Rzeczywistość wirtualna AD 2015

Chcesz wiedzieć, czym będzie "the next big thing"? Nastaw się na innowacyjne rozwiązania rzeczywistości wirtualnej, które mają zapewniać niesamowite doznania. Na jakim poziomie zaawansowania jest obecnie technologia VR? Czego możemy oczekiwać w przyszłości?


Technologie Virtual Reality, a więc rzeczywistości wirtualnej, nie są czymś zupełnie nowym. Już w latach dziewięćdziesiątych różne firmy próbowały podbić rynek futurystycznie wyglądającymi hełmami i goglami. Jednak zawrotnie wysokie cenny skutecznie odstraszały potencjalnych nabywców, co opóźniało rozwój nowych technologii. Producenci żądali nawet po 4000 zł za pojedyncze urządzenie VR. Tymczasem z dzisiejszego punktu widzenia oferowało bardzo prymitywną, niedopracowaną wizualizację, choć na tamte czasy była innowacyjna i fascynująca. Na ciągłym postępie technicznym skorzystała także rzeczywistość wirtualna. Urządzenia VR stały się znacznie tańsze, a ponadto zapewniają bardziej realistyczne wrażenia. Coraz więcej producentów odkryło ten rynek dla siebie i zaczęło wkładać wiele wysiłku w opracowywanie nowych rozwiązań. W poniższym artykule przedstawiamy obecny stan zaawansowania technologii i zerkamy w przyszłość.

VR – jak powstaje wrażenie innej rzeczywistości

Aby zyskać rozeznanie w możliwościach technologii VR, trzeba najpierw poznać zasady jej działania. Rzeczywistość wirtualną można postrzegać jako trójwymiarowy świat stworzony przez komputer, który ma za zadanie symulować realia tak wiernie, jak jest to tylko możliwe. Aby zapewnić użytkownikowi wrażenie znajdowania się w centrum innego świata (cyberprzestrzeni), producenci sprzętu korzystają z różnych typów urządzeń wyjściowych. Najbardziej znane i najczęściej stosowane to wyświetlacze nagłowne HMD (Head Mounted Display) i gogle projekcyjne. W obu wypadkach chodzi o urządzenia zakładane na głowę, wyposażone w miniaturowe ekrany umieszczone tuż przed oczami. Generowany przez nie obraz jest więc nieustannie w polu widzenia użytkownika – niezależnie od tego, w którą stronę spojrzy i/lub zwróci głowę. W większości wyświetlaczy nagłownych stosuje się dwa monitory – po jednym na każde oko, aby nadać prezentowanym treściom efekt głębi i wrażenie przestrzeni za pomocą stereoskopowej wizualizacji 3D i soczewek o odpowiednim promieniu krzywizny.

Wrażenie przestrzeni i efekt głębi potęguje stereoskopowa wizualizacja, w której każde oko widzi obraz z innej perspektywy (tu: gogle Oculus Rift).

Wrażenie przestrzeni i efekt głębi potęguje stereoskopowa wizualizacja, w której każde oko widzi obraz z innej perspektywy (tu: gogle Oculus Rift).

Technologia VR już obecnie jest bardzo intensywnie używana przede wszystkim w takich dziedzinach jak medycyna, architektura, chemia, badania naukowe, a także w zastosowaniach przemysłowych i w kształceniu pilotów. Tymczasem okazuje się predestynowana do stosowania w grach komputerowych. Za jej pomocą gracze mogą zanurzyć się bezpośrednio w wirtualny świat i poczuć się tak, jakby znaleźli się w zupełnie innym otoczeniu. Dlatego technologie VR mogą wyznaczać nowe trendy w przemyśle rozrywkowym i stanowić kolejny milowy krok w projektowaniu gier komputerowych. Rozgrywki z użyciem metod symulowania przestrzeni na ekranie nie zyskały zbyt dużego powodzenia, bo monitory 3D są nadal za drogie, a zastosowane w niej technologie mają jeszcze spore niedociągnięcia.

Druga generacja gogli Oculus Rift dysponuje m.in. wyświetlaczem o wyższej rozdzielczości i krótszym czasie reakcji.

Druga generacja gogli Oculus Rift dysponuje m.in. wyświetlaczem o wyższej rozdzielczości i krótszym czasie reakcji.

Oculus Rift – pociąg nabiera pędu

Do najbardziej znanych rozwiązań przeznaczonych dla użytkowników prywatnych należą bez wątpienia okulary projekcyjne Rift amerykańskiego przedsiębiorstwa Oculus VR. We wrześniu 2012 r. projektanci pozyskali środki wymagane do zrealizowania projektu poprzez platformę finansowania społecznego Kickstarter. Zaproponowana przez nich koncepcja zyskała ogromny poklask. Choć jako cel zbiórki obrano kwotę 250 tys. dolarów, przez cały okres akcji hojni darczyńcy zgromadzili niesamowitą sumę 2,4 miliona dolarów. Potencjał firmy dostrzegł także zarząd portalu społecznościowego Facebook, przejmując Oculus VR w marcu 2014 za niebotyczną kwotę 2 miliardów dolarów. Podczas gdy pierwsza wersja gogli Rift (model DK1) wywołała zachwyt u potencjalnych nabywców mimo nieco topornej, mało eleganckiej wizualizacji, Oculus dopracował ich następną generację. Największą krytykę w DK1 budziła niska rozdzielczość obrazu. Użytkownicy wytykali takie błędy jak zauważalny wzór przypominający gęstą siatkę chroniącą przed owadami. Ponadto narzekali na zbyt postrzępioną grafikę w rozdzielczości 1280 x 800 pikseli. Oculus podniósł rozdzielczość obrazu w modelu DK2 do 1920 x 1080 pikseli. Oprócz tego zamienił stosowane dotychczas panele IPS o długim czasie reakcji na wyświetlacz OLED o przekątnej 5,7 cala, uzyskując wyższy kontrast i lepszą dynamikę obrazu. To z kolei przyniosło dodatkowe, decydujące korzyści. W połączeniu ze wzrostem częstotliwości odświeżania do 75 herców i udoskonalonym mechanizmem wykrywania ruchów głowy zmalało opóźnienie podczas przekładania tychże ruchów na wizualizowanie cyberprzestrzeni – a poślizg ten był jednym z największych mankamentów pierwszej wersji gogli VR. Gdy opóźnienie jest duże, mózg otrzymuje sprzeczne informacje od poszczególnych narządów zmysłu. Choć ma wrażenie, że użytkownik porusza się, w rzeczywistości siedzi on wygodnie na krześle. Gdy opóźnienia w odwzorowywaniu ruchów są zbyt duże, ucho wewnętrzne rejestruje niezgodności pomiędzy odbieranymi bodźcami. Na skutek dezorientacji organizm ludzki reaguje takimi objawami jak stres, nagłe pocenie się, nudności i zawroty głowy. Opisane symptomy fachowcy określają mianem choroby symulatorowej (ang. simulator sickness) jako odmiany choroby lokomocyjnej. Podatność człowieka na to schorzenie jest kwestią indywidualną – niektóre osoby są w tej kwestii bardziej wrażliwi, inni mniej.

Producent stosuje soczewki dwuwypukłe, aby uzyskać większe wrażenie przestrzeni.

Producent stosuje soczewki dwuwypukłe, aby uzyskać większe wrażenie przestrzeni.

Gogle projekcyjne DK2 zapewniają bardzo duże pole widzenia. Kąt po przekątnej sięga 100 stopni. Oznacza to, że prawie nie widać krawędzi odwzorowywanej przestrzeni, co jeszcze bardziej pogłębia wrażenie znajdowania się w cyberprzestrzeni i identyfikowania się z postacią awatara. Oprócz tego producent wyposażył model DK2 w diody LED na podczerwień, umieszczając je w przedniej i bocznych ścianach urządzenia. Dodatkowa kamera odbiera sygnały z tych diod i na ich podstawie oblicza z dużą precyzją bieżące położenie głowy użytkownika w przestrzeni. Oznacza to, że okulary potrafią wykryć takie ruchy jak pochylanie ciała czy wyglądanie zza węgła. Jednak jest to możliwe tylko wtedy, gdy dana gra lub aplikacja obsługuje opisaną metodę śledzenia (tzw. positional tracking). Wymaganie to spełniają obecnie tylko nieliczne z dostępnych tytułów.

Dodatkowa kamera odbiera sygnały z diod na podczerwień, aby precyzyjnie obliczać położenie głowy użytkownika.

Dodatkowa kamera odbiera sygnały z diod na podczerwień, aby precyzyjnie obliczać położenie głowy użytkownika.