هل يمكن للواقع الافتراضي أن يقطع الحبل؟

الإعلانات

دعونا لا نخلط الكلمات: أنا مستاء بشكل واضح من Valve's سماعة الواقع الافتراضي الجديدة Valve و HTC تعلنان عن سماعة VR جديدة للشحن بحلول عيد الميلاد 2015تعد سماعة رأس Valve الجديدة VR أفضل ما شهده العالم على الإطلاق. هل لدى Oculus فرصة؟ اقرأ أكثر .

يتميز Vive ، الذي تم إنشاؤه بالشراكة مع HTC ، بالتتبع المثالي لرأسك وجهازي تحكم ، ودقة مريحة تبلغ 2160 × 1200 ، وشاشة OLED فائقة الوضوح بقوة 90 هرتز. انها يخرج هذا العام، ويقدم تجارب تفاعلية للواقع الافتراضي توفر إحساسًا مستمرًا بالحضور المادي في المشهد الافتراضي.

لفهم مدى جودة التتبع ، شاهد هذا الفيديو الخاص بـ "The Gallery" ، وهو لعبة VR يتم تشغيلها على Vive.

تحدي الواقع الافتراضي للتجوال الحر

Vive رائع. ومع ذلك ، إذا قرأت مراجعات سماعات الرأس النموذجية التي تتدفق ، فأنت تلاحظ ذلك شكوى واحدة محددة يستمر في الظهور.

فوز المشروع:

"خلال تجربتي مع النموذج الأولي ، ارتديت حزامًا للحفاظ على مجموعة من الأسلاك بعيدًا عن طريقي - والآن بعد أن أفكر في الأمر ، يجب أن يكون لدى Valve شخص يتجول معي للتأكد من أنني لم أتعثر خلال أي ركود قمت بإنشائه أثناء التنقل حول غرفة."

PC MAG:

"نظرًا لأنها تجربة تفاعلية ومتجولة بالكامل ، فأنت بحاجة إلى مسح الأثاث من وسط الغرفة ومحاولة عدم التراجع فوق الكبل الذي يعود إلى الكمبيوتر".

Gizmodo:

"وربما هذه هي نقطة الضعف الرئيسية مع HTC Vive. انها مثل المصفوفة يبدو ذلك حقيقيًا ولكن أيضًا من خلال توصيلك بجهاز كمبيوتر باستخدام كابل يخرج من مؤخرة رأسك. سيحد ذلك أحيانًا من حركتك الحرة ، وأحيانًا (ولكن ليس في كثير من الأحيان ، في تجربتي) خطر تعثر. أنها ليست للغاية مشكلة كبيرة ولكن ملحوظة على أي حال ".

يرجع بعض هذا إلى أن سماعة الرأس هي نموذج أولي يحتوي على خمسة كابلات (يجب أن يكون إصدار المستهلك واحدًا فقط ، وسلك USB و HDMI مشتركًا يربط سماعة الرأس بالكمبيوتر الشخصي). ومع ذلك ، يبدو أن المشكلة أساسية بالنسبة للسماعات السلكية مما يسمح لك بالسير بحرية شاهدنا جرب The Oculus Rift Crescent Bay في CES 2015إن Oculus Rift Crescent Bay هو نموذج أولي جديد يعرض بعض التحسينات المثيرة في تقنية الواقع الافتراضي. نجربها في CES 2015. اقرأ أكثر . الحبال هي خطر التعثر ، وأيضا نوع من المشكله. إنها تمنعك من إخراج جهاز الواقع الافتراضي الخاص بك خارج الغرفة ، ناهيك عن المنزل.

سيصبح هذا مشكلة أكثر عندما نبدأ في استخدام VR كواجهة أساسية لأنظمة التشغيل الخاصة بنا.

لم يكن لدينا أجهزة كمبيوتر لفترة طويلة قبل أن نرغب في إصدار محمول من التجربة (أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية). سيكون VR بنفس الطريقة ، خاصة عندما نبدأ في دمج ميزات الواقع المعزز على غرار Microsoft HoloLens 8 استخدامات في العالم الحقيقي لمايكروسوفت HoloLensإن HoloLens من Microsoft رائع ، ولكن ما الذي ستستخدمه بالفعل؟ نركض على الاحتمالات الأكثر إثارة. اقرأ أكثر .

لسوء الحظ ، اتضح أن فصل سماعات رأس الواقع الافتراضي من أجهزة الكمبيوتر يمثل تحديًا تقنيًا كبيرًا ، ولا نزال لا نعرف كيفية حله. ومع ذلك ، هناك تقنيتان واعدتان في الأفق قد تساعدان في حل المشكلة.

الحل رقم 1: دفق الكمبيوتر الشخصي

أحد الأساليب الواضحة للبرنامج هو استخدام جهاز الكمبيوتر الخاص بك لتقديم العالم الافتراضي ، ثم بث الصور المقدمة إلى سماعة الرأس عبر WiFi (مثل ستيملينك، والتي تبث الألعاب من جهاز الكمبيوتر الخاص بك إلى جهاز التلفزيون). مشكلة هذا النهج هي الكمون. في الواقع الافتراضي ، تريد تقليل التأخير بين الحركة ورؤية تلك الحركة المنعكسة على الشاشة. من المتفق عليه بشكل عام أن تكون البقعة الحلوة أقل من 20 مللي ثانية.

يمكن أن يصل تدفق الفيديو الحديث إلى أقل من مللي ثانية واحدة من الكمون ، وهي بداية رائعة. لسوء الحظ ، يبلغ دفق الفيديو غير المضغوط 1440p 90 هرتز حوالي 8 غيغابت في الثانية من البيانات. يمكن لأجهزة توجيه WiFi الاستهلاكية التعامل مع حوالي 100 ميغابت. حتى الموجهات الصناعية المتطورة بحد أقصى في حوالي 800 ميغابتأقل ثماني مرات مما هو مطلوب. لإصلاح ذلك ، تحتاج إلى ضغط الصور قبل إرسالها. تضيف عملية الضغط وإلغاء الضغط 80 مللي ثانية الكمون الذي إرادة تجعلك مريضا.

هناك بعض الحلول الممكنة لهذه المشكلة:

تحسينات عرض النطاق الترددي

تتمثل إحدى الطرق في محاولة زيادة مقدار النطاق الترددي المتاح. قد تتيح شبكات 5G ، التي من المقرر أن تتوفر في غضون خمس سنوات ، سرعات تبلغ حوالي تيرابايت واحد في الثانية ، والتي يمكن أن تعالج مستقبلات 8K HMDs بدون ضغط. في المدى القريب ، Li-Fi (يمكن أن تسمح تقنية الإنترنت التي تستند إلى LEDs النابضة بسرعة بسرعات نقل تبلغ 10 غيغابايت / ثانية في أوقات استجابة منخفضة جدًا ، تسمح بإصدارات لاسلكية من سماعات رأس الواقع الافتراضي من الجيل الحالي في السنوات القليلة المقبلة ، على الرغم من أن التكنولوجيا غير متاحة للمستهلكين بعد.

ربما يكون هذا هو أفضل حل للمشكلة ، لكنه لن يكون متاحًا للمستهلكين لمدة عام أو عامين على الأقل ، قد تكون باهظة الثمن ، ومن المحتمل أن تتخلف الدقة خلف سماعات الرأس السلكية المتطورة حتى شبكات 5G المناسبة يصل.

تزييف المحلية

سيكون الخيار الأكثر تعقيدًا هو قبول 80 كم من زمن الوصول ، ومحاولة تصحيحه بعد الحقيقة ، عن طريق تشويه الصورة القديمة إلى موضع الرأس الجديد. لا يزال هذا ينتج بعض التأخير في الإدخال ، ولكن ليس نوع حركة الرأس الغثيان.

النهج القياسي لهذا النوع من المشاكل هو الالتفاف غير المتزامن ، الذي يجمع البيانات من جهاز الكمبيوتر ويشوهها باستخدام مجموعة صغيرة GPU على سماعة الرأس لعرض الصورة القديمة من منظور جديد ، مما يسمح لسماعة الرأس بالتحديث بسلاسة على الرغم من الكمون العالي.

للوهلة الأولى ، يبدو هذا وكأنه رصاصة سحرية. لسوء الحظ ، هناك بعض المصيد الكبير. على حد تعبير مايكل أنتونوف ، باحث Oculus ،

"يُعد القضاء الموضعي واحدًا من أكثر القطع الأثرية وضوحًا مع اتجاه زمني محدد فقط. عندما تحرك رأسك ، لا ينعكس سوى عنصر الدوران الإضافي في الصور التي يتم إنشاؤها في ATW ، بينما يتم تجاهل أي حركة رأس متعدية منذ تقديم الإطار. هذا يعني أنه عند تحريك رأسك من جانب إلى آخر ، أو حتى مجرد تدوير رأسك الذي يترجم عينيك ، سترى اهتزازًا متعدد الصور على الأشياء القريبة منك.

[…]

تتمثل إحدى الطرق الممكنة لمعالجة الاهتزاز الموضعي في تنفيذ الالتواء الموضعي الكامل ، والذي يطبق كل من إصلاحات الترجمة والتوجيه على الإطار الأصلي المعروض. يحتاج الالتواء الموضعي إلى النظر في عمق الإطار الأصلي الناتج ، مما يؤدي إلى إزاحة أجزاء من الصورة بمقادير مختلفة. ومع ذلك ، فإن مثل هذا الإزاحة يولد قطع أثرية عند حواف الكائن ، حيث يتم الكشف عن مساحات من المساحة لا تحتوي على بيانات في الإطار الأصلي. "

يوجد تقنيات عديدة لتكوين البيانات لملء الفجوات التي تم إنشاؤها بواسطة الوقت المؤقت الموضعي ، لكن جميعها تترك وراءها قطعًا أثرية ، والأخرى التي تترك أقل عدد من القطع الأثرية هي الأكثر تكلفة من الناحية الحسابية. المشكلة مشابهة لتلك التي يواجهها هؤلاء محاولة عرض فيديو عمق VR الواقع الافتراضي على وشك تغيير صناعة الأفلام إلى الأبد: إليك كيفية ذلكالواقع الافتراضي هو طريقة جديدة للتواصل مع عارضك ، ويجد العديد من الأشخاص الذين لديهم خلفية في صناعة الأفلام التقليدية أن الاحتمالات مثيرة. اقرأ أكثر .

لإصلاح هذه المشكلة بشكل مثالي ، يجب على المطورين إيجاد طريقة ما لنقل البيانات الإضافية لملء الفجوات. بعض الطرق الممكنة:

• اعرض كائنات بعيدة المدى وكائنات المجال القريب بشكل منفصل ودفق كلا الصورتين
• تقديم أ مجال الضوء، والتي يمكن إعادة إسقاطها عن طريق إزاحة الرأس الكبيرة بدون تشويش
• قم بتطوير نماذج حركة الرأس المعقدة للغاية ، واستخدم التنبؤ لتقليل أخطاء الإزعاج

ليس من الواضح ما هو الحل الأفضل هنا. لا تعتبر أي من الأساليب التي نعرفها مثالية ، وبعضها يتطلب المزيد من البحث. معرفة ما إذا كانت إعادة العرض فكرة جيدة تتلخص في مقدار ما يمكننا تقليله من القطع الأثرية. إنها إمكانية واعدة ، ولكن هناك الكثير من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها.

الحل رقم 2: التقديم المحلي

هناك استراتيجية مختلفة تمامًا تتمثل في نسيان جهاز الكمبيوتر ، والقيام بالعرض محليًا على سماعة الرأس. هكذا تعمل HoloLens من Microsoft و Gear VR من Samsung. لا يعرف الكثير حول HoloLens خمسة أسئلة حول "مشروع HoloLens" من Microsoftتعد سماعة الواقع المعزز الجديدة من Microsoft مثيرة للغاية - ولكن هل يمكنها حل المشاكل الأساسية للواقع المعزز؟ اقرأ أكثر ، لكن Gear VR لديها عدد من القيود الخطيرة. يمكن لوحدة معالجة الرسومات المحمولة الخاصة بها التعامل مع بعض تجارب الواقع الافتراضي المتواضعة (مع التحسين المكثف) ، ولكن بالكاد. إدارة الحرارة هي قضية، لا ترتفع الدقة ومعدل التحديث إلى المستوى المطلوب للتواجد في المشهد ، ولا تحتوي سماعة الرأس على تتبع موضعي. يرجع جزء من هذا إلى قيود تكنولوجيا الهاتف المحمول ، وسيتحسن قريبًا ، مدعومًا بمد قانون مور.

ومع ذلك ، فإن بعض هذه المشكلات هي نتيجة الاضطرار إلى إجراء هندسة حول هاتف ذكي لم يتم تصميمه للواقع الافتراضي. إذا كنت تقوم ببناء سماعة رأس متحركة للواقع الافتراضي من البداية ، فيمكنك القيام بأشياء كثيرة بشكل مختلف. يمكن أن يكون لدى المصممين وحدتي GPU متنقلتين ، وشاشة تحديث عالية جدًا ، وبطارية كبيرة. يمكنهم أيضًا نشر المكونات لتحسين توزيع الوزن وإدارة الحرارة. قد يبدو عامل الشكل الناتج يشبه إلى حد كبير Sony Morpheus.

أو ، إذا أراد المهندسون أن يصبحوا طموحين ، فيمكنهم بناء شيء يشبه الكمبيوتر المصغر: كتلة صغيرة يمكن ارتداؤها من كمبيوتريوم تحتوي على واحدة أو أكثر من وحدات معالجة الرسومات المحمولة ومروحة وبطارية كبيرة. سيكون لهذا الجهاز عامل شكل مشابه لجهاز Walkman ، وسيقود HMD عبر كابل واحد.

وحدة معالجة الرسومات الرئيسية NVIDIA الحالية ، GTX 980 ، وهو ما يستخدمه Oculus داخليًا أسرع بنسبة 40٪ فقط من نظيره المحمول ، 980M ، وهو كذلك صغير جدا. من المحتمل أن تتسع اثنتان منهم في حزمة مراوح ، مع مساحة كافية لبقية الشجاعة في جهاز كمبيوتر محمول صغير.

ملاحظة لمطوري الأجهزة: لا تسمح للصحافة تحت أي ظرف من الظروف بوصف منتجك بأنه "حزمة مراوح".

سيكون عامل الشكل هذا أكثر اكتظاظًا من سماعة الرأس المستقلة ، ناهيك عن التكلفة - يقترح الجزء الخلفي من الرياضيات المغلفة نقطة سعر حوالي 2500 دولار. من المحتمل ألا يهتم المستهلكون المعاصرون بالمنتجات غير العملية. ومع ذلك ، فهي الطريقة الوحيدة لسماعة رأس VR محمولة لتقديم أداء تنافسي مع PC VR ، وأظن أن اللاعبين المتشددين وغير القابل للاستبدال سيختارون ذلك. هناك تاريخ طويل من المهووسين الذين يقودون طليعة التكنولوجيا من خلال الاستعداد لارتداء المنتجات التي تجعلها تبدو سخيفة.

في الوقت الحالي ، تعاني سماعات الهاتف المحمول من عدم القدرة على توفير التتبع الموضعي ، مما يتسبب في شعور بالغثيان بأن العالم مرتبط بجذعك عندما تحاول التحرك. ومع ذلك ، قد يتم حل هذه المشكلة قريبا. على المدى القصير ، صمامات تقنية "المنارة" لتتبع الموقع حل رائع: أجهزة العرض بالليزر غبية ، مما يعني أنه يمكن تجانبها لتغطية مساحات كبيرة ، ويمكنها تقديم العديد من الأجهزة في وقت واحد. ونتيجة لذلك ، على مدار السنوات القليلة المقبلة ، قد يصبح تتبع المنارة خدمة غير مكلفة توفرها المنازل وتوفر الشركات ، مثل WiFi اليوم ، مما يسمح لك باستخدام أجهزة VR المحمولة في معظم الأماكن المغلقة مسافات.

على المدى الطويل ، مع تحسن كاميرات العمق في الدقة ومستوى الضوضاء ، يجب أن يبدأ استخدامها في التتبع الموضعي ، مع دقة كافية لتوفير شعور بوجود الواقع الافتراضي. سيسمح ذلك بمنتجات الواقع الافتراضي القائمة بذاتها المناسبة لاستخدام الواقع الخارجي والمعزز.

مستقبل Mobile VR

على المدى الطويل ، سماعات الرأس المحمولة هي المكان الذي تتجه إليه تقنية الواقع الافتراضي.

يمكننا القيام بحسابات قانون مور من خلال معرفة عدد المضاعفات التي نبتعد عن قدرتها على تقديم عوالم افتراضية واقعية على الأجهزة المحمولة. ربما تكون أجهزة الكمبيوتر المتطورة خمسة أضعاف (مضاعفة جيل وحدة التحكم) بعيدًا عن القدرة على تقديم تجارب الألعاب الواقعية بدقة 1080 بكسل. بالنسبة إلى VR ، نحتاج إلى مضاعفة ثلاثية الأبعاد ، وثلاثة أخرى لتقديمها عند 8K لكل عين اللازمة للتخلص من التشويش وتأثير باب الشاشة. لحساب النظام الأساسي للجوّال ، نحتاج إلى حوالي أربعة مضاعفات إضافية للحاق بأجهزة الكمبيوتر المتطورة.

إذا جمعت كل المضاعفات وضربت في الثمانية عشر شهرًا التي يمليها قانون مور ، فستحصل على ما يقرب من عشرين عامًا (2035) ، وهي النقطة التي لن يتمكن فيها أي شخص من معرفة الفرق بين مشهد الواقع الافتراضي المعروض على الهاتف الذكي والمشهد المعروض على كمبيوتر ألعاب متطور. في هذه المرحلة ، لن يكون هناك سبب لاستخدام سماعة رأس تعمل بالكمبيوتر مرة أخرى.

حتى ذلك اليوم ، أظن أننا سنشاهد سماعات رأس VR سلكية ولاسلكية تعمل بالكمبيوتر الشخصي VR لفترة من الوقت. ستكون سماعات الرأس اللاسلكية أكثر ملاءمة ، ولكن سماعات الرأس السلكية ستوفر دقة أفضل - على الأقل حتى تنضج شبكات 5G بالكامل.

على الجانب الآخر من الفجوة ، ستستمر سماعات الرأس في التحسن ، وتتخلص من حصتها في السوق من الكمبيوتر الشخصي حيث ننزلق بعيدًا ما يكفي من منحنى تناقص الغلة ، مع المزيد والمزيد من الناس على استعداد للتضحية بقدر متواضع من الإخلاص من أجل المرونة. ستكون المنافسة شرسة ، ونأمل أن تكون جيدة للمستهلك. أنا شخصياً لا أستطيع الانتظار.

متحمس لسماعات لاسلكية؟ هل تعرف تقنية فاتتنا؟ اسمحوا لنا أن نعرف في التعليقات!

ائتمانات الصورة: بارون فيرنزي عبر Shutterstock "تسجيل Isan…" ، بقلم Edvvc ، "قذرة، "بقلم كيفين لين ،" HTC VR ، "من HTC ،"ستيم لينك، "بواسطة Valve ،"قانون مور، "ويكيميديا