виртуальные очки для компьютера как они работают

Как работают очки виртуальной реальности

Особенности конструкции

Многие считают термины «VR-очки» и «VR-шлем» синонимами, но это не верно. Так чем очки виртуальной реальности отличатся от шлема? Все просто — VR-очки не имеют собственного дисплея. Состоят они лишь из линз, корпуса (в случае очков, пожалуй, более уместным будет формулировка «оправа») и ремня. Впрочем, самые дешевые очки — картонные Google CardBoard лишены ремня и их приходится рукой удерживать перед глазами. Опционально может быть реализован механизм подстройки расстояния между линзами и расстояния от глаз до линз. В роли же дисплея будет выступать ваш смартфон.

Бренд очков виртуальной реальности при выборе модели особого значения не имеет. Например, компания Samsung хоть и производит очень эргономичные VR-очки, но они стоят неоправданно дорого и совместимы лишь с флагманскими смартфонами Galaxy S и Note (внутри очков находится контрольный чип). Неплохо зарекомендовала себя как производитель VR-очков Xiaomi — модели Mi VR Play и Mi VR Play 2 — стоят умеренно и вполне удобны в использовании. Также в продаже встречается великое множество «безымянных» китайских VR-очков по очень низкой цене. Но качество их сборки сильно разнится, что особенно заметно на линзах. В одних моделях линзы качественные и просматривать VR-контент вполне комфортно, тогда как от других быстро устают глаза. Рекомендуем поискать отзывы о конкретной модели в интернете, а лучше, по возможности, лично протестировать в магазине перед покупкой.

Главное, не засиживаться в виртуальной реальности подолгу. Если воздействие VR на психику человека ученые только-только начали исследовать, то утомляющее влияние на глаза и вестибулярный аппарат доказаны давно. Рекомендуемая длина VR-сессии — 15 – 30 минут, максимально допустимая — 1 час. Сочетаются VR-очки и с обычными диоптрийными очками и контактными линзами. Лишь бы оправа была не слишком большой и уместилась внутрь VR-очков. Естественно, пользователям с проблемами зрения стоит быть вдвойне внимательным к появлению неприятных ощущений в глазах (сухость, жжение, слезотечение).

Диагональ и разрешение экрана

Большинством VR-очков поддерживаются смартфоны с диагональю экрана от 4.5 до 6.4 дюйма. Но какой телефон подходит для очков виртуальной реальности лучше всего? Но, на наш взгляд, вдаваться в крайности не стоит и оптимальной будет диагональ от 5 до 5.7 дюйма. При одинаковом разрешении в первом случае будут менее заметны отдельные пиксели и картинка будет казаться четче, во втором — больше угол обзора и сильнее эффект погружения.

Разрешение экрана советуем не ниже 1920×1080 точек. Конечно, 1280×720 тоже поддерживается, но отдельные пиксели через диоприйные линзы будут выглядеть прямо-таки огромными. Идеальный же вариант — разрешение 2560×1440 или выше, которое позволяет уместить по ширине два виртуальных 720p-экрана (требуются для стереоскопического эффекта и, как результат, объемного изображения). Новомодные смартфоны с вытянутым соотношением сторон 18:9 для VR подходят еще лучше, так как у классических 16:9-экраном по высоте все равно избыток пикселей (см. статью «Дисплей без границ: ТОП-5 безрамочных смартфонов».

Акселерометр, гироскоп и магнитный компас

Почему очки виртуальной реальности не поддерживают тот или иной телефон? Обязательной для VR-очков деталью смартфона является акселерометр — простейший датчик перемещения в пространстве, который, к счастью, есть во всех без исключения смартфонах последних лет пяти, а то и старше. Если ваш смартфон умеет автоматически поворачивать изображение из портретного режима в альбомный, значит в нем есть акселерометр. Как результат, вы сможете не просто созерцать в очках виртуальной реальности статичную объемную картинку, но и вращать головой, чтобы оглядываться по сторонам, например в 360-градусном круговом видео.

Вторым важным, но необязательным для VR элементом является гироскоп — датчик положения в пространстве. Он более точный, чем акселерометр, и применяется в первую очередь в играх, требующих точного прицеливания взглядом. Проще говоря, в VR-гонки можно поиграть и на смартфоне с одним лишь акселерометром, тогда как для шутеров (например, Zombie Shooter VR и The Lost Future: VR Shooter) нужен уже гироскоп.

Третий, реже всего используемый для VR элемент смартфона — магнитный компас (не путать с электронным). Он используется только теми VR-очками, у которых имеется встроенный магнит (например, Google CardBoard версии 2.0). С его помощью можно наводить взгляд на объект в виртуальной реальности (например, кнопку меню) и, удерживая взгляд на нем несколько секунд, активировать его. Если же у смартфона нет магнитного компаса или у очков нет магнита, управлять VR-приложениями и играми можно будет лишь нажатием физических кнопок на очках или внешнем Bluetooth-геймпаде.

Проверить наличие всех вышеупомянутых датчиков у Android-смартфона можно с помощью приложения AIDA64. У iPhone же последних поколений все эти датчики имеются. Если все в порядке, смело устанавливаем приложение Google Cardboard (требуется ОС Android 4.1+ или iOS 8.0+) и приступаем к просмотру собранного в нем VR-контента.

Узконаправленный контент

Функциональность VR-очков очень широка и в то же время очень ограничена. Контента, адаптированного под виртуальную реальность много, но он слишком однообразен. Так что могут очки виртуальной реальности в итоге? Условно весь VR-контент можно разделить на пять типов:

Существенно расширить функциональность VR-очков можно при наличии настольного ПК или ноутбука с видеокартой GeForce с поддержкой технологии NVIDIA Share (модели начиная с GTX 650 Ti, 750, 950, 1050 или их ноутбучные аналоги). Посредством комплекта программного обеспечения Trinus можно настроить трансляцию VR-контента с ПК на смартфон по USB либо Wi-Fi. Это позволяет играть если не в режиме VR, то по крайней мере в 3D в любую компьютерную игру: хоть GTA V (в ней поддерживается вращение головой), хоть Skyrim (просто вид от первого лица). При этом, правда, будет сильная задержка изображения, из-за чего играть, например, в шутеры будет не комфортно. Зато графика в компьютерных играх в разы лучше, чем в мобильных.

Источник

Что такое VR, какие VR-шлемы бывают и стоит ли их покупать

Современные технологии позволяют нам получить опыт, который раньше даже представить было сложно. Узнайте, как далеко мы зашли.

Существование VR уже не так удивляет, как несколько лет назад. Однако стереотипов о виртуальной реальности до сих пор много. Самые популярные:

В этой статье мы разберёмся, как работает VR, и немного разрушим эти стереотипы.

Кстати! Вам не обязательно быть разработчиком игр, чтобы понять эту статью, — она для всех.

Пишет о программировании, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.

Что такое VR

VR — сокращение от Virtual Reality, что переводится как «виртуальная реальность». Эта технология позволяет погрузить пользователя в виртуальный мир, который трудно отличить от реальности.

Это не обязательно должна быть игра — может быть и просто видео в формате 360 градусов.

Как работают VR-очки

Существованием этой технологии мы обязаны устройству человеческих глаз. Благодаря бинокулярному зрению (зрение, в котором используются два глаза) мы можем различать не только цвета, но и глубину — так мы определяем расстояние до объектов и поэтому не врезаемся в препятствия.

Картинки почти идентичны, но можно заметить, что ракурсы немного различаются. Мозг накладывает эти изображения друг на друга так, как это показано на схеме ниже:

Цветами обозначены глаза и поле зрения каждого из них. Там, где поля пересекаются, образуется область, в которой мы можем воспринимать глубину. Всё остальное — периферийное зрение.

Мозг складывает оба изображения, чтобы в итоге получилось одно; именно его мы и видим.

VR-шлемы оснащены двумя мониторами (или одним, который разделён на две части). Каждый из этих мониторов показывает отдельные изображения для каждого глаза. А чтобы правильно сфокусировать взгляд, используются линзы.

Линзы помогают сфокусировать взгляд так, что мозг воспринимает игровой мир как реальный и более реалистичный — это происходит благодаря когнитивному искажению. Поэтому даже посредственная по современным меркам графика выглядит хорошо. Это на руку как разработчикам, так и игрокам, потому что устройству требуется в два раза больше ресурсов, чтобы рендерить сразу два изображения вместо одного.

Если линзы настроены правильно, картинка получается правдоподобной. Если же нет, то это может быть причиной как ухудшения изображения, так и тошноты.

Также на самочувствие человека влияет частота кадров. Раньше считалось, что 90 кадров в секунду достаточно, чтобы сделать погружение максимально правдоподобным. Появление шлема с частотой обновления мониторов в 144 Hz показало, что 90 кадров — не предел. Разумеется, если частота будет низкой, то от дёрганого изображения станет плохо.

В конце концов, не стоит игнорировать и особенности организма. Например, если вестибулярный аппарат плохо развит, то человека будет укачивать даже в самом продвинутом шлеме.

Каким бывает VR

На данный момент есть два основных варианта использования VR-шлема — видео в формате 360 градусов и игры. В первом случае берётся уже существующая запись, а потом разбивается на два экрана.

Чтобы посмотреть, как это выглядит, откройте видео ниже со смартфона — в настройках ролика можно выбрать вариант просмотра в VR-очках.

Что же касается игр и любых 3D-пространств, то тут для пользователя изначально готовятся два разных изображения, которые выводятся отдельно для каждого глаза.

Для этого в пространстве устанавливается сразу две камеры вместо одной. Они располагаются рядом, как глаза человека.

Какие VR-шлемы бывают

Устройства для VR бывают двух типов:

Самые известные наборы — это HTC Vive, Oculus Rift, PS VR и Valve Index.

Стоят они достаточно дорого — за эти деньги можно купить приличный игровой ноутбук. Но тут за эту сумму вы приобретаете опыт, который невозможно получить с помощью дешёвых Cardboard.

Контроллеры помогают управлять игрой или приложением, а камеры служат дополнительным источником ввода (считывают движения игрока) и средством безопасности: вы можете отметить границы, за которые нельзя выходить, а камеры будут предупреждать вас, когда вы будете возле этих границ.

Контроллеры устроены сложнее, чем клавиатура или мышь, — в них есть не только кнопки, но и различные датчики. Рассмотрим на примере контроллеров для Valve Index.

Эти контроллеры определяют расстояние от рукоятки до каждого из ваших пальцев, а также силу нажатия, положение руки и многие другие вещи — датчиков в контроллере больше 80. Это позволяет показать в игре реалистичные руки, которые будут повторять движения игрока.

В шлеме тоже есть датчики. Например, гироскоп, который позволяет фиксировать положение и наклон головы. Но это не единственный вариант. Так, например, PS VR захватывает ваши движения с помощью камеры — на шлеме располагаются светящиеся полоски, по которым консоль понимает, в каком положении ваша голова.

Что же касается Cardboard, то это просто держатель для телефона с линзами.

Такой шлем можно собрать самостоятельно, скачав инструкцию от Google.

Либо вы можете найти готовый Cardboard в магазине — цены начинаются от 500 рублей, если не ниже. Конечно, качество у настолько дешёвых вариантов плохое.

Бюджетные варианты позволяют управлять игрой или приложением с помощью смартфона. Но так как тачскрин недоступен из-за шлема, остаётся только гироскоп. Поэтому для Cardboard можно либо создавать очень простые игры, либо снимать видеоаттракционы.

Также существует Gear VR — устройство от Samsung, в которое также вставляется смартфон. От Cardboard оно отличается тем, что на шлеме есть контроллер.

Но для него, ожидаемо, можно использовать только некоторые модели смартфонов Samsung.

Для других смартфонов есть шлемы вроде FreeFly VR, с которым тоже идёт контроллер, но такой вариант более дорогой — около 10 000 рублей.

Источник

8 фактов про VR, которые вы стеснялись спросить

Содержание

Содержание

Там, где одни в курсе всех технических новинок, другие никак не успевают за прогрессом. Только привыкли, что карточку можно не вставлять в терминал, а тут оказывается, мир вовсю уже гуляет по виртуальной реальности. Если вы слышали что-то классное про VR, но до сих пор не понимаете, что тут к чему — мы ответим на самые популярные вопросы новичков.

Какая разница между очками и шлемом?

Ключевая разница в степени погружения и самой технологии подключения. Очки — это самый простой и довольно доступный способ попробовать виртуальную реальность. Они подключаются к смартфону, вернее последний просто вставляется в очки и транслирует специальный контент через окуляры очков. Очки мобильны, не зависят от компьютера и использовать их можно где угодно. В то же время максимально глубокого погружения ждать не стоит. Очки не отслеживаются в пространстве, а качество контента напрямую зависит от мощности смартфона.

Шлемы VR — это уже тяжелая артиллерия. Они отслеживаются в пространстве с помощью датчиков, транслируют изображение на отдельных дисплеях для глаз и дают полное погружение в цифровое пространство. Они идеально подходят для игр и подключаются напрямую к компьютеру. Стоят, правда, значительно дороже.

Правда, что сильно укачивает?

Не обязательно. Все зависит от вашего вестибулярного аппарата. Укачивания, головокружения — в принципе нормальная реакция для тех, кто впервые надел очки или шлем. Все дело в том, как мозг воспринимает информацию. Ваше тело остается в реальности, в то время как глаза и уши реагируют на виртуальные события. Вы видите, как вокруг все мелькает и бегает, а на самом деле вы сидите или стоите на одном месте и ничего не происходит. Головокружение — что-то вроде защитной реакции мозга, который не понимает, что не так.

Терпеть эти ощущения не стоит. При первых признаках дискомфорта прекращайте сеанс и возвращайтесь к VR позже, когда симптомы полностью пройдут. На начальном этапе выбирайте игры без явного рассинхрона, используйте режимы «телепорта» или «виньетки» и другие настройки, чтобы подстроить игровой процесс под собственные ощущения.

У многих укачивание со временем проходит, но, если вы переживаете и не хотите рисковать покупкой дорогостоящего оборудования — попробуйте для начала походить в салоны виртуальной реальности на несколько сеансов игр или хотя бы недорогие очки со смартфоном.

А вообще противопоказания есть?

Особенно нет. Первое, о чем беспокоятся новички в VR — а можно ли играть с нарушением зрения и что вообще делать, если ты носишь очки. Конечно, сменить очки на линзы в данном случае удобнее. Но сами по себе очки не являются препятствием, просто VR-система надевается поверх.

Как таковых противопоказаний по здоровью для использования VR нет, но имеет значение психическое состояние игрока. При наличии нервных и психических расстройств нужно внимательно отнестись к выбору контента, избегая игр с яркими и особо динамичными сценами, дикими спецэффектами. Ну, и не увлекайтесь слишком сильно виртуальными прогулками, чтобы не грустить по возвращению в суровую реальность.

И что там в этой виртуальной реальности делать?

Что угодно. Кататься на американских горках, гулять со львами по саванне, путешествовать по Марсу, играть в игры, смотреть фильмы в 3D. Все зависит от типа загружаемого контента, которого сейчас уже очень много от обыкновенных роликов до фантастических миров. В очках удобно и приятно смотреть ролики, оптимизированные под VR и играть в простейшие игры для смартфонов. В шлемах можно делать все то же самое, но играть уже «по-взрослому», полностью взаимодействуя с игровым пространством. Да и игры сами будут круче.

Качество контента разнообразно и зависит от разработчиков. Вот, например, как выглядит, нашумевшая Half-Life: Alyx, оптимизированная под VR.

Какой компьютер нужен для шлема VR?

Требования для ПК можно посмотреть в характеристиках самих VR-шлемов.

Например, шлем HTC Vive PRO просит процессор от i5 4590 или FX 8350, от 4–8­ ГБ (а лучше все 16) оперативной памяти и видеокарту NVIDIA GeForce GTX 970 или AMD Radeon R9.

В целом, чем мощнее ваши процессор и видеокарта, тем более высокие настройки графики вы сможете выставить в игре.

Очки не имеют никаких специфических требований, потому что сами по себе не являются цифровым устройством. В них все зависит от вашего смартфона. Некоторые модели очков накладывают ограничение только на используемые модели для смартфонов. Например, Samsung Gear VR можно использовать только со смартфонами Samsung и то далеко не со всеми.

Обязательно покупать всю систему VR или шлема хватит?

Для некоторых игр достаточно и одного шлема. Игровые действия можно реализовать с помощью геймпадов, джойстиков или обычной клавиатуры с мышью. Но виртуальные контроллеры дадут вам, во-первых, мобильность, а, во-вторых, то самое, за что так любят VR — погружение.

С наличием полноценной VR-системы и контроллеров «махалок» вы полностью погружаетесь в игру, а контроллеры имитируют ваши руки.

У меня дома мало места — я смогу поиграть?

Конечно. В среднем для комфортной игры достаточно 3 квадратных метров пространства, в которых вы сможете размахивать руками и сделать пару шагов. В игровых настройках вы как правило можете задать периметр игровой зоны, и когда вы в порыве виртуального погружения вдруг начнете за нее выходить — шлем предупредит вас об этом. Также можно использовать реальные ограничители, чтобы вам было проще ориентироваться в пространстве — например, обложиться подушками или одеялами или просто постелить коврик на игровую зону. Лучше всего играть вдали от хрупких и острых предметов, электроники либо накрыть их чем-то мягким.

AR и VR — это одно и то же?

Нет. AR — это augmented reality, «дополненная реальность». Она буквально «накладывает» виртуальные объекты на реальное пространство. Что-то типа нашумевшей игры в покемонов Pokemon GO, только на этом потенциал AR, конечно, не заканчивается. Дополненная реальность активно используется в медицине, военном деле, инженерии, архитектуре и дизайне. смотря на то, что технологии различны, сферы их применения относительно схожи. В VR вы отсекаете реальный мир и полностью погружаетесь в цифровую среду, и она откликается на ваши движения. В AR вы смотрите на реальный мир, но с дополнительными элементами — объекты, разметки, чертежи, подписи, мультимедиа объекты в играх.

Есть, кстати, еще MR — mixed reality, «смешанная реальность», объединяющая AR и VR. Вы как бы полностью ощущаете себя в реальности, но вокруг вас происходит что-то цифровое, и вы взаимодействуете с этими объектами. Ключевое отличие от AR в том, что в дополненной реальности объекты просто накладываются сверху как картинка или голограмма, а в MR они полностью интегрируются в реальную среду, имея физические и пространственные точки соприкосновения с реальными объектами.

Источник

Очки виртуальной реальности для ПК: обзор технологии и VR-шлемов

В последнее десятилетие интерес к виртуальной реальности разгорелся с новой силой. Многие корпорации взяли наработки прошлых лет, развили их и внедрили в коммерческие проекты. Таким образом, мы получили развитие восприятия смоделированного мира с так называемым «полным погружением». Такой инструмент как VR-очки для ПК является проводником между нашим зрением и этим виртуальным миром, будь то компьютерная игра, фильм или что-либо приближенное к этим понятиям.

Что такое виртуальная реальность

Виртуальная реальность с полным комплектом свойств встречается довольно редко. Да и не всегда полное погружение необходимо. Все зависит от задач, которые преследует пользователь, используя VR.

Для взаимодействия с трехмерной графикой стало популярно использовать очки виртуальной реальности. Дополнять их могут и другие элементы управления, именуемые манипуляторами или контроллерами.

Для чего нужны очки ВР

Очки виртуальной реальности – это инструмент для погружения в трехмерный компьютерно-смоделированный графический мир. Они создают иллюзию объемного изображения – 3D эффекта.

Принцип работы очков

VR-очки представляют собой корпус с двумя линзами, за которыми установлен экран или два экрана. Обычно, используется один экран, разделенный на 2 части (каждая часть используется отдельно для одного и второго глаза).

Принцип работы такой: каждый глаз видит только свою часть изображения, которое попеременно показывается с высокой частотой для левого и правого глаза. Мозг обрабатывает увиденную информацию и воспринимает две картинки как единое целое. Кроме того, изображение приобретает объем.

В качестве такого экрана может использоваться смартфон (довольно частое решение) и специально созданный для этого дисплей, вмонтированный в саму конструкцию. Обычно, второй вариант дороже и по характеристикам, и свойствам погружения намного лучше. Цена, естественно за такое устройство выше в несколько раз. Хотя взаимодействовать с компьютером может как первый, так и второй вариант VR-устройства.

Корпусом VR-очков выступает бокс, содержащий окуляры, дисплей или посадочное место для этого дисплея, процессор, датчики (в наиболее дорогих вариантах VR-техники).

Передача изображения и экраны

VR-устройства по этому признаку получили классификацию.

Если для взаимодействия нужен смартфон или другой дисплей, не присутствующий в конструкции устройства изначально, – это VR-очки.

VR-шлемы имеют встроенный дисплей с соответствующей для взаимодействия с ним электроникой. Они подключаются к компьютеру напрямую. Некоторые шлемы дополняются специальной VR-системой с множеством дополнительных элементов, позволяющей воспроизвести наиболее реалистичное полное погружение.

VR-очки изначально никто не планировал использовать совместно с компьютером. Но развитие высоких скоростей передачи данных и соответствующих технологий позволяет транслировать картинку с компьютера в реальном времени и передавать на любое подключенное устройство.

Таким способом, специально написанная программа для трансляции игр с ПК на смартфон позволяет использовать даже самые простые VR-очки для мощных компьютерных VR-игр и других 3D-симуляций.

Стоит ли покупать?

За вас решение никто не примет.

Плюсы и минусы

Для наглядного сравнения смотрите таблицу.

Сложность подключения к ПК

Качество погружения

Приближенное к полному

Ошибки позиционирования

Присутствуют, но реже

Практически исключены

Качество изображения

Плохое, видно пиксели

Хорошее, пиксели еле различимы

Хорошее, пиксели еле различимы

В пределах вытянутой руки

В пределах участка 2х2 метра

Взаимодействие в комнате размером до 20 кв.м.

От длительного взаимодействия с VR-гарнитурой устают глаза, может произойти дезориентация в пространстве, что приводит к тошноте и дискомфорту.

Также, длительные времяпровождения в игре приводят к социальным и эмоциональным проблемам. Детям не следует использовать VR-очки более 10 минут.

Советы по выбору

Есть множество моделей, стоимость которых не превышает 15 долларов. Но использовать их в качестве знакомства с виртуальной реальностью не рекомендуется. Приобретите модель ценой в 30-40 долларов с более качественными характеристиками. Например, некоторые устройства разрешают регулировать расстояние между линзами.

Желательно перед покупкой примерять гарнитуру на голову, обратить внимание на совместимость с вашим смартфоном, убедиться в хорошей изоляции корпуса (чтобы свет не проникал внутрь).

Рейтинг лучших очков для ПК

Устройства разделены по их классификации для удобного сравнения.

VR-очки, для работы которых нужен смартфон

VR-шлемы с подключением к ПК

Настройка и подключение

Существует два вида подключения: с помощью клиенто-серверных программ для VR-очков и напрямую к компьютеру для шлемов.

Программы для трансляции изображения

Советы по настройке очков

Для настройки VR-очков предпочтение отдают программе Trinus, предлагающей тонкие настройки калибровки экрана. Даже если вы не сможете добиться в ручной настройке нужного результата, параметры можно сбросить до заводских.

С играми, в которых нужно использовать перчатки для управления, могут возникнуть трудности. Альтернативой перчаткам могут стать контроллеры или геймпады. Лучше всего с контроллерами взаимодействует Driver4VR.

Для первого виртуального погружения рекомендуется сыграть в обычные 3D игры на ПК через очки. Управление здесь возможно с помощью поворотов головы или мышкой.

Прямое подключение к ПК

Источник