Varför Virtual Reality Technology kommer att blåsa ditt sinne om 5 år

Annons

Om du inte precis har vaknat upp från ett tvåårigt koma har du förmodligen hört mycket hype om den virtuella verkligheten och Oculus Rift - tillräckligt för att du antagligen är trött på det.

Tja, synd, för jag är här för att utan tvekan säga att framtiden för virtual reality är här nu. Det fungerar och det kommer att förändra världen. Den officiella lanseringen av Rift är planerad att sjunka någon gång före slutet av nästa år, och det är bara början.

Virtuell verklighet idag

Det här är det första Rift dev-kit (det som för närvarande är i händerna på utvecklare och journalister) Oculus Rift Development Kit Review and GiveawayOculus Rift har äntligen kommit och gör att huvudet vänder (bokstavligen) över hela spelgemenskapen. Vi är inte längre begränsade till att kika genom ett platt fönster till spelvärlden vi älskar ... Läs mer erbjuder just nu: stereoskopisk 3D, ett 90-graders horisontellt synfält, 800 × 600 per öga upplösning, hög precision rotation huvudspårning och en relativt låg latens (den tid som systemet tar att svara på en huvudrörelse) på cirka sextio millisekunder.

Det betyder att förutsatt att du håller din kropp överkropp, kan du rotera huvudet fritt och utsikten för dina ögon, efter en mycket liten försening, kommer att vara ganska mycket korrekt (och kommer att fylla det mesta av ditt visuella fält). Det räcker för att vara ganska uppslukande (även det tidiga innehållet är mycket övertygande 5 Oculus Rift-demonstrationer som kommer att blåsa ditt sinneGlöm Playstation 4 eller Xbox One - Jag har sett framtiden för spel, och det är ingen av dem. Oculus Rift är fantastisk - och med 16 miljoner dollar i färsk finansiering ... Läs mer ), men det finns gott om utrymme för förbättringar. LCD-skärmen introducerar rörelseroskärpa, upplösningen är smärtsamt låg, lutar du överkroppen orsakar världen att glida med dig på ett oroande sätt, och den latens den har är illamående för vissa användare.

Det andra dev-kit, DK2, som skickas nästa månad, förbättras på denna funktionsuppsättning med en kamera som gör att headsetet kan ta reda på var ditt huvud är i rymden (så att du kan luta dig och röra dig i kamerans vy). Det minskar latensen nära 20 ms (tröskeln för människans uppfattning). Det höjer upplösningen till 960 × 1080 per öga och förbättrar optiken för att skjuta fler av de tillgängliga pixlarna i ditt synfält. Den ersätter också LCD-skärmen på originalet med en Samsung OLED-skärm, som ger bättre färgåtergivning, högre uppdateringshastigheter och låg uthållighet.

Den sista kanske behöver lite förklaring: Här är Palmer Luckey som beskriver låg uthållighet:

”Det bästa sättet att tänka på det är att med en fullständig skärmvisning visar vi en ram, sätter den på skärmen och den visar den på skärmen tills nästa bild, sedan börjar den överallt. Problemet med det är att ramen endast är korrekt när den är på rätt plats - när den är först där. Under resten av tiden är det typ av skräpdata. Det är som en trasig klocka, du vet hur en trasig klocka är rätt ibland när den är på rätt plats, men för det mesta visar den skräpdata?

Det vi gör är att göra bilden och skicka den till skärmen, vi visar den under en liten tid, sedan tömmer vi skärmen och den är svart tills vi har en annan. Så vi visar bara bilden när vi har en korrekt, uppdaterad ram från datorn för att visa dig. "

VR om 5 år

Den första konsumentversionen av Rift (och konsumentversionen av Sonys VR-prototyp, Project Morpheus), förväntas vara en stegvis uppdatering på DK2: högre upplösning, snabbare uppdateringshastigheter, bättre optik, lägre latens - den typen av sak. Men för den andra generationen VR-hårdvara (och den tredje och fjärde) finns det många teknologier i horisonten som kommer att göra en enorm skillnad i kvalitet och känsla av närvaro tillhandahålls av VR.

Här är Oculus 'Michael Abrash (då av Valve) som beskriver kraften i VR-närvaro (använder Valves prototyp VR-rum):

"Vi har en demo där du står på en avsats och tittar ner på en betydande nedgång. Här är scenen; stenstrukturen är en dykbrädsliknande avsats långt över golvet i ett lådrum som är strukturerat med föråldrade webbsidor. […] Att titta på detta på en skärm (även om det inte är snedvrida) gör inte något för mig, men när jag stå på den avsatsen i VR, mina knän låser sig, precis som de gjorde när jag var på toppen av Empire State byggnad. […] Ingångarna är tillräckligt övertygande att min kropp vet, på en nivå under medvetandet, att det inte finns i demosalen; det är någon annanstans, står bredvid en droppe. "

Eftertraktad rendering

En av de största begränsande faktorerna för VR just nu är bara svårigheten att göra världen som du bebor tillräckligt snabbt. Att göra en detaljerad scen i 3D på 75 FPS är en icke-trivial utmaning, även för relativt avancerade PC-spelriggar. För konsol- eller mobila VR-upplevelser som Sonys Project Morpheus är dessa utmaningar ännu tuffare.

John Carmack har gjort betydande framsteg när det gäller att hitta fusk för att göra det möjligt för VR-upplevelser att fungera smidigare (inklusive en teknik som kallas "timewarp" fyller i saknade ramar med en smart interpoleringsalgoritm) - men det är fortfarande en stor begränsning för konsumentens antagande av VR-hårdvara. Eftertraktad rendering erbjuder en väg ut ur detta problem.

Eftertraktad återgivning beror på ett kritiskt faktum om det mänskliga ögat, vilket är att fotoreceptorerna på människans näthinna är inte jämnt fördelade: nästan alla är grupperade i en liten cirkel i mitten av näthinnan som kallas fovea. Utanför de mellersta procenten av synfältet är människor i grund och botten blinda. Vi kan komma runt detta genom att snabbt flippa våra ögon runt om i världen och sy samman de resulterande uppgifterna i illusionen av en kontinuerlig, detaljerad visuell bild.

Detta är något oroande, men otroligt användbart för huvudmonterade skärmar. Genom att inkludera små kameror i headsetet för att spåra användarens ögon är det möjligt att bara återge delar av bilden som fovea kan se i full detalj, vilket gör resten av synfältet till mycket lågt upplösning. Detta erbjuder en dramatisk speedup jämfört med att göra scenen konventionellt, vilket gör en enorm skillnad i kvaliteten och konsistensen i den visuella upplevelsen.

Johan Andersson, ingenjör som arbetar för DICE, beskriver eftertraktad rendering så här:

”Det vi skulle vilja göra, om vi kunde, är i grunden eftertraktad återgivning [...] så att vi skulle kunna göra vid ett par resolutioner, i huvudsak och hålla koll på ögonen, så du gör i din superhöga upplösning, men på miniatyrbilden, och sedan gör du lite lägre upplösning runt det, och lite lägre runt det, och du sammansätter dem tillsammans. Det kräver ögonspårning av hög kvalitet, men jag har sett några demonstrationer av det, och det fungerar faktiskt förvånansvärt bra. ”

Rörelsekontroller

Att få ditt huvud in i spelet är en utmaning i sig själv, men det räcker inte. Jag har lagt dussintals människor via headsetet, och det första som nästan alla gör är att leta efter sina händer eller försöka röra något. Nuvarande VR-teknik får dig att känna dig som ett osynligt, immateriellt spöke - eller ännu värre, ett spöke som är fångat i en kropp de inte kan kontrollera.

Hittills har Oculus meddelat att de arbetar med kontrollproblemet, men inte hittat en tillräckligt bra lösning än. Sonys Morpheus inkluderar PS Move-kontroller - spårande spår som låter dig flytta dina händer i spel, men lider av precision och ocklusionsproblem och känner dig inte riktigt som dina riktiga händer.

Flera företag utvecklar VR-inmatningslösningar som ger en glimt av hur det perfekta VR-ingångssystemet ser ut. I sin begränsade spårvolym är Leap Motion ger mycket hög precision och spårning STEM-styrenhet erbjuder en upplevelse av PS Move-stil med högre precision utan problem med optisk spårning. Styr VR erbjuder en billig uppsättning sensorer som du bär på din överkropp och armar som kan fånga rörelse på nivå för individuella fingerrörelser, men systemet är skrymmande och kräver exakt kalibrering för gott resultat.

På den haptiska sidan av saker, utvecklar Tactical Haptics enheter som använder huden för att skapa en illusion av tryck på användarens händer. Den nu troligt borttagna Novint Xio designades ursprungligen som ett billigt exoskelett som kan ge tryck på användarens händer i alla tre dimensioner. Detta skulle vara ett billigare alternativ till avancerade robot-haptiska system som de som tillhandahålls av Cyberglove.

Här är vad William Provancher från Tactical Haptics har att säga om sin controller:

”Våra styrenheter är olika eftersom de som du nämner mest har vibrationsåterkoppling. Den reaktiva greppåterkopplingen i våra kontroller kan skapa kraftfulla kraftmomentliknande haptiska illusioner. ”

Ingen av dessa produkter är perfekta för VR ännu, men tillsammans ger de en glimt av hur en billig, hög kvalitet, haptisk VR-kontroller kan se ut i en relativt nära framtid.

Social VR

Några av er kanske läser den rubriken och flinkar. Oroa dig inte: oavsett vad Chicken Littles på Internet kan ha berättat för dig om förvärvet av Facebook är ingen intresserad av Farmville i VR. Det vi pratar om här är något mycket mer intressant.

Ta en minut och titta på den här videon:

Det här systemet använder smart programvara för att upptäcka ansiktsuttryck från en webbkamera och sedan kartlägga dem på en virtuell avatar. Det är inte perfekt, men det är tillräckligt bra för att visa tydligt uttryck och utnyttja icke verbala sociala ledtrådar. Genom att bädda in kameror och sensorer i headsetet bör det vara möjligt att tillhandahålla ansiktsrörelsedetektering i nivå med kommersiell rörelsefångst på ett år eller två.

Föreställ dig nu att du befinner dig i ett delat virtuellt utrymme med någon annan genom att använda ansiktsspårning och rörelsestyrare att fånga uttryck, gester och kroppsspråk och använda dem för att driva karaktärsavatarer för båda du. Ni känner båda fysiskt närvarande i ett utrymme med den andra personen och kan prata med dem medan ni använder verbala ledtrådar för att kommunicera. Det är precis som att faktiskt vara i ett rum med någon - och med haptiska rörelsestyrare kan du till och med krama, skaka hand eller fritt engagera dig i en social social touch.

Sociala VR-upplevelser liknar videokonferenser, men är djupare och rikare på viktiga sätt. Ögonkontakt, fri rörelse och känslan av att fysiskt dela ett utrymme med en annan person är alla kraftfulla ledtrådar som saknar normal videokonferenser.

Social VR ger ett kraftfullt sätt att bedriva affärer, få vänner och hålla kontakt med nära och kära när de inte är fysiskt nära dem. Social VR erbjuder möjligheten för onlinemiljöer som använder sociala ledtrådar för att uppmuntra civiliserade samtal och produktiv dialog: människor är trevligare mot riktiga människor ansikte mot ansikte än de är mot ansiktslösa användarnamn på internetmeddelandet bräda. För första gången i internethistorien kan vi kanske skapa onlinemiljöer utan troll.

Dessutom kan social VR vara en funktionsförbättring än att faktiskt umgås med dina vänner personligen! Du kan inte i verkliga livet träffas med vänner och spela basket på månen. Du kan inte få en IMAX-teater till er själva och högljuda en ny film. Du kan inte döda varandra med sci-fi-vapen och sedan omedelbart spagga igen. Du kan inte utforska Middle Earth tillsammans. I VR kan du. Glöm paintball, LARPing och biografer. Social VR kommer att göra allt det bättre, och en dag kommer det att vara det primära sättet att ha kul med dina vänner.

Här är Mark Zuckerberg, som talar om Oculus Rifts sociala potential strax efter företagets förvärv:

”Det här är verkligen en ny kommunikationsplattform. Genom att känna dig verkligt närvarande kan du dela obegränsade utrymmen och upplevelser med människorna i ditt liv. Tänk dig att dela inte bara stunder med dina vänner online, utan hela upplevelser och äventyr. ”

Framtiden för virtuell verklighet

Om dessa låter som samma Pie-in-sky VR-drömmar som du har hört talas om sedan 80-talet, har du inte helt fel. Många av dessa idéer har funnits länge. Skillnaden är att de nu är påtagligt nära verkligheten. Dessa är inte ”tjugo-åriga” fantasier längre. Dessa är genomförbar, livskraftig koncept för nystartade företag. Pengarna är där 5 tecken Oculus Rift kommer att bli en stormande framgångOculus Rift kommer att ändra spel, för alltid - hype har inte bara fizzled det, det har hållits under det senaste året och bara växer. Åldern för VR är nu över oss; uppslukande upplevelser ... Läs mer , branschens tröghet är där, och viktigast av allt är att tekniken äntligen är här för att göra det rätt. Det här är upplevelser som kommer att vara billigt tillgängliga på konsumentmarknaden de närmaste åren.

Framtiden för virtual reality som du har drömt om sedan du först läste Snow Crash är nästan här. Du kommer att kunna prova den första vågen av framtiden inom några månader. Det fungerar, det är otroligt coolt, och det har några av de ljusaste sinnena i teknikindustrin som fungerar som galen för att göra det ännu bättre.

Funktionsbild:“Anna Bashmakova och Oculus Rift”, Sergey Galonkin

Bilder: “Kvinna som bär Oculus Rift ”, BagoGames, “Nan bär Oculus Rift”, Nan Palmero, "Testa Oculus Rift," Karl Baron, “Elite farligt vid Oculus Rift,” Jeroin Van Luen, “Ny Oculus Rift nu tillgänglig,” BagoGames