Jak powstrzymać wirtualną rzeczywistość przed rzyganiem?

siedzę w Gordon Wetzstein 's laboratorium na Uniwersytecie Stanforda z posiekanym razem prototypem monitora na głowie przypiętego do mojej twarzy, używając bezprzewodowego kontrolera Xbox do manipulowania serią modeli 3D: lwa, szachownicy wypełnionej szachami, ekspresu do kawy i wkrótce.

Prototyp stereoskopu pola światła zbudowanego przez naukowców ze Stanford w celu ulepszenia wskazówek ostrości w rzeczywistości wirtualnej.

Obrazy są dość prostymi, typowymi modelami — takimi, które każdy może pobrać z Internetu. Ciekawe jest jednak to, co się dzieje, gdy patrzę na modele, obracając je za pomocą kontrolera, abym mógł je obejrzeć pod różnymi kątami: mogę skupić się na różnych częściach obrazu na różnych głębokościach, tak jak podczas patrzenia na coś w prawdziwym życiu, więc kiedy patrzę na, powiedzmy, figury szachowe z bliska, te w tle wyglądają na niewyraźne i odwrotnie, kiedy skupiam się na figurach w oddali. I nie czuję mdłości ani zawrotów głowy, tak jak czasami, gdy bawię się wirtualną rzeczywistością, zwłaszcza gdy patrzę na przedmioty, które znajdują się blisko mojej twarzy.

Rzeczywistość wirtualna jest na granicy dostępności komercyjnej, a zestawy słuchawkowe dostosowane do potrzeb konsumentów, takie jak Oculus Rift, są gotowe do premiery w przyszłym roku (patrz Oculus pokazuje swój pierwszy zestaw słuchawkowy dla konsumentów, Circular Hand Controls). Chociaż technologia znacznie się poprawiła w ciągu ostatnich kilku lat, wciąż pozostaje wiele kluczowych problemów do rozwiązania – wśród nich uczucie choroby lokomocyjnej, które niektórzy ludzie, tacy jak ja, doświadczają rzeczywistości wirtualnej, co wynika z tak zwanej wergencji -konflikt zakwaterowania.

Ten konflikt jest tym, co Wetzstein, adiunkt na wydziale elektrotechniki i inni badacze ze Stanford próbują rozwiązać za pomocą zestawu słuchawkowego, który wypróbowałem, który nazywają stereoskopem pola świetlnego – w zasadzie urządzeniem, które wykorzystuje stos dwóch wyświetlaczy LCD do pokazania każde oko ma pole światła, które sprawia, że ​​wirtualne obrazy wyglądają bardziej naturalnie niż zwykle.

Przykładowe obrazy pokazują, jak wygląda użycie stereoskopu pola światła do skupienia się na częściach sceny 3D, które wydają się być na różnych głębokościach.

W prawdziwym życiu, kiedy patrzysz na coś — na przykład na kwiat — twoje oczy poruszają się, a soczewka w każdym oku dostosowuje się, aby wyostrzyć to, co znajduje się przed tobą. Dzięki stereoskopowemu 3D, technologii powszechnie używanej przez firmy produkujące zestawy słuchawkowe do rzeczywistości wirtualnej, sprawy stają się trudniejsze. W tym przypadku każdemu oku pokazano nieco inny obraz tej samej rzeczy; Twój mózg następnie łączy te obrazy, aby osiągnąć poczucie głębi. Ale ponieważ patrzysz na płaski, oświetlony wyświetlacz w oddali i skupiasz się na obrazach 3D, które wydają się być przed tobą, może to powodować nudności i zawroty głowy. O ile technologia nie ulegnie poprawie, może to utrudnić niektórym ludziom prawdziwą interakcję z wirtualną rzeczywistością z bliska, niezależnie od tego, czy grają w strzelankę z perspektywy pierwszej osoby, czy sterują robotem chirurgicznym.

Wetzstein mówi, że kiedy chcesz dotykać wirtualnych przedmiotów, rzeczy, które są blisko, i chcesz z nimi wchodzić w interakcje, staje się to bardzo ważne.

W nadziei, że stereoskopowe doświadczenie wirtualnej rzeczywistości będzie bardziej przypominało to, co widzisz w prawdziwym życiu, naukowcy ze Stanford zbudowali zestaw słuchawkowy, który zawiera dwa wyświetlacze LCD umieszczone jeden przed drugim, z podświetleniem za nimi, przekładką między nimi i soczewkami. przed nimi. Jest podłączony do komputera, na którym działa oprogramowanie niezbędne do działania systemu.

Komputer zaczyna od modelu 3D, który oprogramowanie badaczy renderuje dla każdego oka jako pole światła – w tym przypadku, jak mówi Wetzstein, jest to siatka pięć na pięć nieco różniących się dwuwymiarowych obrazów modelu. więc łącznie 25 obrazów dla każdego oka. Algorytm wykorzystuje pola świetlne do wygenerowania dwóch obrazów dla każdego oka, a dla każdego oka jeden z tych obrazów jest wyświetlany na tylnym wyświetlaczu LCD w zestawie słuchawkowym, a drugi na przednim wyświetlaczu LCD. Obrazy wnikają do źrenic i są wyświetlane na siatkówkach.

To, co widzisz, mówi Wetzstein, jest przybliżeniem pola świetlnego, które jest generowane optycznie, po którym twoje oczy mogą swobodnie się poruszać i skupiać się na tym, gdzie chcą w wirtualnej przestrzeni.

To zwykle nie jest możliwe, mówi.

Wetzstein twierdzi, że technologia zastosowana w zestawie słuchawkowym jest niedroga i nie wymaga śledzenia wzroku, aby dowiedzieć się, gdzie patrzy widz, i ma nadzieję, że można ją włączyć do zestawów słuchawkowych, które pojawią się za kilka lat. A papier o pracy zostaną zaprezentowane w sierpniu na Syggraf konferencja grafiki komputerowej i interakcji w Los Angeles.

Marty Banks , profesor optometrii i nauk o wizji na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, również pracuje nad badaniami, jak rozwiązać problem uzyskiwania właściwych wskazówek ostrości w rzeczywistości wirtualnej — jest współautorem papier który również zostanie zaprezentowany na Siggraph, który, jak mówi, pokazuje obrazy o wyższej rozdzielczości, ale wymaga śledzenia gałek ocznych. Banks twierdzi, że wyświetlacz, nad którym pracuje Wetzstein i inni badacze, jest fajny i sprytny, ale zauważa, że ​​rozdzielczość jest nadal dość niska (artykuł grupy Stanford wskazuje, że wyświetlane sceny miały rozdzielczość 640 na 800 pikseli).

To będzie główna sprawa do rozwiązania: jak podnieść rozdzielczość. A więc będzie to wymagało więcej obliczeń, większej liczby pikseli i większych wydatków, mówi. Jest na to sposób.

ukryć