Technologia śledzenia wzroku Nvidii może zrewolucjonizować wirtualną rzeczywistość

Spójrz na zegar na pobliskiej ścianie. Centralny punkt twojego spojrzenia powinien być skupiony, podczas gdy scena przez całą dobę jest rozmyta, tak jakby twój mózg szkicował twoje otoczenie lub, w terminologii grafiki komputerowej, renderował wersję sceny w niskiej rozdzielczości.

Nvidia stosuje tę samą sztuczkę do renderowania rzeczywistości wirtualnej i może znacznie poprawić realizm wirtualnych światów. Skupiając moc renderowania grafiki na mniejszym obszarze, możliwe jest znaczne wyostrzenie obrazu, który widzi dana osoba.

Leonardo da Vinci był pierwszą osobą, która w XV wieku zauważyła to zjawisko wizualne, zwane widzeniem dołkowym. David Lubke , wraz z czterema innymi badaczami z Nvidii, spędzili ostatnie dziewięć miesięcy, próbując naśladować zasadę w VR, w pełni renderując tylko określony obszar, na który patrzy gracz, i pozostawiając resztę sceny w znacznie niższej rozdzielczości.

Ta wirtualna scena została wyrenderowana przy użyciu podejścia Nvidii do dołka, które śledzi skupienie wzroku użytkownika i rozmywa widzenie peryferyjne wokół niego.

Kiedy gracz korzystający z systemu Nvidia skupia się na nowym obszarze sceny, oprogramowanie do śledzenia wzroku przesuwa punkt ciężkości renderowania. Aby renderować całą scenę w VR z szybkością 90 klatek na sekundę, najniższą dopuszczalną liczbą klatek w VR, zanim użytkownicy zaczną zgłaszać nudności, cztery miliony pikseli muszą być renderowane prawie sto razy na sekundę. Ale skupiając renderowanie tylko na linii wzroku gracza, można uzyskać ogromne oszczędności obliczeniowe. Wzrost wydajności jest zbyt duży, aby go zignorować, mówi Luebke.

Zasada nie jest nowa w badaniach VR. „Zasada nie jest nowa w badaniach nad VR. Rzeczywiście, zestaw słuchawkowy Fove wspierany przez Kickstarter korzysta z podobnego systemu (patrz „Wskaż, kliknij i strzelaj w wirtualnej rzeczywistości — tylko twoimi oczami”). Luebke spędził większość ostatnich 15 lat na badaniu tego obszaru, najpierw jako profesor na Uniwersytecie Wirginii, a teraz w Nvidii. Wcześniej jednak technologia śledzenia ruchu gałek ocznych miała problemy z nadążaniem za szybkimi ruchami ludzkiego oka, co powodowało efekt latencji powodujący skurcz żołądka, gdy użytkownik przełączał się, powiedzmy, z lewej strony sceny na prawą. Nowy prototypowy wyświetlacz VR do śledzenia wzroku firmy Przyrządy SensoMotoric jest zdolny do dokładnego śledzenia gałek ocznych z niskim opóźnieniem przy 250 Hz. Po raz pierwszy mamy urządzenia śledzące wzrok, których nie można wyprzedzić wzrokiem – wyjaśnia Luebke.

Nawet przy tej możliwości zespół Nvidii musiał poświęcić dużo czasu na dokładne obliczenie, o ile może obniżyć rozdzielczość obrzeży sceny, zanim widz zauważy. Widzenie peryferyjne jest bardzo dobre w wykrywaniu migotania, wyjaśnia Luebke. Pomaga nam zobaczyć tygrysy w lesie.

W związku z tym wszelkie migotanie wynikające z degradacji jest niepokojące. Podobnie, jeśli obrzeża stają się zbyt rozmyte, może to stworzyć efekt tunelowego widzenia, jakby widz patrzył przez lornetkę. Możesz powiedzieć, że coś jest nie tak, nawet jeśli nie możesz dokładnie określić, co, mówi Luebke.

Aby rozwiązać ten problem, badacze Nvidii odkryli, że jeśli zwiększą kontrast sceny peryferyjnej przy jednoczesnym obniżeniu rozdzielczości, ludzki umysł zostanie całkowicie oszukany.

Chociaż Nvidia nie ma w produkcji produktów ułatwiających tę technikę, firma, która dostarcza sprzęt i oprogramowanie dla wielu firm zajmujących się VR, ma nadzieję, że jej odkrycia zachęcą głównych producentów zestawów słuchawkowych do włączenia eye-trackerów do swoich przyszłych wyświetlaczy nagłownych. Częścią tego, co tutaj robimy, jest pomoc w zdefiniowaniu zasad ruchu dla VR, mówi Luebke.

Jest mało prawdopodobne, aby technologia ta pojawiła się poza VR — na przykład w laptopach — ponieważ urządzenia śledzące wzrok stają się znacznie mniej wydajne, im dalej są od twarzy. Natomiast VR, w którym tracker znajduje się kilka centymetrów od oka, oferuje idealne połączenie. Technologia prawdopodobnie wpłynie na przyszłe karty graficzne firmy, dając programistom możliwość nadania priorytetu przetwarzaniu obliczeniowemu na określonych pikselach i przedefiniowaniu algorytmów renderowania.

ukryć