Utfordringer med Virtual Reality

Virtuell virkelighet i forbrukerkvalitet blir stadig lettere, billigere og mer polert, men den har fortsatt en rekke tekniske hindringer å overvinne for å virkelig nå sitt masseforbrukerpotensial. Heldigvis har fornyet interesse for virtuell virkelighet de siste årene ført til en tilstrømning av investeringer på feltet, noe som burde akselerere avdekning av løsninger. Den følgende informasjonen utforsker noen av de store problemene som virtuell virkelighet står overfor i dag, og hvordan noen selskaper jobber for å løse dem.

Virtual reality-utfordring 1: Simulatorsyke

Tidlige HMD-enheter genererte utbredte brukerklager på reisesyke. Dette problemet alene var nok til å avspore tidlige virtual reality-masseforbrukerenheter som Sega virtual reality og Nintendos Virtual Boy. Det er et problem som moderne hodesettprodusenter fortsatt sliter med.

Reisesyke kan oppstå når det er inkonsekvente signaler mellom det indre ørets vestibulære bevegelsessans og det øynene dine ser. Fordi hjernen din føler at disse signalene er inkonsekvente, antar den at kroppen din er syk, potensielt fra et toksin eller en annen lidelse. På det tidspunktet kan hjernen din bestemme seg for å indusere hodepine, svimmelhet, desorientering og kvalme. Bruk av virtuelle hodetelefoner kan indusere en type reisesyke som ikke nødvendigvis involverer noen reell bevegelse; forskere har kalt det simulatorsyke.

Det finnes en rekke måter å bekjempe simulatorsyke på, inkludert noen ukonvensjonelle tilnærminger. En studie fra Purdue Universitys avdeling for datagrafikkteknologi foreslo å legge til en "virtuell nese" til hver virtuell virkelighet-applikasjon for å legge til en stabiliserende effekt for brukeren. Virtualis LLC kommersialiserer denne virtuelle nesen, og kaller den nasum virtualis. Å bygge inn nesen i brukerens synsfelt fungerer som et fast referansepunkt for å lette virtual reality-syke. Din fysiske nese vises i synslinjen din i det virkelige liv, men du oppfatter den ofte ikke der. På samme måte la de fleste brukerne i Virtualis-studiene ikke engang merke til den virtuelle nesen i virtuell virkelighet, men de rapporterte et fall på 13,5 prosent i alvorlighetsgraden av sykdom og en økning i tid brukt i simulatoren.

Dette bildet viser hvordan en virtuell nese kan se ut for brukere i virtuell virkelighet.

Bruke en virtuell nese for å forhindre simulatorsyke.

Den mest effektive måten virtual reality-utviklere kan bekjempe simulatorsyke på, er imidlertid å minimere ventetiden mellom en brukers fysiske bevegelse og headsettets respons. I den virkelige verden er det ingen latenstid mellom bevegelsen av hodene våre og den visuelle responsen til verden rundt oss. Å gjenskape den manglende latenstiden i hodesettet er av største betydning.

Med spredningen av virtuell virkelighet på mobilenheter med lav effekt, er det viktigere enn noen gang å holde antall bilder per sekund (FPS) hvert hodesett kan vise så høyt som mulig. Ved å gjøre det kan det visuelle i headsettet holde seg på linje med brukerens bevegelser.

Her er noen andre forslag for å unngå simulatorsyke når du lager eller bruker virtual reality-apper:

• Sørg for at headsettet er riktig justert. Hvis den virtuelle verdenen virker uskarp når du prøver hodesettet ditt, må hodesettet sannsynligvis justeres. De fleste hodesett gjør det mulig for brukere å justere enhetens passform og avstand fra øynene for å eliminere uskarphet. Pass på at headsettet er riktig justert før du går inn i en virtuell virkelighetsopplevelse.
• Sitt ned. For noen mennesker hjelper følelsen av stabilitet som det å sitte gir dem å overvinne reisesyken.
• Hold teksten leselig. Unngå å lese eller bruke tekst med liten skrift i virtuell virkelighet, og hold tekstbruken på et minimum (bare noen få ord om gangen).
• Ingen uventet bevegelse. Når du fremkaller, må du aldri flytte kameraet programmatisk uten grunn. Brukeren skal føle at bevegelse oppstår på grunn av hans egen bevegelse eller trigget via interaksjon.
• Unngå akselerasjon. Det er mulig å flytte virtuelle kameraer uten å utløse simulatorsyke, men den bevegelsen må være jevn. Unngå å akselerere eller bremse en bruker når bevegelse i det virtuelle rommet må oppstå.
• Følg alltid brukerens bevegelser. Ikke reverser kameraet mot en brukers bevegelse eller slutt å spore brukerens hodeposisjon. En brukers visning må oppdateres med hodebevegelsen.
• Unngå elementer med fast visning. Elementer med fast visning (elementer som ikke endres når visningen endres, for eksempel en popup for å informere brukeren om noe midt på skjermen eller en heads-up-skjerm [HUD]) er ganske vanlig i 2D-spill i dag . Denne mekanikeren fungerer imidlertid ikke bra i virtuell virkelighet, fordi det ikke er noe brukere er vant til i den virkelige verden.

Etter hvert som enhetene blir kraftigere, bør simulatorsyke på grunn av lav FPS i teorien bli mindre vanlig. Jo kraftigere enheten er, jo bedre er evnen til å holde det visuelle og bevegelsen til den virtuelle verden sporet til brukerens fysiske bevegelser, noe som reduserer hovedårsaken til simulatorsyke.

Men selv om vi langt har overgått prosessorkraften til gamle datamaskiner, møter vi fortsatt programvare som ofte går tregere enn spill for 20 år siden. Generelt, jo kraftigere maskinvaren vår blir, jo mer har vi en tendens til å spørre om den. Bedre bilder! Flere elementer på skjermen! Større synsfelt! Flere effekter! Å kjenne til de potensielle årsakene til simulatorsyke bør hjelpe deg med å navigere i disse problemene hvis de skulle dukke opp.

Virtual reality-utfordring 2: Screen-door-effekten

Ta på deg noen eldre virtual reality-headset, eller noen av de nåværende smarttelefondrevne virtual reality-headsettene, og se nøye på bildet som er produsert i headsettet. Avhengig av oppløsningen til enheten du bruker, kan du legge merke til "linjer" mellom de viste pikslene. Som barn har du kanskje lagt merke til det samme hvis du satt for tett inntil det eldre TV-apparatet ditt. Dette problemet kalles skjermdøreffekten, for dets likhet med å se på verden gjennom en skjermdør. Selv om dette problemet lenge har vært løst for dagens TV-er med ekstremt høye oppløsninger, har det blitt gjeninnført i noen virtual reality-headset.

Bildet nedenfor viser et eksempel på et overdrevet skjermdøreffekteksempel sett i virtuell virkelighet. (En faktisk skjermdør-effekt vil oppstå på piksel-for-piksel-basis, ikke vist her.) Med skjermen så nær en brukers ansikt, kan rutenettet mellom piksler begynne å bli tydelig.

Skjermdøreffekten i virtuell virkelighet.

Denne effekten er mest merkbar på skjermer med lavere oppløsning, for eksempel eldre hodesett eller noen smarttelefoner, hvorav mange aldri var ment å brukes primært som virtuell virkelighet-maskiner, holdt tommer fra nesen og forstørret via optiske linser.

Ulike forslag er fremmet for å løse dette problemet. For eksempel har LG foreslått å plassere en "lysdiffusor" mellom skjermen og linsene, selv om de fleste er enige om at den virkelige løsningen vil være skjermer med høyere oppløsning. Høyoppløsningsskjermer bør lindre skjermdøreffekten, slik de har for TV, men de vil kreve mer prosessorkraft for å kjøre. Som med simulatorsyke, er håpet at jo bedre maskinvare, jo mindre sannsynlig vil denne effekten oppstå. Med litt flaks bør skjermdør-effekten bli en relikvie fra fortiden i neste generasjon eller to av virtual reality-headset.

Virtual reality-utfordring 3: Bevegelse i VIRTUELL VIRKELIGHET

Å bevege seg gjennom det digitale miljøet til virtuell virkelighet er fortsatt et problem. Høyere hodesett, som Vive og Rift, lar brukere spores gjennom et rom, men ikke mye lenger enn det. Noe mer krever en slags bevegelsesmekaniker innebygd i selve applikasjonen, eller spesialisert maskinvare utover det de fleste forbrukere sannsynligvis har tilgjengelig.

Bevegelse over store avstander i virtuell virkelighet vil sannsynligvis være et pågående logistisk problem for applikasjonsutviklere. Selv ved å bruke noen av løsningene som er nevnt tidligere, kan bevegelse i virtuell virkelighet som ikke samsvarer med fysisk bevegelse utløse simulatorsyke hos noen brukere. Og selv om du kunne garantere en omni-directional tredemølle for hver bruker å spore hans eller hennes bevegelser, er det ofte store avstander brukere ikke ønsker å tilbakelegge gange. I tillegg kan det hende at brukere med begrenset mobilitet ikke kan krysse avstander til fots. Bevegelse er et problem som maskinvare- og programvareutviklere må jobbe sammen for å løse. Og det finnes løsninger tilgjengelig.

Virtuell virkelighet Utfordring 4: Helseeffekter

Helserisiko er kanskje den største ukjente på denne listen. Helse- og sikkerhetsretningslinjene for Oculus Rift advarer mot bruk hvis brukeren er gravid, eldre, trøtt eller lider av hjertesykdommer. De advarer også om at brukere kan oppleve alvorlig svimmelhet, anfall eller blackout. Skremmende ting! Det er også store ukjente om de langsiktige helseeffektene av virtuell virkelighet. Forskere har ennå ikke grundig studert virkningen av langvarig bruk av virtual reality-headset på synet og hjernen.

Innledende studier har generelt vist at de fleste uheldige helseeffekter er kortsiktige, med liten varig effekt på brukeren. Men når brukere begynner å oppholde seg i virtuell virkelighet i lengre strekk om gangen, vil det være nødvendig med ytterligere studier for å oppdage eventuelle langsiktige effekter av bruk av virtuell virkelighet.

I mellomtiden ser det ut til at virtual reality-selskaper feiler på siden av forsiktighet med hensyn til potensielle langsiktige effekter. Som Sarah Sharples, president for Chartered Institute of Ergonomics and Human Factors, sa i et intervju med The Guardian, "Absolutt er det potensielt negative effekter av å bruke virtuell virkelighet. Det viktigste vi bør gjøre er bare å være forsiktige og fornuftige. Men vi bør ikke la det stoppe oss fra å dra nytte av det enorme potensialet denne teknologien tilbyr også."

Virtual reality-utfordring 5: Kannibalisering av markedet

En siste bekymring har å gjøre med virtual reality-markedet som helhet. Mobilmarkedet (og spesifikt den billigste implementeringen, Google Cardboard) har en massiv adopsjonsfordel i forhold til de avanserte headsettene (se tabell 2-3). Og kanskje med god grunn. Det er lettere for en forbruker å tåle et kjøp på 20 dollar av et billig mobilt virtual reality-headset enn å spare opp noen hundre dollar for en avansert modell.

Forutsigbart har low-end-hodesett en tendens til å tilby lavere-end-opplevelser. En bruker kan avfeie et lavt system for virtuell virkelighet som lite mer enn et leketøy, og tro at det representerer det nåværende nivået av virtuell virkelighet, når ingenting kan være lenger unna sannheten. Imidlertid kan oppfatning ofte bli virkelighet. Kan spredningen av low-end virtual reality-implementeringer skade bruken av virtuell virkelighet i det lange løp, kannibalisere sitt eget marked?

Salgstallene for lavere enheter har sannsynligvis fått noen selskaper til å sette seg opp og legge merke til det. Det ser ut til at mange produsenter fokuserer på en flerlagsstrategi for sin neste generasjon hodesett, og tilbyr opplevelser som spenner fra lavt til avansert for forbrukere. For eksempel hevdet Oculus-medgründer Nate Mitchell i et intervju med Ars Technica at Oculus ville fokusere på en strategi med tre hodesett for sin neste generasjon forbrukerhodesett, med det frittstående Oculus Go, som skal utgis i 2018, som det laveste. -Enden frittstående enhet, etterfulgt av Oculus Santa Cruz, en mid-tier headset-opplevelse. På samme måte har HTC sluppet HTC Vive Pro som en avansert enhet, med den frittstående HTC Vive Focus (utgitt i Kina), mer fokusert på mellomnivåmarkedet.

I det lange løp er det sannsynligvis en bred nok markedsbase til å støtte alle varianter av virtuell virkelighet. Med inntoget av neste generasjon hodesett, vil det bli interessant å se hvilke enheter som gjør størst inntog hos forbrukerne. Den nærmeste fremtiden vil sannsynligvis bringe en økning i hodetelefoner for mellomtoner for mobilenheter, mens de avanserte, eksterne PC-baserte hodesettene passer til de som går all-in på avanserte enheter. Sistnevnte er en mindre demografi, men en som er villig til å bruke mer for å få den beste opplevelsen i klassen som virtuell virkelighet kan tilby.