Президент и креативный директор Modum Lab Дмитрий Кириллов и Денис Тамбовцев на открытом занятии в Нетологии рассказали, что такое VR, в каких сферах применяется и какими навыками должен обладать VR-специалист.
Виртуальная реальность (VR) — мир, смоделированный с помощью компьютерных технологий, в который пользователь может погрузиться с помощью специальных сенсорных устройств. Технологии VR прошли огромный путь от первых экспериментов в 60-х годах XX века до современных шлемов виртуальной реальности. Новая волна интереса к VR началась благодаря компании Oculus и представленному в 2012 году прототипу очков Oculus Rift.
VR продолжает развиваться: на конференции CES генеральный директор Nvidia Дженсен Хуанг рассказал, что компания продала 4 миллиона очков виртуальной реальности для ПК. Продано больше миллиона очков Oculus Go, около 2 миллионов Sony Playstation VR и около 500 тысяч очков от HTC.
Как транслировать изображение с Oculus Quest 2 на телевизор | 3 простых способа передать изображение
Выручка сегмента VR в миллионах долларов. Источник: www.sostav.ru
Специалисты прогнозируют развитие VR-технологий в 2020-е годы
Главное препятствие для массового внедрения VR — недостаток проработки пользовательского опыта. Уже научились делать современные устройства с отличной картинкой, но не хватает специалистов, которые могли бы адекватно выстроить UX.
Сферы применения VR
Сегмент развлечений
VR дает новый опыт погружения, более плотно связывает игрока, персонажа и игровую среду.
Источник: habr.com
Как работает виртуальная реальность?
Как работает виртуальная реальность? Как объяснить технологию, благодаря которой вы можете перемещаться по поверхности Марса, на самом деле переходя из кухни в ванную? Сегодня мы будем объяснять, каким образом функционируют различные гарнитуры виртуальной реальности. Давайте начнем с некоторых основ.
Использование гарнитуры в настоящее время ассоциируется с компаниями Oculus, Sony, Samsung и Google. Для подключения в мир виртуальной реальности, как правило, требуется три вещи. ПК, консоль или смартфон, чтобы запустить приложение, гарнитура, обеспечивающая отображение смоделированного мира в ваших глазах и какой-нибудь адаптер, который отвечает за отслеживание головы, рук и голоса, за контроллеры, включение устройства, а также трекпады.
Полное погружение заключается в том, что гарнитура, запуская различные приложения, делает опыт виртуальной реальности настолько реальным, что пользователь попросту забывает, что все это, на самом деле, искусственно смоделированный мир. Так как же происходит процесс попадания в это пространство?
Основы
Что очки виртуальной реальности делают с людьми
VR-гарнитуры, как Oculus Rift и Project Morpheus, часто называют HMD, что на деле означает дисплеи, установленные на голове (head mounted display). Даже без отслеживания звука или движений, надев на голову «картонку» от Google и разместив дисплей вашего смартфона перед лицом, вы сделаете достаточно, чтобы хотя бы наполовину погрузиться в виртуальное пространство.
Цель этих устройств – создать 3D виртуальную среду в натуральную величину и без границ, ассоциируемых обычно с экранами телевизоров и компьютеров. В зависимости от того, куда вы смотрите, экран, установленный напротив лица, следует за вами. Это главное отличие от технологии дополненной реальности, которая в свою очередь накладывает графические элементы на видение реального мира.
Видео передается от консоли управления или компьютера на гарнитуру с помощью кабеля HDMI в случае гарнитур HTC Vive и Rift. Что касается Google Cardboard и Samsung Gear VR, в этих гарнитурах уже находится специальный слот для смартфона.
VR-гарнитуры используют либо два канала, отправленных на один дисплей, либо сразу два ЖК-дисплея, по одному на каждый глаз. Существуют также линзы, которые размещены между вашими глазами и пикселями, что является причиной, по которой устройства называют «очками». В некоторых случаях, они могут корректироваться в соответствии с расстоянием между вашими глазами.
Эти линзы фокусируют и изменяют изображения для каждого глаза и создают стереоскопическое 3D-изображение, поворачивая два 2D-изображения и создавая таким образом имитацию третьего изменения. Для понимания этого на практике попробуйте позакрывать поочередно каждый глаз и наблюдайте за резким перемещением некоторых предметов.
Одним из способов улучшения качества погружения является увеличение поля зрения. Дисплеи на 360 градусов стоили бы немалых затрат, что влияло бы и на их исходную цену. Большинство высококлассных гарнитур предлагают поле зрения в 100-110 градусов, чего вполне достаточно для достижения необходимых ощущений.
И, для пущей реальности показываемого, минимальная частота кадров должна быть около 60 кадров в секунду. Правда, переживать по этому поводу совершенно нет смысла. Современные VR-гарнитуры выходят далеко за пределы 60 fps. Oculus способна выдавать 90 кадров в секунду, а, например, Project Morpheus от компании Sony выжимает все 120.
Отслеживание головы
Отслеживание головы подразумевает, что, когда вы носите VR-гарнитуру, картина перед вами двигается в соответствии с тем, как вы посмотрите вверх, вниз или из стороны в сторону. Система называется 6DoF (шесть степеней свободы), она анализирует размещение головы относительно осей x, y, z для измерения движений головы вперед и назад, из стороны в сторону и от плеча к плечу, иначе известных как тангаж, рыскание и крен.
Также в гарнитуру встроено несколько различных внутренних компонентов, которые могут быть использованы в системе отслеживания головы: гироскоп, акселерометр и магнитометр. Sony Project Morpheus также использует девять светодиодов, размещенных вокруг гарнитуры, чтобы обеспечить 360 градусов отслеживания благодаря внешней камере наблюдения PS4.
Технология отслеживания головы для успешной работы требует низкую задержку — мы говорим о цифре 50мс или меньше, в ином случае пользователь будет ощущать отставание кадров в момент поворота головы. Oculus Rift имеет впечатляюще минимизированное отставание всего на 30 миллисекунд.
Наушники также могут быть использованы для усиления ощущения погружения. Двойной или 3D звук может быть использован в приложениях и играх, чтобы подарить пользователю ощущение реалистичности происходящего (с усилением или затиханием звуков, в зависимости от перемещения по виртуальному миру).
Отслеживание движений
Отслеживание головы – это одно сплошное преимущество. Но пока еще неизданные гарнитуры премиум-класса предлагают эту возможность, более демократичные модели не могут обещать того же. Тут в ход вступает второй важнейший аспект погружения – отслеживание движений. Ведь когда вы одеваете на голову VR-гарнитуру, то первое, что вы хотите сделать, это увидеть свои руки в виртуальном пространстве.
Для этого существует несколько устройств. Одним из первых аксессуаров, позволяющих отслеживать движения рук, является Leap Motion. Устройство использует инфракрасный датчик и присоединяется к гарнитуре виртуальной реальности. Также небезызвестным является Kinect. Но с развитием отрасли начало появляться все больше интересных гаджетов от Oculus, Valve и Sony.
Oculus Touch – это набор беспроводных контроллеров, позволяющих полноценно подключать руки к погружению в виртуальную среду. В каждую руку вы берете по контроллеру и используете кнопки для управления. Так, например, можно стрелять из пистолета или открывать дверь. На каждом контроллере также есть датчики для распознавания различных жестов.
Стоит также отметить технологию Valve Lighthouse и контроллеры HTC для гарнитуры Vive. Устройство включает в себя две базовые станции в частях комнаты, которые пускают через комнату лазеры. Они в свою очередь обнаруживают точное положение вашей головы и рук, и передают информацию на датчики в самой гарнитуре или портативном контроллере. Как и Oculus Touch, датчики оснащены кнопками, а самым невероятным является то, что в одной комнате можно использовать несколько систем Lighthouse от Valve, позволяющих отслеживать несколько пользователей одновременно.
Другие методы могут включать в себя голосовое управление, смарт-перчатки и специальные беговые дорожки, такие как Virtuix Omni, которые позволяют моделировать хождение по среде виртуальной реальности.
Отслеживание глаз
Отслеживание глаз, пожалуй, является последним кусочком этой головоломки. Функция не доступна на Rift, Vive или Morpheus, но ее предлагает достаточно перспективная краудфандинговая гарнитура FOVE. Итак, как же это работает?
ИК-датчик анализирует, куда смотрят ваши глаза внутри гарнитуры. Главное преимущество этой технологии, помимо более точной реакции игровых персонажей на то, куда вы смотрите, это сделать глубину резкости более реалистичной.
В стандартных VR-гарнитурах все выглядит довольно резко, что отличается от того, как мы привыкли смотреть на мир. Если наши глаза смотрят на объект на расстоянии, например, передний план будет размываться, и наоборот. Отслеживая наши глаза, графический движок FOVE может смоделировать все это в 3D пространстве виртуальной реальности. Соответственно, размытие может быть хорошим.
Гарнитурам следует также увеличить разрешение дисплея, чтобы избежать эффекта «зерна». Кроме того, все, на что будут смотреть наши глаза, должно быть настолько приближенно к жизни, насколько это возможно. В ином случае ваш мозг будет понимать, что что-то не так и вас будет ждать головокружение после получаса игры в гарнитуре.
Источник: i2hard.ru
Что такое виртуальная реальность и как она работает
До недавнего времени виртуальная реальность была фантазией. Но сегодня эта технология глубоко проникает в нашу жизнь.
Виртуальная реальность (VR) позволяет пользователям окунуться в искусственную среду без необходимости покидать свое текущее местоположение. Эта технология позволяет людям путешествовать по местам, которых не существует.
Специальное программное и аппаратное обеспечение виртуальной реальности, такое как дисплеи на голове (HMD) и ручные контроллеры, делают виртуальную реальность возможной.
С учетом того, что такие крупные поставщики технологий, как Facebook, HTC, Sony, Google и Microsoft, инвестируют в разработку виртуальной реальности, технология погружения в виртуальную реальность обладает огромным потенциалом стать неотъемлемой частью того, как мы взаимодействуем с миром.
Определения
Виртуальная реальность (VR) – технология создания искусственной среды, полностью заменяющей реальную.
Дополненная реальность (AR) – технология, которая накладывает реальную среду на созданный компьютером контент.
Аппаратные средства – физические части электронных устройств.
Программное обеспечение – компьютерная система, которая содержит различные типы данных и инструкций, запрограммированных компаниями-разработчиками виртуальной реальности.
Консоль – специфическое устройство для игры в видеоигры.
HDMI – цифровой видео / аудио разъем.
Гарнитура виртуальной реальности – установленный на голове дисплей, который показывает пользователю предопределенное содержимое виртуальной реальности.
Что такое виртуальная реальность?
Виртуальная реальность фокусируется на полном погружении. Это означает, что пользователи, испытывающие виртуальную реальность, с трудом различают, что реально, а что нет. Их чувства настолько реальны, что они подсознательно взаимодействуют с искусственной средой так же, как обычно взаимодействуют с естественной.
Кроме того, полное погружение может либо воспроизводить физические свойства реальной среды, либо формировать ее физические законы, такие как обратная гравитация или ее полное отсутствие. В виртуальной среде пользователи могут столкнуться с нереальными объектами или творениями.
Ключевые элементы виртуальной реальности
Давайте рассмотрим основные элементы технологии виртуальной реальности.
Виртуальная среда
Виртуальная среда — это искусственный 3D-мир, созданный с помощью запрограммированных методов рендеринга экспертами по виртуальной реальности. В этой среде пользователи могут взаимодействовать друг с другом и с искусственными объектами. В виртуальной среде визуальные перспективы пользователей влияют на то, что они чувствуют, и даже на их физические реакции в режиме реального времени.
Погружение
Погружение — это восприятие физического присутствия в виртуальной среде. Чем реалистичнее эта среда, тем более естественные ощущения испытывают пользователи. Таким образом, два типа погружения влияют на то, насколько глубоко пользователь проникает в виртуальную среду:
- Психологическое погружение – как пользователь воспринимает виртуальный мир. Это глубина умственной вовлеченности человека как реакция на то, что он или она видит.
- Физическое погружение – Как пользователь физически реагирует на виртуальное окружение. Она включает в себя движения, действия, видимые эмоции и взаимодействия.
Сенсорная Обратная связь
Любой разработчик виртуальной реальности понимает, что чем больше человеческих чувств задействовано в виртуальной среде, тем она реалистичнее. Помимо активации визуальных и слуховых ощущений, виртуальная реальность должна предоставлять пользователям тактильную обратную связь для правильного моделирования реального мира.
Система виртуальной реальности может включать в себя специальное оборудование, такое как сенсорные перчатки или ручные контроллеры, управляемые программным обеспечением виртуальной реальности.
Интерактивность
Интерактивность — неотъемлемая часть высокоуровневого виртуального опыта. В то время как простые приложения виртуальной реальности полагаются только на визуальные и слуховые ощущения, сложные медицинские приложения виртуальной реальности, такие как RASimAS и Simsurgery, позволяют пользователям взаимодействовать с виртуальными трехмерными объектами.
Без элемента интерактивности пользователи не смогут воспринимать виртуальную среду так же реалистично, как они воспринимают реальный мир. Взаимодействие имеет решающее значение для опыта виртуальной реальности, поскольку оно предоставляет пользователям полный набор чувств, которые они обычно испытывают в повседневной жизни.
Типы виртуальной реальности
В зависимости от уровня реалистичности виртуальную реальность можно разделить на три основные категории или типа. Каждая категория обеспечивает свой собственный уровень погружения, что позволяет пользователям испытать искусственные миры на другом уровне вовлеченности.
1. Разработка виртуальной реальности без погружения
В виртуальных средах без погружения пользователи сохраняют сильную визуальную связь с реальностью. Имитация без погружения редко может заставить пользователя воспринимать искусственный мир как реальный. Он содержит наименее захватывающий тип реализации виртуальной реальности, который стимулирует только подмножество человеческих сенсорных функций.
Для реализации виртуальной реальности без погружения компании-разработчики виртуальной реальности используют аппаратное обеспечение, такое как дисплеи со стандартным разрешением и настольные компьютеры со средними вычислительными возможностями.
Этот тип симуляции можно сравнить с типичными видеоиграми, в которые играют на обычных консолях, таких как PlayStation или Xbox.
2. Частичное погружение
Виртуальная реальность с частичным погружением предоставляет пользователям более реалистичный опыт по сравнению с моделированием без погружения. Этот тип виртуальной реальности частично погружает пользователей в виртуальный мир, где они едва ли осознают, что происходит в реальности в это время.
Например, в большом количестве симуляторов полетов и гонок используется частичное погружение в виртуальную реальность, воспроизводимая на экранах с высоким разрешением или высококлассных проекционных системах компьютерная графика значительно стимулируют зрительные системы пользователя.
3. Полное погружение
Высоко детализированная виртуальная реальность — это симуляция с полным погружением. В этих реалистичных средах пользователи полностью теряют связь с реальностью и глубоко проникают в виртуальный мир. Полное погружение в виртуальную реальность включает в себя полный набор человеческих чувств, включая визуальные, слуховые и тактильные ощущения.
Использование HMDS, оборудования для обнаружения движения и ручных контроллеров делает максимально возможной категорию виртуальной реальности с эффектом погружения. Точная тактильная обратная связь, изображение с высоким разрешением, детализированная 3D-графика и высокий уровень интерактивности обеспечивают реалистичный опыт виртуальной реальности.
Как работает виртуальная реальность
Технология погружения в виртуальный мир основана на двух основных компонентах: программном обеспечении, разработанном с помощью библиотеки виртуальной реальности или с нуля, и аппаратном обеспечении.
Основная цель виртуальной реальности — создать искусственную 3D-среду без каких-либо рамок, как на экранах телевизоров или ноутбуков.
Эта концепция противоположна той, которая применяется в дополненной реальности, которая просто накладывает реальную среду на сгенерированный компьютером контент.
В системах виртуальной реальности, использующих HMDS, таких как HTC Vive или Oculus Rift, механизм рендеринга в консоли или компьютере передает видеоконтент на гарнитуру через кабель HDMI.
Виртуальная реальность на мобильных устройствах также существует. В случае Google Cardboard и Samsung Gear VR механизм рендеринга работает на смартфоне.
VR HMD имеют свои собственные аппаратные компоненты для отображения видеоконтента. Они могут использовать либо два канала контента, подключенных к одному дисплею, либо два отдельных ЖК-дисплея для каждого человеческого глаза. Кроме того, гарнитуры виртуальной реальности содержат линзы, размещенные между глазами пользователя.
HMDS также могут настраивать свои линзы в соответствии с расстоянием между глазами пользователя. Это обеспечивает более реалистичное восприятие виртуальной реальности для любого пользователя.
Каждая линза фокусирует и изменяет изображение для каждого глаза пользователя. Изменение формы включает в себя создание стереоскопического 3D-изображения путем деформации двух 2D-изображений. С помощью этих манипуляций гарнитуры виртуальной реальности настраивают изображение в соответствии с тем, как каждый глаз видит мир в реальности.
Оборудование
Разработка приложений виртуальной реальности бесполезна без подходящего оборудования. Давайте рассмотрим полный набор устройств, которые позволяют нам испытать нереальные миры:
1. Персональный компьютер , смартфон на базе iOS или Android или консоль.
2. VR–контент — видеоконтент, который пользователи обычно видят, надевая VR-гарнитуру. Крайне важно, чтобы устройство виртуальной реальности имело достаточно мощности и памяти для обработки и отображения контента, созданного разработчиками виртуальной реальности.
3. Очки HMD или VR – устройство виртуальной реальности, устанавливаемое на голове пользователя. Самыми популярными высокопроизводительными VR-гарнитурами являются Oculus Rift, HTC Vive и Playstation VR.
4. Аппаратное обеспечение ввода – устройства, которые позволяют пользователям взаимодействовать с виртуальным миром с помощью ручных манипуляций. Устройства ввода также могут предоставлять пользователям тактильную обратную связь посредством изменения нажатия кнопки, вибрации и т.д. Они помогают пользователям естественным образом взаимодействовать с виртуальными средами.
Устройства ввода включают в себя:
● Трекеры движения / Боди
● Перчатки для передачи данных
● Платформы для движения (Virtuix Omni)
● Кнопки Управления на Устройстве
Источник: dzen.ru