Kā neļaut virtuālajai realitātei izraisīt vemšanu

Es sēžu Gordons Vecšteins ’s lab Stenfordas Universitātē ar uzlauztu uz galvas piestiprināta displeja prototipu, kas piestiprināts pie manas sejas, izmantojot bezvadu Xbox kontrolieri, lai manipulētu ar 3-D modeļu sērijām: lauvu, šaha galdiņu, kas piepildīts ar šaha figūriņām, espresso automātu un tā tālāk.

Gaismas lauka stereoskopa prototips, ko izveidojuši Stenfordas pētnieki, cenšoties uzlabot virtuālās realitātes fokusa signālus.

Attēli ir diezgan vienkārši, praktiski modeļi — tādi, kurus ikviens var lejupielādēt no interneta. Tomēr interesanti ir tas, kas notiek, kad es skatos uz modeļiem, griežot tos ar kontrolieri, lai es varētu tos pārbaudīt no dažādiem leņķiem: es varu koncentrēties uz dažādām attēlu daļām dažādos dziļumos, tāpat kā es to darītu, skatoties uz kaut ko. reālajā dzīvē, tāpēc, kad es skatos, teiksim, šaha figūras tuvplānā, tās fonā izskatās izplūdušas un otrādi, kad es koncentrējos uz tālumā esošajām figūrām. Un man nav slikta dūša vai reibonis, kā dažreiz, spēlējoties ar virtuālo realitāti, it īpaši, skatoties uz objektiem, kas atrodas tuvu manai sejai.

Virtuālā realitāte ir uz komerciālas pieejamības robežas, un patērētājiem paredzētas austiņas, piemēram, Oculus Rift, ir gatavas izlaišanai nākamgad (skatiet Oculus Shows its First Consumer Headset, Circular Hand Controls). Tomēr, lai gan tehnoloģija pēdējos pāris gados ir ievērojami uzlabojusies, joprojām ir daudz būtisku problēmu, kas jāatrisina, tostarp kustību slimības sajūta, kas dažiem cilvēkiem, piemēram, man, ir, piedzīvojot virtuālo realitāti, kas rodas no tā sauktā vergence. - izmitināšanas konflikts.

Šo konfliktu Vecšteins, elektroinženieru docents, un citi Stenfordas pētnieki cenšas atrisināt ar austiņām, kuras es pielaikoju un ko viņi sauc par gaismas lauka stereoskopu — būtībā ierīci, kas izmanto divu LCD displeju kaudzi, lai parādītu. katra acs ir gaismas lauks, kas padara virtuālos attēlus dabiskākus nekā parasti.

Attēlu paraugi parāda, kā izskatās gaismas lauka stereoskops, lai fokusētu 3-D ainas daļas, kas, šķiet, atrodas dažādos dziļumos.

Reālajā dzīvē, kad skatāties uz kaut ko, piemēram, ziedu, jūsu acis kustas, un katras acs lēca pielāgojas, lai fokusētu visu, kas atrodas jūsu priekšā. Ar stereoskopisko 3-D tehnoloģiju, ko parasti izmanto uzņēmumi, kas ražo virtuālās realitātes austiņas, lietas kļūst sarežģītākas. Šajā gadījumā katrai acij tiek parādīts nedaudz atšķirīgs vienas un tās pašas lietas attēls; jūsu smadzenes apvieno šos attēlus, lai iegūtu dziļuma sajūtu. Taču, tā kā tālumā skatāties uz plakanu, izgaismotu displeju un fokusējaties uz 3D attēliem, kas šķiet jūsu priekšā, tas var izraisīt sliktu dūšu un reiboni. Ja tehnoloģija neuzlabosies, dažiem cilvēkiem tas var apgrūtināt patiesu mijiedarbību ar virtuālo realitāti tuvplānā neatkarīgi no tā, vai viņi spēlē pirmās personas šāvēja spēli vai kontrolē ķirurģisku robotu.

Kad vēlaties pieskarties virtuāliem objektiem, lietām, kas atrodas tuvumā, un vēlaties ar tiem mijiedarboties, tas kļūst ļoti svarīgi, saka Wetzstein.

Cerot padarīt stereoskopisko virtuālās realitātes pieredzi līdzīgāku tam, ko redzat dzīvē, Stenfordas pētnieki izveidoja austiņas, kurās ir divi LCD ekrāni, kas novietoti viens otra priekšā, aiz tiem ir fona apgaismojums, starplikas starp tiem un objektīvi. viņu priekšā. Tas ir savienots ar datoru, kurā darbojas programmatūra, kas nepieciešama sistēmas darbībai.

Dators sākas ar 3-D modeli, ko pētnieku programmatūra katrai acij atveido kā gaismas lauku — šajā gadījumā Vetzšteins saka, ka tas ir pieci reiz pieci režģis ar nedaudz atšķirīgiem modeļa 2-D attēliem. tātad katrai atsevišķai acij kopā 25 attēli. Algoritms izmanto gaismas laukus, lai ģenerētu divus attēlus katrai acij, un katrai acij viens no šiem attēliem tiek parādīts austiņu aizmugurējā LCD ekrānā, bet otrs ir redzams priekšējā LCD ekrānā. Attēli nonāk jūsu acu zīlītēs un tiek projicēti uz jūsu tīklenes.

Tas, ko jūs redzat, saka Vetzšteins, ir optiski ģenerētā gaismas lauka tuvinājums, kurā jūsu acis var brīvi pārvietoties un koncentrēties uz vēlamo vietu virtuālajā telpā.

Parasti tas nav iespējams, viņš saka.

Wetzstein saka, ka tehnoloģija, kas tiek izmantota austiņās, ir lēta un tai nav nepieciešama acu izsekošana, lai noskaidrotu, kur skatītājs skatās, un viņš cer, ka to varēs iekļaut austiņās, kas iznāks pēc vairākiem gadiem. A papīrs par darbu tiks prezentēts augustā plkst Siggrāfs datorgrafikas un mijiedarbības konference Losandželosā.

Mārtijs Benkss , optometrijas un redzes zinātnes profesors Kalifornijas Universitātē Bērklijā, arī strādā pie pētījumiem par to, kā atrisināt problēmu, kas saistīta ar pareizu fokusa signālu iegūšanu virtuālajā realitātē — viņš ir līdzautors papīrs kas tiks prezentēts arī Siggraph, kas, pēc viņa teiktā, parāda augstākas izšķirtspējas attēlus, bet prasa acu izsekošanu. Banks saka, ka displejs, pie kura strādā Vetzšteins un citi pētnieki, ir foršs un gudrs, taču atzīmē, ka izšķirtspēja joprojām ir diezgan zema (Stenfordas grupas dokumentā norādīts, ka parādīto ainu izšķirtspēja ir 640 x 800 pikseļi).

Tas būs galvenais, kas jāatrisina: kā panākt izšķirtspēju. Viņš saka, ka tas prasīs vairāk aprēķinu, vairāk pikseļu un vairāk izdevumu. Ir veidi, kā tur nokļūt.

paslēpties