Sýndarveruleikatæki: Eiginleikar

Fyrir utan verð og höfuðtólshönnun, þá eru líka nokkrar mismunandi aðferðir sem hver framleiðandi tekur með tilliti til sýndarveruleikaupplifunar sem hann býður upp á. Eftirfarandi upplýsingar skoða nokkra af mikilvægustu sýndarveruleikaeiginleikum.

Herbergiskvarða á móti kyrrstöðu upplifun í sýndarveruleika

Herbergiskvarði vísar til hæfileika notanda til að ganga frjálslega um leiksvæði sýndarveruleikaupplifunar, með raunverulegar hreyfingar sínar raktar inn í stafræna umhverfið. Fyrir fyrstu kynslóð sýndarveruleikatækja mun þetta krefjast aukabúnaðar utan heyrnartólsins, eins og innrauðra skynjara eða myndavéla, til að fylgjast með hreyfingu notandans í þrívíddarrými.

Langar þig að rölta yfir í fiskaskólann sem syndi í kringum þig neðansjávar? Skríða um á gólfi sýndargeimskipsins þíns og elta vélmennahundinn þinn? Gakktu um og skoðaðu hvern tommu af þrívíddareftirmynd af David Michelangelo ? Að því gefnu að raunverulegt líkamlegt rými þitt hafi pláss fyrir þig til að gera það, geturðu gert þessa hluti í herbergisupplifun.

Þrátt fyrir að flest fyrstu kynslóðar sýndarveruleikatækja þurfi utanaðkomandi tæki til að veita upplifun í herbergismælikvarða, þá er þetta fljótt að breytast í mörgum annarri kynslóðar tækjum, sem nota innra eftirlit.

A kyrrstöðu reynslu, á hinn bóginn, er bara það sem er hljómar eins: sýndarveruleika reynslu þar sem reynslan er hönnuð í kringum notandann eftir eru sitjandi eða standandi á einum stað fyrir megnið af reynslu. Eins og er leyfa æðri sýndarveruleikatækin (eins og Vive , Rift eða WinMR heyrnartólin ) upplifun í herbergismælikvarða, en lægri upplifun sem byggir á farsíma gerir það ekki.

Upplifun í herbergisstærð getur verið mun yfirgripsmeiri en kyrrstæð upplifun, vegna þess að hreyfing notanda er þýdd yfir í stafrænt umhverfi hans. Ef notandi vill ganga yfir stafræna herbergið gengur hún einfaldlega yfir líkamlega herbergið. Ef hún vill teygja sig undir borð sest hún einfaldlega niður í líkamlega heiminum og nær undir borðið. Að gera slíkt hið sama í kyrrstöðu upplifun myndi krefjast hreyfingar með stýripinna eða álíka vélbúnaði, sem dregur notandann út úr upplifuninni og gerir það að verkum að það líður ekki eins mikið. Í hinum raunverulega heimi upplifum við raunveruleika okkar í gegnum hreyfingu í líkamlegu rými; sýndarveruleikaupplifunin sem gerir líkamlegri hreyfingu kleift að líða miklu „raunverulegri“.

Herbergiskvarði er ekki án sinna eigin galla. Upplifun í herbergisstærð getur krafist nokkuð stórt tómt líkamlegt rými ef notandi vill ganga um í sýndarveruleika án þess að rekast á líkamlegar hindranir. Að hafa heil herbergi af tómu rými tileinkað sýndarveruleikauppsetningum á heimilum er ekki hagkvæmt fyrir flest okkar - þó að það séu ýmis brellur sem forritarar geta notað til að berjast gegn þessum plássleysi.

Stafræn upplifun í herbergismælikvarða verður einnig að innihalda hindranir sem gefa til kynna hvar raunverulegar líkamlegar hindranir eru til, til að koma í veg fyrir að notendur hlaupi inn í hurðir og veggi, sýna mörkin í stafrænum heimi þar sem mörk líkamlegra heimsins eru til staðar.

Myndin hér að neðan sýnir hvernig HTC Vive heyrnartólin taka á þessu vandamáli eins og er. Þegar notandi í heyrnartólum reikar of nærri raunverulegri hindrun (eins og skilgreint er við uppsetningu herbergis), lætur grænn „heilmyndaveggur“ ​​með strikuðum línum gera notandanum viðvart um hindrunina. Það er ekki fullkomin lausn, en miðað við áskoranir hreyfingar í sýndarveruleika, virkar það nógu vel fyrir þessa kynslóð heyrnartóla. Kannski nokkrar kynslóðir á leiðinni munu heyrnartól geta greint raunverulegar hindranir sjálfkrafa og flaggað þeim í stafræna heiminum.

„Heilmyndarmúrinn“ eins og sést í HTC Vive.

Margar sýndarveruleikaupplifanir í herbergismælikvarða krefjast þess að notendur ferðast miklu lengri vegalengdir en líkamlegt rými þeirra rúmar. Lausnin fyrir að ferðast í kyrrstæðum upplifunum er yfirleitt einfalt val. Vegna þess að notandi getur ekki hreyft sig líkamlega í kyrrstöðu sinni, annað hvort fer öll upplifunin fram á einum stað eða önnur aðferð við hreyfingu er notuð í gegn (til dæmis með því að nota stjórnandi til að hreyfa persónu í tölvuleik).

Upplifun í herbergisstærð kynnir mismunandi vandamálum. Notandi getur nú farið um í sýndarheiminum, en aðeins þá fjarlægð sem einstök líkamleg uppsetning hvers notanda leyfir. Sumir notendur gætu líkamlega gengið 20 fet í sýndarveruleika. Líkamleg sýndarveruleikaleiksvæði annarra notenda geta verið þröng og þeir hafa kannski aðeins 7 feta pláss til að ganga líkamlega sem hægt er að líkja eftir í sýndarumhverfinu.

Sýndarveruleikaframleiðendur hafa nú erfiðar ákvarðanir um hvernig á að gera notandanum kleift að hreyfa sig í bæði líkamlegu og sýndarumhverfi. Hvað gerist ef notandinn þarf að ná svæði örlítið utan við nothæfa líkamlega rýmið í herberginu? Eða í kringum blokkina? Eða kílómetra í burtu?

Ef notandi þarf að ferðast yfir herbergið til að ná í hlut, í sýndarveruleika í herbergismælikvarða gæti hann einfaldlega gengið að hlutnum. Ef hann þarf að ferðast langa vegalengd í herbergismælikvarða byrja hins vegar vandamál að koma upp. Í þessum tilfellum þurfa þróunaraðilar að ákveða hvenær á að leyfa notanda að fara líkamlega í nálæga hluti, en einnig hvenær á að hjálpa notanda að ná til hlutum lengra í burtu. Þessi vandamál eru leysanleg, en þar sem sýndarveruleiki er enn á byrjunarstigi, er enn verið að gera tilraunir með bestu starfsvenjur sýndarveruleikaframleiðenda varðandi þessar lausnir.

Sýndarveruleikatæki: Inni og út rakning

Eins og er bjóða aðeins hágæða heyrnartól fyrir neytendur upplifun á herbergismælikvarða. Þessi hágæða heyrnartól þurfa venjulega tengingu við tölvu með snúru og notendur enda oft á því að stíga óþægilega yfir vír þegar þeir fara um í herbergismælikvarða. Þetta hlerunarvandamál er almennt tvíþætt: Raflögn er krafist fyrir myndaskjáinn innan höfuðtólsins og raflögn er nauðsynleg til að rekja höfuðtólið í líkamlegu rými.

Framleiðendur heyrnartóla hafa verið að reyna að leysa þetta vandamál með snúruskjá og verið er að þróa mörg af annarri kynslóð sýndarveruleika heyrnartóla með þráðlausar lausnir í huga. Í millitíðinni eru fyrirtæki eins og DisplayLink og TPCast einnig að rannsaka leiðir til að streyma myndbandi í heyrnartól án þess að þörf sé á hlerunartengingu.

Á rekja hlið, bæði Vive og Rift eru nú takmarkaður við ytri-undirstaða þeirra utan í rekja spor einhvers kerfi, þar sem heyrnartól og stýringar eru raktar í gegnum utanáliggjandi tæki.

Utan heyrnartólsins er viðbótarvélbúnaður (kallaðir skynjarar eða vitar fyrir Rift og Vive, í sömu röð) settur um herbergið þar sem notandinn mun hreyfa sig á meðan hann er í sýndarveruleikarými. Þessir skynjarar eru aðskildir frá höfuðtólinu sjálfu. Með því að koma þeim fyrir í herberginu er hægt að fylgjast með mjög nákvæmum eftirliti með heyrnartólum notanda og stýringar í þrívíddarrými, en notendur takmarkast við hreyfingu innan sjónsviðs skynjarans. Þegar notandinn færir sig út fyrir það rými tapast mælingar.

Myndin hér að neðan sýnir uppsetninguna fyrir fyrstu kynslóð HTC Vive, sem krefst þess að þú setjir upp vita í kringum rýmið sem þú vilt fylgjast með. Þú skilgreinir síðan „spilanlegt“ rýmið þitt með því að draga stýringarnar um tiltækt svæði (sem verður að vera innan sýnilegs sviðs vitanna). Þetta ferli skilgreinir svæðið sem þú getur hreyft þig á. Mörg fyrstu kynslóðar heyrnartól í herbergiskvarða höndla plássskilgreiningu sína á svipaðan hátt.

HTC Vive herbergisuppsetning.

Öfugt, inni-út rekja stöðum skynjarana í höfuðtólinu sjálfu, fjarlægja the þörf fyrir utanaðkomandi mælingar skynjara. Það treystir á höfuðtólið til að túlka dýptar- og hröðunarvísbendingar frá raunverulegu umhverfinu til að samræma hreyfingu notandans í sýndarveruleika. Windows Mixed Reality heyrnartól nota sem stendur innra eftirlit.

Inni og út rakning hefur verið „heilagt gral“ fyrir sýndarveruleika; að fjarlægja þörfina fyrir ytri skynjara þýðir að notendur þurfa hugsanlega ekki lengur að vera bundnir við lítið svæði fyrir hreyfingu. Rétt eins og hvert tæknival kostar það hins vegar kostnað. Eins og er, veitir rakning að utan veitir minna nákvæma umhverfismælingu og þjást af öðrum göllum, svo sem að missa tök á stýringunum ef þeir ferðast of langt út fyrir sjónlínu heyrnartólsins.

Hins vegar eru framleiðendur einbeittir að því að strauja út þessi mál, þar sem mörg annarrar kynslóðar heyrnartól notast við rakningu að innan fyrir líkamlega hreyfingu í sýndarveruleika. Rakning að utan leysir þig kannski ekki að fullu við að þurfa að skilgreina „spilanlegt“ rými fyrir sýndarveruleika. Þú þarft samt aðferð til að skilgreina hvaða svæði er laust fyrir þig til að hreyfa þig á. Hins vegar mun traust innri og út mælingar leyfa þráðlaus heyrnartól án ytri skynjara, stórt stökk fyrir næstu kynslóð sýndarveruleika.

Jafnvel þó að flest hágæða fyrstu kynslóðar sýndarveruleikaheyrnartól þurfi enn að vera tengd við tölvu eða ytri skynjara, eru fyrirtæki að finna skapandi leiðir til að vinna í kringum þessi mál. Fyrirtæki eins og VOID hafa innleitt sínar eigin nýstárlegu lausnir sem gefa innsýn í hvers konar upplifun fullkomlega sjálfstætt sýndarveruleikaheyrnartól gæti boðið upp á. The VOID er staðsetningarbundið sýndarveruleikafyrirtæki sem býður upp á það sem þeir kalla ofurraunveruleika, sem gerir notendum kleift að hafa samskipti við stafræna þætti á líkamlegan hátt.

Hornsteinn tækni VOID er sýndarveruleikakerfi bakpoka þeirra. Bakpoki/höfuðtól/sýndarbyssukerfið gerir VOID kleift að kortleggja heilu vöruhúsin að verðmæti líkamlegs rýmis og leggja það yfir með stafrænu stafrænu umhverfi sem er einstaklingsbundið. Möguleikarnir sem þetta skapar eru endalausir. Þar sem það er látlaus hurð í hinum raunverulega heimi getur VOID búið til samsvarandi stafræna hurð sem streymir af slími og vínvið. Það sem gæti verið ólýsandi grár kassi í hinum raunverulega heimi getur orðið forn olíulampi til að lýsa leið notandans í gegnum fullkomlega stafræna upplifun.

Bakpokaformstuðullinn sem VOID notar nú er líklega ekki sá sem mun ná árangri á fjölda neytendaskala. Það er fyrirferðarmikið, dýrt og líklega of flókið til að þjóna fjölda áhorfenda. Hins vegar, fyrir staðsetningartengda upplifun sem VOID veitir, virkar það vel og gefur innsýn í hversu mikið niðurdýfing sýndarveruleiki gæti boðið upp á þegar hann er ótengdur frá snúrum og snúrum.

Bæði Vive og Rift virðast vera að búa sig undir að senda þráðlaus heyrnartól strax árið 2018, þar sem bæði HTC Vive Focus (þegar gefið út í Kína) og væntanleg Santa Cruz þróunarsett frá Oculus notar rakningu að innan.

Haptic endurgjöf í sýndarveruleikatækjum

Haptic feedback, sem er snertiskynið sem er hannað til að veita upplýsingar til endanotandans, er þegar innbyggt í fjölda núverandi sýndarveruleikastýringa. Xbox One stjórnandi, HTC Vive Wands og Oculus Touch stýringar hafa allir möguleika á að gnýra/titra til að veita notandanum einhverjar samhengisupplýsingar: Þú ert að taka upp hlut. Þú ýtir á takka. Þú hefur lokað hurð.

Hins vegar er endurgjöfin sem þessir stýringar veita takmörkuð. Viðbrögðin sem þessi tæki veita eru svipuð og farsíminn þinn titrar þegar hann fær tilkynningu. Þó að það sé gott fyrsta skref og betra en engin endurgjöf, þarf iðnaðurinn að ýta haptics miklu lengra til að líkja raunverulega eftir líkamlegum heimi á meðan hann er inni í sýndarverunni. Það er fjöldi fyrirtækja sem leitast við að leysa vandamálið um snertingu innan sýndarveruleika.

Go Touch VR hefur þróað sýndarveruleika snertikerfi til að bera á einum eða fleiri fingrum til að líkja eftir líkamlegri snertingu í sýndarveruleika. Go Touch VR er lítið annað en tæki sem festir sig við fingurna þína og þrýstir með margvíslegum krafti að fingurgómunum. Go Touch VR heldur því fram að tækið geti framkallað furðu raunhæfa tilfinningu um að grípa líkamlegan hlut í stafræna heiminum.

Önnur fyrirtæki, eins og Tactical Haptics, eru að leita að lausn haptic feedback vandamálsins innan stjórnandans. Með því að nota röð af renniplötum í yfirborðshandfangi Reactive Grip stjórnandans, segjast þeir geta líkt eftir tegundum núningskrafta sem þú myndir finna fyrir þegar þú hefur samskipti við líkamlega hluti.

Þegar þú slærð bolta með tennisspaða, myndirðu finna spaðann þrýsta niður á hendur þér. Þegar þungir hlutir eru hreyfðir myndirðu finna fyrir meiri krafti sem þrýstir á hönd þína en þegar léttari hlutir eru færðir. Þegar þú málar með pensli fannst þér pensillinn dragast að hendi þinni eins og þú værir að draga hann yfir pappír eða striga. Tactical Haptics segist geta líkt eftir hverri þessara atburðarása mun nákvæmari en hinn einfaldi titringur sem flestir stýringar leyfa nú.

Yst á mælikvarða haptics í sýndarveruleika eru fyrirtæki eins og HaptX og bHaptics, sem þróa fullkomna haptic hanska, vesti, jakkaföt og ytri beinagrind.

bHaptics er nú að þróa þráðlausa TactSuit . TactSuit inniheldur haptic grímu, haptic vesti og haptic ermar. Hann er knúinn af sérvitringum snúnings massa titringsmótorum og dreifir þessum titringsþáttum yfir andlitið, framan og aftan á vestinu og ermarnar. Samkvæmt bHaptics gerir þetta kleift að fá mun fágaðri upplifun, sem gerir notendum kleift að „finna“ tilfinninguna fyrir sprengingu, vopnahrökkun eða tilfinninguna um að vera kýldur í brjóstið.

HaptX er eitt af þeim fyrirtækjum sem kanna lengst af haptics í sýndarveruleika með HaptX vettvangi sínum. HaptX er að búa til snjalla vefnaðarvöru til að gera þér kleift að finna áferð, hitastigi og lögun hluta. Það er eins og er frumgerð af haptic hanska til að taka sýndarinntak og beita raunhæfri snertingu og þvinga endurgjöf á sýndarveruleika. En HaptX tekur skref út fyrir staðlaða titringspunkta flestra haptic vélbúnaðar. HaptX hefur fundið upp textíl sem þrýstir á húð notanda í gegnum innbyggðar örflæðisloftrásir sem geta veitt endanotandanum kraftendurgjöf.

HaptX heldur því fram að notkun þess á tækni veiti mun betri upplifun en þau tæki sem innihalda aðeins titring til að líkja eftir haptics. Þegar það er sameinað myndefni sýndarveruleikans, tekur kerfi HaptX notendur skrefi nær fullkomlega yfirgripsmikilli sýndarveruleikaupplifun. Kerfi HaptX gæti borið í gegnum tækni sína til að koma á fullum líkama haptic vettvang, sem gerir þér kleift að finna raunverulega sýndarveruleika. Þessi mynd sýnir dæmi um nýjustu hanska frumgerð HaptX fyrir sýndarveruleika.

Með leyfi HaptX
HaptX VR hanska.