Гаджеты

Как работает виртуальная реальность ?

Как работает виртуальная реальность и что мы вообще об этом знаем ? Может показаться, что технология виртуальной реальности (VR) существует всего несколько коротких лет.

Однако системы и гарнитуры виртуальной реальности, которые мы знаем сегодня, разрабатывались десятилетиями. Самый ранний прародитель сегодняшних систем виртуальной реальности восходит к 1957 году, когда Мартин Хейлиг подал патент на стереоскопическое телевизионное устройство с креплением на голову.

С тех пор технология VR развивалась медленно, но неуклонно. Поначалу разработчикам не хватало вычислительных мощностей для создания настоящего иммерсивного опыта виртуальной реальности. Затем, когда он появился, началась гонка за то, чтобы сделать его портативным и доступным для среднего потребителя.

Вот где мы находимся сегодня. Такие компании, как HTC, Oculus, Valve и Sony, теперь предлагают коммерчески жизнеспособное оборудование виртуальной реальности, которое продолжает улучшаться семимильными шагами. По этой причине люди во всем мире теперь знакомы с VR и понимают, что это такое. Однако большинство из них не имеют четкого представления о специфике технологии.

В данной статье вы узнаете, как работает виртуальная реальность , что нужно, чтобы заставить его работать, и где технология может развиваться дальше. Давайте погрузимся.

Как работает виртуальная реальность & Научные основы виртуальной реальности

По своей сути, технология VR преследует только одну цель: моделировать настройки и окружающую среду достаточно реалистично, чтобы обмануть человеческий мозг и заставить их принять их как реальность. С научной точки зрения все начинается с понимания того, как наш мозг интерпретирует то, что мы видим, для создания мысленной картины мира вокруг нас.

Не вдаваясь в подробности, самое простое объяснение состоит в том, что наше восприятие реальности основано на правилах, которые мы разрабатываем, руководствуясь нашим опытом. Например, когда мы видим небо, оно говорит нам, в каком направлении находится «вверх». Когда мы видим объекты, которые можем идентифицировать, мы можем использовать их размер относительно друг друга, чтобы оценить расстояние. Мы также можем обнаруживать источники света, улавливая тени, отбрасываемые объектами вокруг нас.

Дизайнеры виртуальной реальности могут использовать эти обычные правила для создания виртуальных сред, соответствующих нашим мысленным ожиданиям от реальности. Когда они это делают, в результате получается беспрепятственный опыт, который мы интерпретируем как «реальный».

Технические основы виртуальной реальности

Говоря о том, как работает виртуальная реальность, нельзя не упоминуть об ее технических основ. Сегодняшние коммерческие системы виртуальной реальности соревнуются между собой, чтобы определить, какая из них может обеспечить наилучший пользовательский опыт в виртуальной среде. По правде говоря, ни один из них не способен полностью погрузиться в атмосферу по одной очень простой причине: технология еще не догнала возможности человеческого зрения. Вот разбивка того, где находятся сегодняшние гарнитуры VR и куда они пытаются добраться.

Поле зрения

С технической точки зрения, одним из самых больших препятствий является тот факт, что люди могут иметь гораздо более широкое поле зрения (FOV), чем могут предоставить современные гарнитуры. Среднестатистический человек может видеть окружающую среду по дуге примерно от 200 до 220 градусов вокруг своей головы. Там, где зрение наших левых и правых глаз пересекается, есть дуга примерно в 114 градусов, по которой мы можем видеть в 3D.

Сегодняшние гарнитуры сосредотачивают свое внимание на этом 114-градусном трехмерном пространстве для создания виртуальной среды. Однако ни одна гарнитура еще не может обеспечить полный угол обзора обычного человека. Однако прямо сейчас современные разработчики аппаратного обеспечения виртуальной реальности стремятся создать устройства, которые обеспечат угол обзора 180 градусов, что считается идеальным для высокопроизводительного моделирования виртуальной реальности.

Частота кадров

В мире виртуальной реальности, пожалуй, нет большей темы для разногласий, чем вопрос о том, как бороться с частотой кадров в виртуальных средах. Это потому, что нет реального научного консенсуса относительно того, насколько чувствительным является человеческое зрение в этом отношении. С физической точки зрения мы знаем, что человеческие глаза могут видеть до эквивалента 1000 кадров в секунду (FPS). Однако человеческий мозг никогда не получает такие детали через зрительный нерв. Были исследования, которые предположили, что люди могут различать частоту кадров до 150 кадров в секунду, но помимо этого информация теряется при трансляции на пути к мозгу.

Для фильма, который вы смотрите в кинотеатре, частота кадров составляет 24 кадра в секунду. Однако это не предназначено для имитации реальности. Для приложений виртуальной реальности большинство разработчиков обнаружили, что частота кадров ниже 60 кадров в секунду вызывает у пользователя дезориентацию, головную боль и тошноту. По этой причине большинство разработчиков стремятся к «золотой зоне» VR-контента со скоростью около 90 кадров в секунду, а некоторые (например, Sony) не будут сертифицировать программное обеспечение для работы на своих устройствах, если они упадут ниже 60 кадров в секунду в любой момент во время использования. Однако в будущем большинство разработчиков оборудования VR собираются настаивать на частоте кадров 120 FPS или более, поскольку это обеспечит более реалистичный опыт для большинства приложений.

Show More

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button