Ta poglobljen učbenik obravnava, kaj je virtualna resničnost in kako deluje? Spoznali boste zgodovino, aplikacije in tehnologijo virtualne resničnosti:
V tem učbeniku za navidezno resničnost je predstavljena navidezna resničnost, vključno s tem, kaj je, kako deluje in kakšne so njene glavne aplikacije.
Spoznali bomo strojno in programsko opremo za navidezno resničnost, ki omogoča tehnologijo navidezne resničnosti, nato pa se bomo poglobili v podrobnosti slušalk za navidezno resničnost in njihovo delovanje.
Navidezna resničnost Tutorial
Vzemimo primer za začetek razumevanja osnov.
Na spodnji sliki je predstavitvena nastavitev z volanom z zaslonom za navidezno resničnost, nameščenim na glavo. Uporabnik se počuti potopljenega v avtomobil, ki vozi.
[vir slike]
Navidezna resničnost je tehnologija, ki poskuša regenerirati računalniške slike in videoposnetke ter tako ustvariti resnična vizualna doživetja, ki presegajo tista, ki jih dosežemo na običajnem računalniškem monitorju in telefonu. sistemi navidezne resničnosti to počnejo z uporabo računalniškega vida in napredne grafike za ustvarjanje 3D slik in videoposnetkov z dodajanjem globine ter z rekonstrukcijo merila in razdalj med statičnimi 2D slikami.
Uporabnik mora biti sposoben raziskovati in nadzorovati ta 3D-okolja z uporabo objektivov za slušalke VR in krmilnikov, ki so lahko opremljeni s senzorji, da lahko uporabniki doživljajo vsebine VR.
Na primer, kliknite tukaj za videoposnetek, ki vam omogoča doživetje Abu Dabija v 3D med nošenjem kartonastih slušalk VR ali neposredno na monitorju računalnika brez slušalk VR.
Preprosto kliknite na videoposnetek in vstavite telefon v slušalke za navidezno resničnost. Če ne uporabljate slušalk, poiščite puščice v videoposnetku in si oglejte videoposnetek v 3D. S pomočjo slušalk ali puščic si lahko ogledate videoposnetek v 3D, kjerkoli okoli sebe.
To je primer videoposnetka, posnetega s kamerami za navidezno resničnost ali 3D-kamero. Vendar je sodobna navidezna resničnost naprednejša od 3D, saj uporabniku omogoča, da v doživetje navidezne resničnosti vgradi svojih pet čutov. Poleg tega se ukvarja s sledenjem v realnem času, kar omogoča uporabo navidezne resničnosti pri raziskovanju v realnem času.
Spodnji primer prikazuje uporabnika, ki uporablja očala ali slušalke za navidezno resničnost. Kaj dejansko vidi, je prikazano na desni strani.
(i) Pri navidezni resničnosti gre dejansko za uporabo naprave, kot je posebna kamera za 3D video ali slike, za ustvarjanje tridimenzionalnega sveta, s katerim lahko uporabnik upravlja in ga raziskuje pozneje ali v realnem času z uporabo slušalk in objektivov za navidezno resničnost, pri čemer ima občutek, da je v tem simuliranem svetu. Uporabnik bo videl sliko v naravni velikosti, zaradi česar se mu bo zdelo, da je del te simulacije.
Tukaj je referenčni videoposnetek: Virtual Reality Demo
?
(ii) Strojna in programska oprema za navidezno resničnost pomaga ustvarjati ali ustvarja računalniško generirane 3D slike in videoposnetke, ki se prenesejo na leče, nameščene na očala ali slušalke. Slušalke si uporabnik nad očmi pripne na glavo, tako da je vizualno potopljen v vsebino, ki si jo ogleduje.
(iii) Oseba, ki si ogleduje vsebino, lahko uporabi pogled za gesto za izbiro in brskanje po 3D vsebini ali pa uporabi ročne krmilnike, kot so rokavice. Krmilniki in nadzor pogleda bodo pomagali slediti gibanju uporabnikovega telesa ter ustrezno umestiti simulirane slike in videoposnetke na zaslonu, tako da bo prišlo do spremembe zaznavanja.
S premikanjem glave v levo, desno, navzgor in navzdol lahko te gibe ponovite v VR, saj ima naglavna slušalka senzorje za gibanje glave ali sledenje, ki sledijo očem ali glavi. Senzorji na krmilnikih se lahko uporabljajo tudi za zbiranje informacij o odzivu telesa na dražljaje in njihovo pošiljanje sistemu VR, da se izboljša izkušnja potopitve.
Spodnja slika je primer za razumevanje občutka dotika in občutka v navidezni resničnosti: Uporabnik z rokavicami za navidezno resničnost in ročnim avatarjem brska po vsebini navidezne resničnosti in sodeluje z njo. Rokavica prenaša gibanje roke v računalniško ali procesno enoto ali sistem navidezne resničnosti in odraža delovanje na zaslonu. Navidezna resničnost bo spodbudo prenesla tudi nazaj k uporabniku.
(iv) Zato ima dve pomembni lastnosti; računalniški vid za lažje razumevanje predmetov in sledenje položaju za pomoč pri sledenju gibanja uporabnika, da se predmeti učinkovito postavijo na zaslon in spremeni zaznavanje, tako da lahko uporabnik "vidi svet".
(v) Vključuje tudi druge izbirne naprave, kot so zvočne slušalke, kamere in senzorji za spremljanje gibanja uporabnika in posredovanje podatkov v računalnik ali telefon ter žične ali brezžične povezave. Te se uporabljajo za izboljšanje uporabniške izkušnje.
Virtualna resničnost se uporablja na različnih področjih. Čeprav je večina aplikacij namenjena igranju iger, se uporablja tudi v medicini, inženirstvu, proizvodnji, oblikovanju, izobraževanju in usposabljanju ter na številnih drugih področjih.
Usposabljanje s pomočjo virtualne resničnosti v medicini:
Uvod v računalniško grafiko in človeško zaznavanje
Spodnja slika pojasnjuje splošno organizacijo človeškega zaznavanja:
(i) Mogoče se je izogniti stranskim učinkom na človeško zaznavanje in hkrati pridobiti največ koristi od zaznavanja v navidezni resničnosti. To je mogoče s poglobljenim in popolnim razumevanjem fiziologije človeškega telesa in optičnih iluzij.
(ii) Naše človeško telo zaznava svet s telesnimi čutili, ki se različno odzivajo na različne dražljaje. Posnemanje človeškega zaznavanja v navidezni resničnosti zahteva znanje o tem, kako prevarati čute, da bi vedeli, kateri dražljaji so najpomembnejši in kakšna je sprejemljiva kakovost za subjektivno gledanje.
Človeški vid možganom zagotavlja največ informacij. Sledijo mu sluh, dotik in druga čutila. Za pravilno delovanje sistema VR je treba znati sinhronizirati vse dražljaje.
Spodnja slika pojasnjuje, da se svetlobni senzorji uporabljajo za zaznavanje svetlobe, ki se odbije od očesa, in ko se svetloba absorbira v zenici, položaj zenice vpliva na svetlobo, ki se odbije nazaj od očesa in jo zazna fotodioda.
(iii) Navidezna resničnost preprosto poskuša simulirati človeško zaznavanje (možganska interpretacija čutov) v resničnem svetu. 3D-okolja VR niso zasnovana le tako, da so videti kot resnični svet, temveč tudi tako, da omogočajo izkušnjo tega sveta. VR se dejansko šteje za potopljivo, če sta si simulirani in resnični svet čim bolj podobna.
(iv) Čeprav je lahko simulacija do neke mere napačna, tako da so izkušnje prijetne, možganov na ta način ni mogoče prevarati. V drugih primerih to pomeni, da je simulacija tako napačna, da uporabnik občuti kibernetsko bolezen, medtem ko VR prevara možgane v občutke gibalne bolezni.
Gibalna slabost je slabost, ki jo nekateri ljudje občutijo v avtomobilu, letalu ali na ladji. Do nje pride, kadar se simulirani in resnični svet razlikujeta in je zato zaznavanje v možganih zmedeno.
Kaj je navidezna resničnost & tehnologija, ki stoji za njo
Tukaj je videoposnetek za referenco:
?
Navidezna resničnost je tehnologija, ki simulira vid in na koncu ustvari 3D okolje, v katerega se uporabnik med brskanjem ali doživljanjem zdi potopljen. 3D okolje nato v celoti 3D nadzoruje uporabnik, ki ga doživlja. Na eni strani uporabnik ustvarja 3D VR okolja, na drugi strani pa jih doživlja ali raziskuje z ustreznimi napravami, kot sokot slušalke za navidezno resničnost.
Nekatere naprave, kot so krmilniki, uporabniku omogočajo nadzor in raziskovanje vsebine.
Ustvarjanje vsebine se začne z razumevanjem računalniškega vida, tehnologije, ki telefonom in računalnikom omogoča obdelavo slik in videoposnetkov, da jih lahko razumejo tako, kot jih razume človeški vidni sistem.
Na primer, naprave, ki uporabljajo to tehnologijo, bodo interpretirale slike in videoposnetke na podlagi lokacije slike, okolice in videza. To pomeni uporabo naprav, kot je fotoaparat, pa tudi skupaj z drugimi tehnologijami, kot so umetna inteligenca, veliki podatki in enota za obdelavo vida.
Umetna inteligenca in strojno učenje se lahko pri prepoznavanju predmetov v okolju zanašata na predhodno obdelane slikovne in video podatke (velike količine podatkov ali big data). Kamera bo za to uporabila zaznavanje kapljic, prostor z merili, ujemanje predlog in zaznavanje robov ali kombinacijo vseh teh načinov.
Ne da bi se spuščali v podrobnosti, na primer, zaznavanje robov ustvari sliko z zaznavanjem točk, kjer se svetlost drastično zmanjša ali popolnoma ustavi. Pri drugih metodah se za prepoznavanje slike uporabljajo druge tehnike.
(i) Slušalke za navidezno resničnost poskušajo uporabniku pomagati pri uživanju v potopitvenem 3D okolju tako, da mu pred oči postavijo zaslon in tako odpravijo njegovo povezavo z resničnim svetom.
(ii) Med vsakim očesom in zaslonom je nameščena leča za samodejno ostrenje. Leči se prilagajata glede na gibanje in položaj oči. To omogoča sledenje gibanju uporabnika glede na zaslon.
(iii) Na drugi strani je naprava, kot je računalnik ali mobilna naprava, ki prek leč na slušalkah ustvarja in prikazuje vizualne slike očem.
(iv) Računalnik je s slušalkami povezan prek kabla HDMI, da se vizualne slike prenesejo v oči prek leč. Pri uporabi namenske mobilne naprave za prenos vizualnih slik je lahko telefon nameščen neposredno na slušalke, tako da leče slušalk preprosto ležijo nad zaslonom mobilne naprave, da povečajo slike ali zaznajo gibanje oči glede na sliko na mobilni napravi.in nazadnje ustvariti vizualno podobo.
Na spodnji sliki je uporabnik, ki uporablja vrhunske slušalke HTC VR, ki so z računalnikom povezane prek kabla HDMI. Na voljo so možnosti brez povezave, z vezjo in celo brezžično.
Visokokakovostne naprave VR, kot je ta na zgornji sliki, so drage. Omogočajo visokokakovostno potopitev, saj uporabljajo leče in računalnike ter napredne vizualne metodologije.
Kliknite tukaj za videoposnetek, v katerem si podrobno oglejte vrhunske slušalke za navidezno resničnost HTC Vive.
Pri nizkocenovnih in cenejših Googlovih in drugih naglavnih slušalkah za navidezno resničnost iz kartona se uporablja mobilna naprava. Telefon je običajno odstranljiv z nosilca naglavne slušalke. Nizkocenovne naglavne slušalke za navidezno resničnost iz kartona so veliko cenejše, ker imajo samo objektiv in za izdelavo ne potrebujejo naprednega materiala.
Spodnja slika prikazuje slušalke Cardboard VR. Uporabnik vstavi svoj telefon v kartonasto naglavno slušalko, da se njegovo oko odklopi od preostalega sveta, klikne na aplikacijo VR, ki gosti vsebine navidezne resničnosti, in lahko uživa v navidezni resničnosti za ceno, nižjo od 20 dolarjev.
Naglavna slušalka Google Cardboard VR s krmilnikom:
(v) Pri slušalkah srednjega razreda, kot je Samsung Gear VR, so slušalke zasnovane tako, da je vanje vgrajena računalniška naprava velikosti telefona z objektivom, ki ne pride ven. Te so prenosne in mobilne ter zagotavljajo največ svobode pri uporabi vsebin VR. Uporabnik preprosto kupi slušalke, se poveže z internetom, pregleduje vsebine VR, kot so igre ali prenosi, in jih nato raziskuje vVR.
Samsung Gear VR:
(vi) Vsaka slušalka za navidezno resničnost in dogodek za ustvarjanje vizualnih podob v vsakem sistemu navidezne resničnosti poskušata izboljšati kakovost vizualnih podob z različnimi dejavniki.
Ti dejavniki so našteti v nadaljevanju:
#1) Vidno polje (FOV) ali vidno območje je obseg, do katerega bo zaslon podpiral gibanje oči in glave. To je stopnja, do katere bo naprava vsebovala virtualni svet pred vašimi očmi. Seveda lahko oseba vidi približno 200-220° okoli sebe, ne da bi premikala glavo. To bi povzročilo občutek slabosti, če bi zaradi FOV prišlo do napačne predstavitve informacij v možganih.
Binokularno FOV in monokularno FOV:
#2) Število slik na sekundo ali hitrost, s katero lahko grafični procesor obdeluje vizualne slike na sekundo.
#3) Hitrost osveževanja zaslona ki je hitrost prikazovanja vizualnih slik.
(vii) Za najmanjšo izkušnjo VR so potrebni najmanjše FOV vsaj 100, hitrost sličic na sekundo vsaj 60 sličic na sekundo in konkurenčna hitrost osveževanja.
(viii) Zakasnitev je zelo pomemben vidik, povezan s hitrostjo osveževanja. Da bi možgani sprejeli, da je vizualna slika, ustvarjena na zaslonu, povezana z gibanjem glave, mora biti zakasnitev majhna, da se vizualna slika prikaže skoraj takoj. Na primer, za idealno se šteje zamik 7-15 milisekund.
Kdo lahko uporablja VR?
Odvisno od potreb. Uporabljamo ga lahko za zabavo, kot je igranje iger VR, za usposabljanje, udeležbo na virtualnih sestankih in dogodkih v podjetjih ali v virtualnem okolju itd. Za uporabnika vsebin VR je prva stvar, o kateri morate razmisliti, kakšno vrsto slušalk za navidezno resničnost kupiti.
Ali bo delovala s telefonom, osebnim računalnikom ali čim drugim? Do vsebine lahko dostopate prek spleta na medijskih platformah, ki gostijo vsebine VR, ali jo je treba prenesti za uporabo brez povezave?
Kliknite tukaj za podroben vodnik za nakup slušalk za navidezno resničnost.
Če ste podjetje, skupina ali ustanova, ki namerava izkoristiti prednosti navidezne resničnosti pri oglaševanju, usposabljanju ali drugih aplikacijah, je morda treba upoštevati več dejavnikov, vključno z razvojem lastne aplikacije in vsebine za navidezno resničnost.
V tem primeru želite pripraviti dobro vsebino VR, ki bo vplivala na vaše gledalce in jo bodo lahko gledali s čim več slušalkami VR. Morda boste želeli samo sponzoriran in blagovno znamko opremljen potopitveni videoposnetek VR ter ga objaviti na spletu v storitvi YouTube in drugih mestih.
Za svoje podjetje lahko razvijete tudi namensko aplikacijo VR - po možnosti deluje na sistemu Android in številnih drugih mobilnih platformah za VR ter platformah za računalništvo in brez njega - ki bo gostila veliko vaših vsebin in oglasov VR, ki jih bodo stranke lahko našle in si jih ogledale. Poleg vsebin VR z vašo blagovno znamko lahko pripravite tudi naglavne slušalke VR z vašo blagovno znamko.
Če ste razvijalec, ki želi razvijati za VR, si lahko ogledate nakup slušalk, ki podpirajo SDK in druga razvojna orodja. Nato dobro spoznajte standarde in platforme, ki se uporabljajo za razvoj za VR.
Zgodovina virtualne resničnosti
| Leto | Razvoj |
|---|---|
| 19. stoletje | 360-stopinjske panoramske slike: zapolnile so vidno polje gledalca in ustvarile poglobljeno doživetje. |
| 1838 | Stereoskopske fotografije in pregledovalniki: Charles Wheatstone je pokazal, da gledanje dvodimenzionalnih slik s stereoskopom doda globino in potopitev. Možgani jih združijo v 3D. Uporablja se v virtualnem turizmu. |
| 1930s | Zamisel o Googlovem svetu navidezne resničnosti z uporabo holografije, vonja, okusa in dotika; prek kratke zgodbe Stanleyja G. Weinbauma z naslovom Pymalion's Spectables |
| 1960s | Prvi naglavni zaslon VR, ki ga je izdelal Ivann Sutherland. Imel je specializirano programsko opremo in nadzor gibanja ter se je standardno uporabljal za usposabljanje. Sensorama Mortona Heiliga je bila uporabljena za potopitev uporabnika v izkušnjo vožnje s kolesom po ulicah Brooklyna. Zabavna konzola za enega uporabnika je proizvajala stereoskopski prikaz, stereo zvok, vonj prek oddajnikov vonja, imela je ventilatorje in vibrirajoči stol. |
| 1987 | Jaron Lanier je avtor besede navidezna resničnost in ustanovitelj podjetja Visual Programming Lab (VPL). |
| 1993 | Naglavna slušalka Sega VR, napovedana na sejmu Consumer Electronics Show. Namenjena je bila konzoli Sega Genesis in je imela zaslon LCD, sledenje glavi in stereo zvok. Zanjo so bile razvite 4 igre, vendar ni nikoli presegla prototipa. |
| 1995 | Prva prenosna konzola s pravo 3D grafiko za igre, Nintendo Virtual Boy (VR-32). ni imela programske podpore in je bila neprijetna za uporabo. VR je debitiral v javnosti. |
| 1999 | V filmu Matrica bratov in sester Wachowiski so liki živeli v simuliranem svetu, ki je prikazoval VR. VR je zaradi kulturnega vpliva filma vstopil v mainstream. |
| 21. stoletje | Razmah zaslonov HD in pametnih telefonov, ki podpirajo 3D grafiko, je omogočil lahek, praktičen in dostopen VR. VR za potrošnike v industriji video iger. Kamere za zaznavanje globine, krmilniki za gibanje in naravni človeški vmesniki so omogočili boljše interakcije med človekom in računalnikom. |
| 2014 | Facebook je kupil Oculus VR in razvil VR klepetalnice. |
| 2017 | Številne naprave VR v komercialnih in nekomercialnih aplikacijah Visokokakovostne slušalke z vezavo na računalnik, pametni telefoni VR, cardboardi, WebVR itd. |
| 2019 | Brezžične vrhunske slušalke |
Zdi se, da se VR razvija vzporedno s tehnologijo razširjene resničnosti.
Razvoj tehnologije AR.
Uporaba virtualne resničnosti
| Aplikacija | Pojasnilo/opis | |
|---|---|---|
| 1 | Igralništvo | To je bila in je še vedno najbolj tradicionalna uporaba VR. Uporablja se za igranje potopitvenih iger. |
| 2 | Sodelovanje na delovnem mestu | Zaposleni lahko sodelujejo pri nalogah na daljavo z občutkom prisotnosti. Koristno za predstavitvene naloge, pri katerih so vizualni elementi ključni za razumevanje in dokončanje nalog. |
| 3 | Obvladovanje bolečine | Vizualni posnetki VR pomagajo odvrniti pozornost bolnikovih možganov, da zmedejo bolečinske poti in preprečijo trpljenje. Za pomiritev bolnikov. |
| 4 | Usposabljanje in učenje | VR je primeren za demonstracije in predstavitve, na primer demonstracije kirurških postopkov. Usposabljanje brez izpostavljanja življenj bolnikov ali udeležencev usposabljanja nevarnosti. |
| 5 | Zdravljenje posttravmatske stresne motnje | Travma po izkušnjah je pogosta motnja pri vojakih in drugih ljudeh, ki doživijo grozljive izkušnje. Uporaba navidezne resničnosti za podoživljanje izkušenj lahko zdravstvenim strokovnjakom pomaga razumeti stanje pacientov in najti načine za reševanje težav. |
| 6 | Upravljanje avtizma | VR pomaga povečati možgansko aktivnost in slikovno dejavnost bolnikov, da se lažje spopadajo z avtizmom, boleznijo, ki ovira sklepanje, interakcijo in socialne veščine. VR se uporablja za seznanjanje bolnikov in njihovih staršev z različnimi socialnimi scenariji ter za njihovo usposabljanje, kako se odzvati. |
| 7 | Obvladovanje in zdravljenje socialnih motenj | VR se uporablja pri spremljanju simptomov tesnobe, kot so vzorci dihanja. Zdravniki lahko na podlagi teh rezultatov dajejo zdravila proti tesnobi. |
| 8 | Terapija za paraplegike | VR se uporablja za to, da paraplegikom omogoči, da izkusijo vznemirjenje v različnih okoljih zunaj svojih omejitev, ne da bi jim bilo treba potovati, da bi to izkusili. Uporablja se na primer za pomoč paraplegikom pri ponovnem obvladovanju njihovih okončin. |
| 9 | Prosti čas | VR se pogosto uporablja na področju izletov in turizma, na primer za virtualno raziskovanje potovalnih destinacij, ki potnikom pomaga pri izbiri pred dejanskim obiskom. |
| 10 | Viharjenje možganov, napovedovanje, | Podjetja lahko preizkusijo nove ustvarjalne zamisli, preden jih predstavijo, in se o njih pogovorijo s partnerji in sodelavci. VR se lahko uporablja za preizkušanje in testiranje novih modelov in modelov.VR je zelo uporaben pri testiranju modelov in modelov avtomobilov, saj imajo te sisteme vsi proizvajalci avtomobilov. |
| 11 | Vojaško usposabljanje | VR pomaga simulirati različne situacije za usposabljanje vojakov, kako se odzvati v različnih situacijah. Usposabljanje brez izpostavljanja nevarnosti, hkrati pa prihrani stroške. |
| 12 | Oglaševanje | Oglasi v navidezni resničnosti so zelo učinkoviti kot del celotne tržne kampanje. |
Virtualna resničnost in igre
Kliknite tukaj za Demonstracijska igra virtualne resničnosti Survios
Igre so verjetno najstarejša in najbolj zrela uporaba navidezne resničnosti. Na primer, prihodki in njihove prihodnje napovedi za igre VR naraščajo in naj bi se leta 2025 povečali na več kot 45 milijard USD. Tudi igre VR je težko razlikovati od nekaterih medicinskih in izobraževalnih aplikacij VR.
Kliknite tukaj za ogled demo posnetka Iron Man VR
Spodnja slika prikazuje, kako uporabnik raziskuje prizore v igri Half-Life Alyx VR:
Strojna in programska oprema za navidezno resničnost
Strojna oprema za navidezno resničnost
Organizacija tehnologije VR:
Strojna oprema VR se uporablja za ustvarjanje dražljajev, ki manipulirajo s senzorji uporabnika VR. Nosijo se lahko na telesu ali pa se uporabljajo ločeno od uporabnika.
Strojna oprema za navidezno resničnost uporablja senzorje za sledenje gibov, za primer, uporabnikove pritiske na gumbe in gibe krmilnika, kot so roke, glava in oči. Senzor vsebuje receptorje za zbiranje mehanske energije iz uporabnikovega telesa.
Senzorji v strojni opremi pretvarjajo energijo, ki jo prejmejo z gibom roke ali pritiskom na gumb, v električni signal. Signal se pošlje v računalnik ali napravo, ki ga nato uporabi.
Naprave za navidezno resničnost
- To so strojni izdelki, ki omogočajo tehnologijo VR. Med njimi so osebni računalnik, ki se uporablja za obdelavo vhodnih in izhodnih podatkov uporabnikov, konzole in pametni telefoni.
- Vhodne naprave vključujejo krmilnike za navidezno resničnost, žoge ali sledilne žoge, krmilne palice, podatkovne rokavice, sledilne ploščice, nadzorne gumbe na napravi, sledilnike gibanja, telesne obleke, tekalne steze in gibalne platforme (virtualni Omni), ki uporabljajo pritisk ali dotik za proizvodnjo energije, ki se pretvori v signal in omogoča izbiro od uporabnika do 3D okolja. Ti pomagajo uporabnikom pri navigaciji po 3D svetovih.
- Računalnik mora biti sposoben upodabljati visokokakovostno grafiko, za najboljšo kakovost in izkušnjo pa običajno uporablja grafične procesne enote. Grafična procesna enota je elektronska enota na kartici, ki sprejema podatke od centralnega procesorja ter upravlja in spreminja pomnilnik, da bi pospešila ustvarjanje slik v predpomnilniku okvirja in na zaslonu.
- Izhodne naprave vključujejo vizualne in slušne ali haptične zaslone, ki stimulirajo čutni organ in uporabnikom predstavijo vsebino ali okolje VR ter tako ustvarijo občutek.
Slušalke za virtualno resničnost
Primerjava različnih slušalk za navidezno resničnost, vrst, stroškov, vrste sledenja položaju in uporabljenih krmilnikov:
Naglavna slušalka za navidezno resničnost je na glavo nameščena naprava, ki se uporablja za prikazovanje vizualnih vsebin navidezne resničnosti očem. Naglavna slušalka za navidezno resničnost iz istega razloga vsebuje vizualni zaslon ali zaslon, leče, stereo zvok, senzorje ali kamere za sledenje gibanju glave ali oči. Včasih vsebuje tudi integrirane ali povezane krmilnike, ki se uporabljajo za pregledovanje vsebin navidezne resničnosti.
(i) Senzorji, ki se uporabljajo za zaznavanje gibanja oči ali glave in sledenje, lahko vključujejo žiroskope, sisteme strukturirane svetlobe, magnetometre in pospeškometre. Senzorji se lahko poleg zagotavljanja oglasov za oglaševanje uporabljajo tudi za zmanjšanje obremenitve upodabljanja. Na primer, pri zmanjševanju obremenitve se senzor uporablja za sledenje položaja, v katerega gleda uporabnik, in nato za zmanjšanje ločljivosti upodabljanja stran od uporabnikovega pogleda.
(ii) Jasnost slike je odvisna od kakovosti kamere, pa tudi od ločljivosti zaslona, kakovosti optike, hitrosti osveževanja in vidnega polja. Kamera se uporablja tudi za sledenje gibanju, na primer pri izkušnjah VR v prostoru, kjer se uporabnik med raziskovanjem virtualne resničnosti premika po sobi. Vendar so za to učinkovitejši senzorji, saj kamere običajno zagotavljajo večji zamik.
(iii) Z vezanimi slušalkami VR, pri katerih je možnost prostega gibanja v prostoru med raziskovanjem okolij VR glavna skrb. Sledenje navzven in navznoter sta dva izraza, ki se uporabljata v VR. Oba se nanašata na to, kako sistem VR sledi položaju uporabnika in spremljajočih naprav, ko se ti gibljejo v prostoru.
Sistemi za sledenje od znotraj navzven, kot je Microsoft HoloLens, uporabljajo kamero, nameščeno na naglavni slušalki, da sledijo položaju uporabnika glede na položaj okolja. Sistemi za sledenje od zunaj navznoter, kot je HTC Vive, uporabljajo senzorje ali kamere, nameščene v prostoru, da določijo položaj naglavne slušalke glede na okolje.
(iv) Naglavne slušalke za navidezno resničnost se običajno delijo na nizko, srednje in visoko kakovostne. Nizko kakovostne vključujejo kartice, ki se uporabljajo z mobilnimi napravami. Srednje kakovostne vključujejo naprave, kot sta Samsungova mobilna VR Gear VR z namensko mobilno računalniško napravo in PlayStation VR, medtem ko visoko kakovostne naprave vključujejo naprave, kot so vezane in brezžične naglavne slušalke, kot so HTC Vive, Valve in Oculus Rift.
Priporočeno branje ==> Top slušalke za navidezno resničnost
Programska oprema VR
- Upravlja vhodne/izhodne naprave VR, analizira vhodne podatke in ustvarja ustrezne povratne informacije. Vhodi v programsko opremo VR morajo biti pravočasni, izhodni odziv pa hiter.
- Razvijalec VR lahko izdela svoj generator virtualnega sveta (VWG) z uporabo kompleta za razvoj programske opreme proizvajalca slušalk VR. Komplet SDK zagotavlja osnovne gonilnike kot vmesnik za dostop do podatkov o sledenju in klicanje knjižnic za grafično upodabljanje. VWG so lahko pripravljeni za določene izkušnje VR.
- Programska oprema za navidezno resničnost posreduje vsebino navidezne resničnosti iz oblaka in drugih krajev prek interneta ter pomaga upravljati vsebino.
Zvočni posnetki virtualne resničnosti
Nekatere slušalke imajo vgrajene lastne zvočne slušalke. Druge omogočajo uporabo slušalk kot dodatkov. Pri zvoku virtualne resničnosti se 3D iluzija za uho doseže z uporabo pozicijskega zvoka z več zvočniki - običajno se imenuje pozicijski zvok. Ta uporabniku daje nekaj namigov, da pritegne njegovo pozornost, ali mu celo posreduje nekatere informacije.
Ta tehnologija je zdaj pogosta tudi v sistemih prostorskega zvoka za domači kino.
Zaključek
V tem poglobljenem učbeniku za navidezno resničnost je predstavljena zamisel o navidezni resničnosti, na kratko imenovani VR. Poglobili smo se v njeno delovanje, vključno s podrobnostmi izdelave 3D-vizualnih podob v računalniških in telefonskih okoljih. Te metode računalniške obdelave vključujejo najnovejše metode, kot je umetna inteligenca, ki v VR obdeluje grafiko in slike na podlagi usposobljenega strojnega spomina, ki temelji na velikih količinah podatkov.
Spoznali smo tudi, kako leče slušalk sodelujejo z očesom in s pomočjo svetlobe, ki prihaja v oko in iz njega, ustvarjajo virtualne grafične iluzije.
V tem učbeniku za navidezno resničnost smo obravnavali tudi dejavnike, ki vplivajo na kakovost uporabniških izkušenj z navidezno resničnostjo, in načine, kako jih je mogoče izboljšati. Nato smo se poglobili v uporabo navidezne resničnosti, med drugim v igre in usposabljanje.
V tem učbeniku za navidezno resničnost smo si ogledali tudi sestavne dele sistema za navidezno resničnost, vključno s slušalkami in vsemi njihovimi sestavnimi deli, grafičnim procesorjem in drugimi pomožnimi napravami.