mnogi nikada nisu bili namijenjeni prvenstveno kao strojevi za virtualnu stvarnost, koji se drže inčima od nosa i povećavaju pomoću optičkih leća.

Izneseni su razni prijedlozi za rješavanje ovog problema. Na primjer, LG je predložio postavljanje "difuzora svjetla" između zaslona i leća, iako se većina ljudi slaže da će pravi popravak biti zasloni veće razlučivosti. Zasloni visoke razlučivosti trebali bi ublažiti efekt vrata zaslona, ​​kao što je to slučaj za TV, ali će im trebati više procesorske snage za rad. Kao i kod simulatorske bolesti, nada je da što je bolji hardver, manja je vjerojatnost da će se taj učinak pojaviti. Uz malo sreće, efekt vrata na ekranu trebao bi postati relikt prošlosti unutar sljedeće generacije ili dvije slušalice za virtualnu stvarnost.

Virtualna stvarnost Izazov 3: Kretanje u VIRTUALNOJ STVARNOSTI

Kretanje kroz digitalno okruženje virtualne stvarnosti i dalje je problem. Vrhunske slušalice, kao što su Vive i Rift, omogućuju praćenje korisnika u cijeloj prostoriji, ali ne mnogo dalje od toga. Sve više zahtijeva neku vrstu mehanike pokreta ugrađenu u samu aplikaciju ili specijalizirani hardver izvan onoga što većina potrošača vjerojatno ima na raspolaganju.

Kretanje na velike udaljenosti u virtualnoj stvarnosti vjerojatno će biti stalni logistički problem za programere aplikacija. Čak i korištenjem nekih od prethodno navedenih rješenja, kretanje u virtualnoj stvarnosti koje ne odgovara fizičkom kretanju može kod nekih korisnika izazvati bolest simulatora. Čak i ako možete jamčiti svesmjernu traku za trčanje za svakog korisnika da prati njegovo ili njezino kretanje, često postoje velike udaljenosti koje korisnici ne žele prijeći hodajući. Osim toga, korisnici s ograničenom pokretljivošću možda neće moći prijeći udaljenosti pješice. Kretanje je problem za koji će programeri hardvera i softvera morati raditi zajedno kako bi ga riješili. A rješenja su dostupna.

Virtualna stvarnost Izazov 4: Učinci na zdravlje

Zdravstveni rizici su možda najveća nepoznanica na ovom popisu. Zdravstvene i sigurnosne smjernice za Oculus Rift upozoravaju na korištenje ako je korisnik trudan, stariji, umoran ili pati od srčanih problema. Također upozoravaju da korisnici mogu doživjeti jaku vrtoglavicu, napadaje ili nesvjestice. Stvari koje zvuči zastrašujuće! Postoje i velike nepoznanice u pogledu dugoročnih zdravstvenih učinaka virtualne stvarnosti. Istraživači tek trebaju temeljito proučiti utjecaj dugotrajne upotrebe slušalica za virtualnu stvarnost na vid i mozak.

Inicijalne studije općenito su pokazale da je većina štetnih učinaka na zdravlje kratkotrajna, s malim trajnim učinkom na korisnika. Međutim, kako korisnici počnu dulje boraviti u prostoru virtualne stvarnosti, bit će potrebna daljnja istraživanja kako bi se otkrili bilo kakvi dugoročni učinci korištenja virtualne stvarnosti.

U međuvremenu, čini se da tvrtke za virtualnu stvarnost griješe na strani opreza u pogledu potencijalnih dugoročnih učinaka. Kao što je Sarah Sharples, predsjednica Chartered Institute of Ergonomics and Human Factors, rekla u intervjuu za The Guardian: “Apsolutno postoje potencijalno negativni učinci korištenja virtualne stvarnosti. Najvažnije što bismo trebali učiniti je samo biti oprezan i razuman. Ali ne bismo smjeli dopustiti da nas to spriječi da iskoristimo ogroman potencijal koji ova tehnologija također nudi.”

Izazov virtualne stvarnosti 5: Kanibalizacija tržišta

Posljednja briga ima veze s tržištem virtualne stvarnosti u cjelini. Tržište mobilnih uređaja (a posebno najjeftinija implementacija, Google Cardboard) ima veliku prednost u usvajanju u odnosu na napredne slušalice (pogledajte tablicu 2-3). I možda s dobrim razlogom. Potrošaču je lakše podnijeti kupnju jeftinih mobilnih slušalica za virtualnu stvarnost od 20 dolara nego uštedjeti nekoliko stotina dolara za model više klase.

Predvidljivo, jeftine slušalice imaju tendenciju da nude iskustvo niže klase. Korisnik može odbaciti low-end sustav virtualne stvarnosti kao nešto više od igračke, vjerujući da predstavlja trenutnu razinu uranjanja u virtualnu stvarnost, kada ništa ne može biti dalje od istine. Međutim, percepcija često može postati stvarnost. Može li proliferacija low-end implementacija virtualne stvarnosti dugoročno naštetiti usvajanju virtualne stvarnosti, kanibalizirajući vlastito tržište?

Podaci o prodaji uređaja niže klase vjerojatno su natjerali neke tvrtke da sjednu i obrate pažnju. Čini se da se mnogi proizvođači usredotočuju na višeslojnu strategiju za svoju sljedeću generaciju slušalica, nudeći potrošačima iskustva u rasponu od najnižeg do vrhunskog. Na primjer, suosnivač Oculusa Nate Mitchell tvrdio je u intervjuu za Ars Technica da će se Oculus usredotočiti na strategiju s tri slušalice za svoju sljedeću generaciju potrošačkih slušalica, sa samostalnim Oculus Go, koji bi trebao biti objavljen 2018., kao niži -end samostalni uređaj, nakon čega slijedi Oculus Santa Cruz, iskustvo sa slušalicama srednje razine. Slično, HTC je izdao HTC Vive Pro kao uređaj više klase, sa samostalnim HTC Vive Focusom (izdan u Kini), koji je više fokusiran na tržište srednje razine.

Dugoročno gledano, vjerojatno postoji dovoljno široka tržišna baza koja podržava sve varijacije virtualne stvarnosti. S pojavom sljedeće generacije slušalica, bit će zanimljivo vidjeti koji uređaji čine najveći prodor kod potrošača. Bliska budućnost vjerojatno će donijeti porast slušalica za mobilne uređaje srednje klase, dok će vrhunske, vanjske slušalice bazirane na osobnom računalu zadovoljiti one koji idu all-in na high-end uređaje. Potonji je manji demografski, ali onaj koji je spreman potrošiti više da dobije najbolje iskustvo u klasi koje virtualna stvarnost može ponuditi.