บทช่วยสอนเชิงลึกนี้ครอบคลุมความจริงเสมือนคืออะไร และทำงานอย่างไร คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับประวัติ แอปพลิเคชัน & เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังความจริงเสมือน:
บทช่วยสอนเกี่ยวกับความจริงเสมือนนี้จะกล่าวถึงการแนะนำของความเป็นจริงเสมือน รวมถึงว่ามันคืออะไร ทำงานอย่างไร และการใช้งานที่สำคัญของมัน
เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับ ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ VR ที่ช่วยให้ Virtual Reality เป็นเทคโนโลยี จากนั้นเราจะเจาะลึกลงไปในรายละเอียดของชุดหูฟัง Virtual Reality และวิธีการทำงาน
บทช่วยสอนความจริงเสมือน
เราจะยกตัวอย่างเพื่อเริ่มทำความเข้าใจพื้นฐาน
รูปภาพด้านล่างเป็นการสาธิตการตั้งค่าด้วยความเป็นจริงเสมือน พวงมาลัยจอแสดงผลแบบสวมศีรษะ ผู้ใช้รู้สึกเหมือนอยู่ในรถ กำลังขับรถ
[แหล่งที่มาของภาพ]
ความจริงเสมือนคือเทคโนโลยีที่พยายามสร้างภาพและวิดีโอในคอมพิวเตอร์ขึ้นมาใหม่เพื่อสร้างภาพเสมือนจริง -ประสบการณ์ภาพชีวิตที่เหนือกว่าจอคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์ทั่วไป ระบบ VR ทำได้โดยใช้การมองเห็นของคอมพิวเตอร์และกราฟิกขั้นสูงเพื่อสร้างภาพ 3 มิติและวิดีโอโดยการเพิ่มความลึก และสร้างขนาดและระยะห่างระหว่างภาพ 2 มิติแบบคงที่ขึ้นใหม่
ผู้ใช้ต้องสามารถสำรวจและควบคุม 3 มิติเหล่านี้ได้ สภาพแวดล้อมโดยใช้เลนส์และคอนโทรลเลอร์ของชุดหูฟัง VR ซึ่งอาจมีเซ็นเซอร์อยู่เพื่อให้ผู้ใช้สามารถสัมผัสประสบการณ์ VR ได้เกือบจะในทันที ตัวอย่างเช่น การหน่วงเวลา 7-15 มิลลิวินาทีถือว่าเหมาะสมที่สุด
ใครสามารถใช้ VR ได้บ้าง
ขึ้นอยู่กับความต้องการ คุณสามารถใช้มันเพื่อความบันเทิง เช่น การเล่นเกม VR สำหรับการฝึกอบรม การเข้าร่วมบริษัทเสมือนจริงหรือการประชุมและกิจกรรมต่างๆ ฯลฯ สำหรับผู้บริโภคเนื้อหา VR สิ่งแรกที่คุณควรนึกถึงคือประเภทของชุดหูฟังเสมือนจริงที่จะซื้อ
จะใช้งานได้กับโทรศัพท์ พีซี หรืออย่างอื่นไหม เนื้อหาสามารถเข้าถึงได้ทางออนไลน์บนแพลตฟอร์มสื่อที่โฮสต์เนื้อหา VR หรือควรดาวน์โหลดสำหรับการใช้งานแบบออฟไลน์
คลิกที่นี่เพื่อดูคำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับการซื้อชุดหูฟังความเป็นจริงเสมือน
หากคุณเป็นบริษัท กลุ่ม หรือสถาบันที่ต้องการใช้ประโยชน์จากประโยชน์อันน่าทึ่งของความจริงเสมือนในแคมเปญโฆษณา การฝึกอบรม หรือแอปพลิเคชันอื่นๆ ของคุณ อาจมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณารวมถึงการพัฒนา แอปและเนื้อหา VR ของคุณเอง
ในกรณีนี้ คุณต้องการเนื้อหา VR ที่ดีที่มีอิทธิพลต่อผู้ชมของคุณและพวกเขาสามารถรับชมโดยใช้ชุดหูฟัง VR ได้มากเท่าที่จะเป็นไปได้ คุณอาจต้องการเพียงวิดีโอ VR เสมือนจริงที่ได้รับการสนับสนุนและมีแบรนด์ แล้วโพสต์ออนไลน์บน YouTube และที่อื่น ๆ
คุณอาจพัฒนาแอป VR เฉพาะสำหรับบริษัทของคุณ ซึ่งเป็นไปได้ว่าใช้งานได้บน Android และอุปกรณ์เคลื่อนที่ VR อื่น ๆ อีกมากมาย ป.ล. และไม่ใช่ปชช. แพลตฟอร์ม – ที่จะโฮสต์เนื้อหา VR ของคุณและโฆษณาซึ่งลูกค้าสามารถค้นหาและรับชมได้ คุณอาจมีชุดหูฟัง VR ที่มีแบรนด์ควบคู่ไปกับเนื้อหา VR ที่มีแบรนด์ของคุณ
หากคุณเป็นนักพัฒนาซอฟต์แวร์ที่ต้องการพัฒนา VR คุณอาจพิจารณาซื้อชุดหูฟังที่รองรับ SDK และเครื่องมือการพัฒนาอื่นๆ จากนั้นทำความเข้าใจมาตรฐานและแพลตฟอร์มที่ใช้พัฒนา VR ให้ดี
ประวัติของ Virtual Reality
| ปี | การพัฒนา 25 |
|---|---|
| ศตวรรษที่ 19 | ภาพวาดพาโนรามา 360 องศา: เติมเต็มขอบเขตการมองเห็นของผู้ชม สร้างประสบการณ์ที่ดื่มด่ำ |
| 1838 | ภาพถ่ายสามมิติและผู้ชม: Charles Wheatstone แสดงการดูภาพ 2 มิติเคียงข้างกันโดยใช้ Stereoscope เพิ่มความลึกและความสมจริง Brain รวมเข้าด้วยกันเป็น 3 มิติ พบการประยุกต์ใช้ในการท่องเที่ยวเสมือนจริง |
| 1930s | แนวคิดของโลก VR ที่ใช้ Google โดยใช้โฮโลแกรม กลิ่น รส และสัมผัส ผ่านเรื่องสั้นของ Stanley G. Weinbaum เรื่อง Pymalion’s Spectables |
| 1960s | จอ VR ที่ติดตั้งบนศีรษะเครื่องแรกโดย Ivann Sutherland มีซอฟต์แวร์พิเศษและการควบคุมการเคลื่อนไหวและใช้สำหรับการฝึกอบรมเป็นมาตรฐาน Sensorama โดย Morton Heilig ถูกนำมาใช้เพื่อให้ผู้ใช้ดื่มด่ำกับประสบการณ์การขี่จักรยานบนถนนใน Brooklyn คอนโซลความบันเทิงสำหรับผู้ใช้คนเดียวสร้างหน้าจอสามมิติ เสียงสเตอริโอ กลิ่นผ่านตัวปล่อยกลิ่น มีพัดลม และเก้าอี้สั่น |
| 1987 | จารอน ลาเนียร์ เป็นผู้ตั้งชื่อคำว่าความจริงเสมือน เขาเป็นผู้ก่อตั้ง Visual Programming Lab (VPL) |
| 1993 | ชุดหูฟัง Sega VR ที่ประกาศในงาน Consumer Electronics Show หมายถึงคอนโซล Sega Genesis มันมีหน้าจอ LCD การติดตามศีรษะและเสียงสเตอริโอ 4 เกมที่พัฒนาขึ้นสำหรับมัน แต่ไม่เคยไปไกลกว่าต้นแบบ |
| 1995 | คอนโซลพกพาเครื่องแรกที่มีกราฟิก 3D ที่แท้จริงสำหรับการเล่นเกม Nintendo Virtual Boy (VR-32) ขาดการสนับสนุนซอฟต์แวร์และใช้งานไม่สะดวก VR เปิดตัวในเวทีสาธารณะ |
| 1999 | ภาพยนตร์เรื่อง The Matrix ของสองพี่น้อง Wachowiski มีตัวละครที่อาศัยอยู่ในโลกจำลองที่แสดงภาพ VR VR เข้าสู่กระแสหลักอันเป็นผลมาจากผลกระทบทางวัฒนธรรมของภาพยนตร์ |
| ศตวรรษที่ 21 | ความเฟื่องฟูของจอแสดงผล HD และสมาร์ทโฟนที่รองรับกราฟิก 3 มิติทำให้ VR มีน้ำหนักเบา ใช้งานได้จริง และเข้าถึงได้ ผู้บริโภค VR ในอุตสาหกรรมวิดีโอเกม กล้องตรวจจับความลึก ตัวควบคุมการเคลื่อนไหว และอินเทอร์เฟซของมนุษย์ตามธรรมชาติช่วยให้การโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ดีขึ้น |
| 2014 | Facebook ซื้อ Oculus VR ซึ่งเป็นการพัฒนาห้องแชท VR |
| 2017 | อุปกรณ์ VR หลายตัวในแอปพลิเคชันเชิงพาณิชย์และไม่ใช่เชิงพาณิชย์ ชุดหูฟัง PC-tethered ระดับไฮเอนด์, VR ของสมาร์ทโฟน, กระดาษแข็ง, WebVR ฯลฯ |
| 2019 | ชุดหูฟังไฮเอนด์ไร้สาย |
VR ดูเหมือนจะได้รับการพัฒนา ควบคู่ไปกับเทคโนโลยีความเป็นจริงเสริม
การพัฒนาเทคโนโลยี AR
การประยุกต์ใช้ความจริงเสมือน
| แอปพลิเคชัน | คำอธิบาย/คำอธิบาย | |
|---|---|---|
| 1 | เกม | เคยเป็นและยังคงเป็นแอปพลิเคชันดั้งเดิมที่สุด ของวีอาร์ ใช้ในการเล่นเกมเสมือนจริง |
| 2 | การทำงานร่วมกันในที่ทำงาน | พนักงานสามารถทำงานร่วมกันตามที่ได้รับมอบหมาย จากระยะไกลด้วยความรู้สึกว่ามีตัวตนอยู่ มีประโยชน์สำหรับงานสาธิตที่ภาพมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจและทำงานให้สำเร็จ |
| 3 | การจัดการความเจ็บปวด | ภาพ VR ช่วยเบี่ยงเบนความสนใจของสมองของผู้ป่วยเพื่อสร้างความสับสนให้กับเส้นทางความเจ็บปวดและ จากความทุกข์. สำหรับผู้ป่วยที่ผ่อนคลาย |
| 4 | การฝึกอบรมและการเรียนรู้ | VR นั้นดีสำหรับการสาธิตและการสาธิตสำหรับการสาธิตตัวอย่าง ของขั้นตอนการผ่าตัด การฝึกอบรมโดยไม่ให้ผู้ป่วยหรือผู้เข้ารับการฝึกอบรมได้รับอันตราย |
| 5 | การรักษา PTSD | การบาดเจ็บหลังประสบการณ์เป็นความผิดปกติที่พบได้บ่อยในการต่อสู้ ทหารและคนอื่นๆ ที่ผ่านประสบการณ์อันน่าสะพรึงกลัว การใช้ VR เพื่อทำให้ประสบการณ์มีชีวิตอีกครั้งสามารถช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์เข้าใจสภาวะของผู้ป่วยและวิธีอุปกรณ์ในการแก้ปัญหาปัญหา. |
| 6 | การจัดการออทิสติก | VR ช่วยเพิ่มการทำงานของสมองและการสร้างภาพของผู้ป่วยเพื่อช่วยให้ พวกเขาจัดการกับออทิสติกซึ่งเป็นภาวะที่บั่นทอนการใช้เหตุผล ปฏิสัมพันธ์ และทักษะทางสังคม VR ใช้เพื่อแนะนำผู้ป่วยและผู้ปกครองให้รู้จักกับสถานการณ์ทางสังคมต่างๆ และฝึกให้พวกเขารู้จักการตอบสนอง |
| 7 | การจัดการและรักษาโรคผิดปกติทางสังคม | VR ถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบความวิตกกังวล อาการเช่นรูปแบบการหายใจ แพทย์สามารถให้ยาคลายกังวลตามผลที่ได้ |
| 8 | การบำบัดโรคอัมพาตขา | VR ถูกนำมาใช้เพื่อให้ผู้ป่วยอัมพาตขาได้สัมผัสกับความตื่นเต้น ในสภาพแวดล้อมต่างๆ นอกพื้นที่กักกัน โดยที่พวกเขาไม่ต้องเดินทางไปสัมผัสกับความตื่นเต้น ตัวอย่างเช่น มันถูกนำไปใช้เพื่อช่วยให้ผู้ป่วยอัมพาตครึ่งล่างสามารถควบคุมแขนขาได้อีกครั้ง |
| 9 | การพักผ่อน | VR ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมการท่องเที่ยวและการท่องเที่ยว เช่น ระบบเสมือนจริง การสำรวจสถานที่ท่องเที่ยวเพื่อช่วยให้นักท่องเที่ยวตัดสินใจเลือกได้ก่อนไปเที่ยวจริง |
| 10 | ระดมสมอง คาดการณ์ | ธุรกิจต่างๆ สามารถทดสอบความคิดสร้างสรรค์ใหม่ๆ ก่อนเปิดตัว พูดคุยกับคู่ค้าและผู้ทำงานร่วมกัน สามารถใช้ VR เพื่อสัมผัสและทดสอบการออกแบบและโมเดลใหม่ได้ VR มีประโยชน์มากในการทดสอบโมเดลและการออกแบบรถยนต์โดยผู้ผลิตรถยนต์ทุกรายมีระบบนี้ |
| 11 | การฝึกทางทหาร | VR ช่วยจำลองสถานการณ์ต่างๆ สำหรับฝึกทหารเกี่ยวกับวิธีการ ตอบสนองในสถานการณ์ต่างๆ การฝึกอบรมโดยไม่ทำให้เป็นอันตรายในขณะที่ประหยัดค่าใช้จ่าย |
| 12 | การโฆษณา | โฆษณาเสมือนจริง VR มีประสิทธิภาพอย่างมากในและเป็นส่วนหนึ่งของ แคมเปญการตลาดโดยรวม |
Virtual Reality And Gaming
คลิกที่นี่สำหรับ การสาธิตเกม The Survios Virtual Reality
การเล่นเกมน่าจะเป็นแอพพลิเคชั่นเสมือนจริงที่เก่าแก่และสมบูรณ์ที่สุด ตัวอย่างเช่น รายได้และการคาดการณ์ในอนาคตสำหรับเกม VR เพิ่มขึ้น โดยคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเกิน 45 พันล้านดอลลาร์ในปี 2568 แม้แต่เกม VR ก็ยากที่จะแยกความแตกต่างจากแอปพลิเคชัน VR ทางการแพทย์และการฝึกอบรมบางอย่าง
คลิกที่นี่เพื่อดูการสาธิต Iron Man VR
ภาพด้านล่างแสดงให้เห็นว่าผู้ใช้สำรวจฉากต่างๆ ในเกม Half-Life Alyx VR:
ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ Virtual Reality
ฮาร์ดแวร์ Virtual Reality
การจัดระเบียบเทคโนโลยี VR:
ฮาร์ดแวร์ VR ถูกใช้เพื่อสร้างสิ่งเร้าเพื่อควบคุมเซ็นเซอร์ของผู้ใช้ VR สิ่งเหล่านี้สามารถสวมใส่บนร่างกายหรือใช้แยกต่างหากจากผู้ใช้
ฮาร์ดแวร์ VR ใช้เซ็นเซอร์เพื่อติดตามการเคลื่อนไหว สำหรับ ตัวอย่าง การกดปุ่มของผู้ใช้ และ ผู้ควบคุมการเคลื่อนไหว เช่น มือ ศีรษะ และดวงตา เซ็นเซอร์ประกอบด้วยตัวรับเพื่อรวบรวมพลังงานกลจากร่างกายของผู้ใช้
เซ็นเซอร์ในฮาร์ดแวร์จะแปลงพลังงานที่ได้รับจากการเคลื่อนไหวของมือหรือการกดปุ่มเป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณจะถูกส่งเข้าสู่คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เพื่อดำเนินการ
อุปกรณ์ VR
- เป็นผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์ที่อำนวยความสะดวกในเทคโนโลยี VR ซึ่งรวมถึงคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลซึ่งใช้ในการประมวลผลอินพุตและเอาต์พุตจากและไปยังผู้ใช้ คอนโซล และสมาร์ทโฟน
- อุปกรณ์อินพุต รวมถึงตัวควบคุม VR, ลูกบอลหรือลูกบอลติดตาม, คันควบคุม ถุงมือข้อมูล แทร็คแพด ปุ่มควบคุมบนอุปกรณ์ ตัวติดตามการเคลื่อนไหว ชุดบอดี้สูท ลู่วิ่ง และแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหว (Omni เสมือน) ที่ใช้แรงกดหรือการสัมผัสเพื่อผลิตพลังงานที่แปลงเป็นสัญญาณเพื่อให้สามารถเลือกจากผู้ใช้ไปยังสภาพแวดล้อม 3 มิติ สิ่งเหล่านี้ช่วยให้ผู้ใช้ท่องไปในโลก 3 มิติ
- คอมพิวเตอร์ต้องสามารถเรนเดอร์กราฟิกคุณภาพสูงได้ และมักจะใช้หน่วยประมวลผลกราฟิกเพื่อให้ได้คุณภาพและประสบการณ์ที่ดีที่สุด หน่วยประมวลผลกราฟิกเป็นหน่วยอิเล็กทรอนิกส์บนการ์ดที่รับข้อมูลจาก CPU และจัดการและเปลี่ยนแปลงหน่วยความจำเพื่อเร่งการสร้างภาพในเฟรมบัฟเฟอร์และไปยังจอแสดงผล
- อุปกรณ์เอาต์พุต รวมถึงการแสดงภาพและการได้ยินหรือการสัมผัสซึ่งกระตุ้นอวัยวะรับความรู้สึกและนำเสนอเนื้อหา VRหรือสภาพแวดล้อมให้กับผู้ใช้เพื่อสร้างความรู้สึก
Virtual Reality Headsets
การเปรียบเทียบชุดหูฟัง VR ประเภทต่างๆ ค่าใช้จ่าย ประเภทของการติดตามตำแหน่ง และตัวควบคุมที่ใช้:
ชุดหูฟังความเป็นจริงเสมือนเป็นอุปกรณ์สวมศีรษะที่ใช้เพื่อให้มองเห็นภาพความเป็นจริงเสมือน ชุดหูฟัง VR ประกอบด้วยการแสดงภาพหรือหน้าจอ เลนส์ เสียงสเตอริโอ เซ็นเซอร์ติดตามการเคลื่อนไหวของศีรษะหรือดวงตา หรือกล้องด้วยเหตุผลเดียวกัน นอกจากนี้ บางครั้งยังประกอบด้วยตัวควบคุมในตัวหรือที่เชื่อมต่อซึ่งใช้ในการเรียกดูผ่านเนื้อหา VR
(i) เซ็นเซอร์ที่ใช้สำหรับตรวจจับการเคลื่อนไหวของตาหรือศีรษะและการติดตามอาจรวมถึงไจโรสโคป แสงที่มีโครงสร้าง ระบบ แมกนีโตมิเตอร์ และมาตรความเร่ง อาจใช้เซ็นเซอร์เพื่อลดภาระการเรนเดอร์นอกเหนือจากการส่งโฆษณาเพื่อการโฆษณา ตัวอย่างเช่น ในการลดภาระ เซ็นเซอร์จะใช้เพื่อติดตามตำแหน่งที่ผู้ใช้จ้องมอง และลดความละเอียดในการแสดงผลให้ห่างจากสายตาของผู้ใช้
(ii ) ความคมชัดของภาพถูกกำหนดโดยคุณภาพของกล้อง แต่ยังรวมถึงความละเอียดในการแสดงผล คุณภาพออปติก อัตราการรีเฟรช และขอบเขตการมองเห็นด้วย กล้องนี้ยังใช้เพื่อติดตามการเคลื่อนไหว เช่น สำหรับประสบการณ์ VR ในขนาดห้องที่ผู้ใช้เคลื่อนที่ไปมาในห้องขณะสำรวจความเป็นจริงเสมือน อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์จะมีประสิทธิภาพมากกว่าเนื่องจากกล้องมักจะให้ขนาดใหญ่กว่าล่าช้า
(iii) ด้วยพีซี – ชุดหูฟัง VR แบบเชื่อมต่อซึ่งความสามารถในการท่องพื้นที่ว่างในขณะที่คุณสำรวจสภาพแวดล้อม VR เป็นปัญหาหลัก การติดตามภายในและภายนอกเป็นคำสองคำที่ใช้ใน VR ทั้งสองกรณีหมายถึงวิธีที่ระบบ VR จะติดตามตำแหน่งของผู้ใช้และอุปกรณ์ที่ติดตามขณะที่พวกเขาเดินเตร่อยู่ในห้อง
ระบบติดตามจากภายนอก เช่น Microsoft HoloLens ใช้กล้องที่วางอยู่บนชุดหูฟังเพื่อติดตาม ตำแหน่งของผู้ใช้ตามสภาพแวดล้อม ระบบที่อยู่ภายนอก เช่น HTC Vive ใช้เซ็นเซอร์หรือกล้องที่วางอยู่ในห้องเพื่อระบุตำแหน่งของชุดหูฟังที่สัมพันธ์กับสภาพแวดล้อม
(iv) โดยปกติแล้ว ชุดหูฟัง VR แบ่งออกเป็นชุดหูฟังเสมือนจริงระดับล่าง ระดับกลาง และระดับไฮเอนด์ ต่ำสุดรวมถึงกระดาษแข็งที่ใช้กับอุปกรณ์พกพา ช่วงกลางรวมถึงสิ่งที่ชอบของ Samsung mobile VR Gear VR พร้อมอุปกรณ์คอมพิวเตอร์พกพาโดยเฉพาะและ PlayStation VR; ในขณะที่อุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ เช่น ชุดหูฟังแบบเชื่อมต่อผ่าน PC และไร้สาย เช่น HTC Vive, Valve และ Oculus Rift
คำแนะนำในการอ่าน ==> ชุดหูฟัง Virtual Reality ยอดนิยม
ซอฟต์แวร์ VR
- จัดการอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต VR วิเคราะห์ข้อมูลขาเข้า และสร้างผลตอบรับที่เหมาะสม อินพุตไปยังซอฟต์แวร์ VR ต้องตรงเวลา และการตอบสนองเอาต์พุตจากซอฟต์แวร์ควรพร้อมท์
- นักพัฒนา VR สามารถสร้างเป็นเจ้าของ Virtual World Generator (VWG) โดยใช้ชุดพัฒนาซอฟต์แวร์จากผู้จำหน่ายชุดหูฟัง VR SDK มีไดรเวอร์พื้นฐานเป็นอินเทอร์เฟซสำหรับเข้าถึงข้อมูลการติดตามและเรียกใช้ไลบรารีการเรนเดอร์กราฟิก VWG สามารถเตรียมพร้อมสำหรับประสบการณ์ VR โดยเฉพาะ
- ซอฟต์แวร์ VR ถ่ายทอดเนื้อหา VR จากระบบคลาวด์และสถานที่อื่นๆ ผ่านอินเทอร์เน็ตและช่วยจัดการเนื้อหา
Virtual Reality เสียง
ชุดหูฟังบางรุ่นมีชุดหูฟังเสียงในตัว อื่น ๆ มีตัวเลือกในการใช้หูฟังเป็นส่วนเสริม ในเสียงความเป็นจริงเสมือน ภาพลวงตา 3 มิติที่หูทำได้โดยใช้เสียงตำแหน่งหลายลำโพง – โดยปกติเรียกว่าเสียงตำแหน่ง สิ่งนี้ช่วยให้ผู้ใช้ทราบเบาะแสบางอย่างเพื่อเรียกความสนใจ หรือแม้แต่ให้ข้อมูลบางอย่างแก่ผู้ใช้
เทคโนโลยีนี้ยังพบได้ทั่วไปในระบบเสียงรอบทิศทางของโฮมเธียเตอร์
สรุป
บทช่วยสอนเกี่ยวกับความจริงเสมือนเชิงลึกนี้แนะนำแนวคิดของความจริงเสมือนหรือที่เรียกกันทั่วไปว่า VR เราได้เจาะลึกลงไปถึงวิธีการทำงาน รวมถึงรายละเอียดของการสร้างภาพ 3 มิติในสภาพแวดล้อมของคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์ วิธีการประมวลผลของคอมพิวเตอร์เหล่านี้รวมถึงวิธีล่าสุด เช่น AI ซึ่งใน VR จะประมวลผลกราฟิกและรูปภาพตามหน่วยความจำของเครื่องที่ผ่านการฝึกอบรมตามข้อมูลขนาดใหญ่
เรายังได้เรียนรู้ว่าเลนส์ของชุดหูฟังทำงานร่วมกับดวงตาอย่างไร โดยใช้แสงที่เข้าและออกจากตาไปเนื้อหา
ตัวอย่างเช่น คลิก ที่นี่ สำหรับวิดีโอที่ให้คุณได้สัมผัสกับอาบูดาบีในแบบ 3 มิติขณะสวมชุดหูฟัง VR กระดาษแข็งหรือบนพีซีของคุณโดยตรง ตรวจสอบโดยไม่ใช้ชุดหูฟัง VR
เพียงคลิกที่วิดีโอและวางโทรศัพท์ไว้ในชุดหูฟัง VR หากคุณไม่ได้ใช้ชุดหูฟัง เพียงมองหาลูกศรภายในวิดีโอเพื่อเรียกดูวิดีโอในแบบ 3 มิติ คุณสามารถดูได้ทุกที่รอบตัวคุณโดยใช้ชุดหูฟังหรือลูกศรเพื่อเรียกดูวิดีโอในแบบ 3 มิติ
นี่คือตัวอย่างวิดีโอที่ถ่ายด้วยกล้อง VR หรือกล้อง 3 มิติ อย่างไรก็ตาม VR สมัยใหม่นั้นก้าวหน้ากว่า 3D ทำให้ผู้ใช้สามารถดื่มด่ำกับประสาทสัมผัสทั้งห้าในประสบการณ์ VR ของตนได้ นอกจากนี้ยังใช้การติดตามแบบเรียลไทม์เพื่อเปิดใช้งานการใช้ VR ในการสำรวจแบบเรียลไทม์
ตัวอย่างด้านล่างนี้เป็นของผู้ใช้ที่ใช้แว่น VR หรือชุดหูฟัง สิ่งที่เธอเห็นจริงแสดงอยู่ทางด้านขวามือ
(i) ความจริงเสมือนนั้นเกี่ยวกับการใช้อุปกรณ์ เช่น วิดีโอ 3 มิติพิเศษหรือกล้องภาพเพื่อสร้างสาม โลกมิติที่ผู้ใช้สามารถจัดการและสำรวจในภายหลังหรือแบบเรียลไทม์โดยใช้ชุดหูฟังและเลนส์ VR ขณะที่รู้สึกว่าตนอยู่ในโลกจำลองนั้น ผู้ใช้จะเห็นภาพขนาดเท่าของจริงและผลที่ได้คือการรับรู้ว่าพวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของการจำลองนั้น
นี่คือวิดีโออ้างอิง: Virtual Reality Demo
?
(ii) ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ VR จะสร้างภาพลวงตากราฟิกเสมือนจริงเหล่านี้
ในบทช่วยสอนความเป็นจริงเสมือนนี้ เรายังพิจารณาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพของประสบการณ์ VR ของผู้ใช้ และวิธีการปรับปรุง จากนั้นเราได้เจาะลึกถึงแอปพลิเคชันของ VR ซึ่งรวมถึงการเล่นเกมและการฝึกอบรม
สุดท้าย บทช่วยสอนความเป็นจริงเสมือนนี้ดูที่ส่วนประกอบของระบบความเป็นจริงเสมือน รวมถึงชุดหูฟังและส่วนประกอบทั้งหมด GPU และ อุปกรณ์เสริมอื่นๆ
ช่วยสร้างหรือสร้างภาพและวิดีโอ 3 มิติที่สร้างจากคอมพิวเตอร์ และเอาต์พุตนี้จะถูกส่งไปยังเลนส์ที่ติดตั้งบนแว่นตาหรือชุดหูฟัง ชุดหูฟังถูกรัดไว้ที่ศีรษะของผู้ใช้เหนือดวงตา เพื่อให้ผู้ใช้รู้สึกเหมือนอยู่ในเนื้อหาที่กำลังดู(iii) บุคคลที่ดูเนื้อหาสามารถใช้การจ้องมองเพื่อ ท่าทางเพื่อเลือกและเรียกดูเนื้อหา 3D หรือสามารถใช้ตัวควบคุมมือเช่นถุงมือ ตัวควบคุมและตัวควบคุมการจ้องมองจะช่วยติดตามการเคลื่อนไหวของร่างกายของผู้ใช้ และวางภาพจำลองและวิดีโอในจอแสดงผลอย่างเหมาะสม เพื่อให้การรับรู้เปลี่ยนไป
โดยการขยับศีรษะของคุณเพื่อมองไปทางซ้าย ขวา ขึ้น และลง คุณสามารถทำซ้ำการเคลื่อนไหวเหล่านี้ภายใน VR ได้ เนื่องจากชุดหูฟังมีเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวศีรษะหรือติดตามโดยการติดตามตาหรือศีรษะ เซ็นเซอร์บนตัวควบคุมยังสามารถใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลการตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากร่างกายและส่งกลับไปยังระบบ VR เพื่อปรับปรุงประสบการณ์การแช่
ภาพด้านล่างเป็นตัวอย่างเพื่อทำความเข้าใจความรู้สึกสัมผัส และความรู้สึกใน VR: ผู้ใช้ที่ใช้ถุงมือ VR และอวาตาร์มือเพื่อเรียกดูและโต้ตอบกับเนื้อหา VR ถุงมือจะส่งการเคลื่อนไหวจากมือไปยังคอมพิวเตอร์ VR หรือหน่วยประมวลผลหรือระบบ และสะท้อนการกระทำบนจอแสดงผล VR จะส่งสิ่งกระตุ้นกลับไปยังผู้ใช้ด้วย
(iv) ดังนั้นจึงมีสองสิ่งที่สำคัญ; การมองเห็นของคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยให้เข้าใจวัตถุ และ การติดตามตำแหน่ง เพื่อช่วยติดตามการเคลื่อนไหวของผู้ใช้เพื่อวางวัตถุอย่างมีประสิทธิภาพบนจอแสดงผล และเพื่อเปลี่ยนการรับรู้เพื่อให้ผู้ใช้สามารถ "มองเห็นโลก"
(v) นอกจากนี้ยังประกอบด้วยอุปกรณ์เสริมอื่นๆ เช่น หูฟังเสียง กล้อง และเซ็นเซอร์เพื่อติดตามการเคลื่อนไหวของผู้ใช้และป้อนไปยังคอมพิวเตอร์หรือโทรศัพท์ และการเชื่อมต่อแบบมีสายหรือไร้สาย สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อปรับปรุงประสบการณ์ของผู้ใช้
ความจริงเสมือนมีแอปพลิเคชันที่หลากหลาย แม้ว่าแอปพลิเคชันส่วนใหญ่จะใช้กับการเล่นเกม แต่ก็ยังพบการใช้งานในด้านการแพทย์ วิศวกรรม การผลิต การออกแบบ การศึกษาและการฝึกอบรม และสาขาอื่นๆ อีกมากมาย
การฝึกอบรม VR ในการแพทย์:
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์กราฟิกและการรับรู้ของมนุษย์
ภาพด้านล่างอธิบายถึงการจัดระบบทั่วไปของการรับรู้ของมนุษย์:
0
(i) เป็นไปได้ที่จะหลีกเลี่ยงผลข้างเคียงต่อการรับรู้ของมนุษย์ในขณะที่ได้รับประโยชน์สูงสุดจากการรับรู้ VR สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยความเข้าใจในเชิงลึกและครบถ้วนเกี่ยวกับสรีรวิทยาของร่างกายมนุษย์และภาพลวงตา
(ii) ร่างกายมนุษย์ของเรารับรู้โลกผ่านประสาทสัมผัสของร่างกายที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่แตกต่างกัน การเลียนแบบการรับรู้ของมนุษย์ในความจริงเสมือนจำเป็นต้องรู้วิธีการหลอกประสาทสัมผัสให้รู้ว่าอะไรคือสิ่งเร้าที่สำคัญที่สุดและอะไรคือคุณภาพที่ยอมรับได้สำหรับการรับชมตามอัตวิสัย
การมองเห็นของมนุษย์ให้ข้อมูลส่วนใหญ่แก่สมอง ตามด้วยการได้ยิน การสัมผัส และประสาทสัมผัสอื่นๆ การทำงานที่เหมาะสมของระบบ VR จำเป็นต้องรู้วิธีซิงโครไนซ์สิ่งเร้าทั้งหมด
ภาพด้านล่างอธิบายว่าเซ็นเซอร์วัดแสงถูกใช้เพื่อรับรู้แสงที่สะท้อนจากดวงตา และเมื่อแสงถูกดูดกลืน โดยรูม่านตา ตำแหน่งของรูม่านตาจะส่งผลต่อแสงที่สะท้อนกลับจากดวงตาและรับความรู้สึกจากโฟโตไดโอด
(iii) ความจริงเสมือนพยายามจำลองการรับรู้ของมนุษย์ (การตีความประสาทสัมผัสของสมอง) ในโลกแห่งความเป็นจริง สภาพแวดล้อม 3D VR ไม่เพียงได้รับการออกแบบให้ดูเหมือนโลกแห่งความเป็นจริงเท่านั้น แต่ยังเป็นสภาพแวดล้อมที่ให้ประสบการณ์อีกด้วย ในความเป็นจริง VR ถือว่าสมจริงเมื่อโลกจำลองและโลกจริงมีความคล้ายคลึงกันมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
(iv) แม้ว่าการจำลองอาจผิดพลาดในระดับหนึ่งจนทำให้ประสบการณ์ สนุกดี สมองคงไม่โดนหลอกแบบนี้ ในกรณีอื่นๆ หมายความว่าการจำลองผิดพลาดมากจนผู้ใช้มีอาการเมารถทางอินเทอร์เน็ต ในขณะที่ VR หลอกสมองให้รู้สึกถึงอาการเมารถ
อาการเมารถเป็นความรู้สึกไม่สบายใจที่บางคนได้รับ รถยนต์ เครื่องบิน หรือเรือ มันเกิดขึ้นเมื่อโลกจำลองและโลกจริงแตกต่างกันและการรับรู้จึงสับสนสมอง
ความจริงเสมือนคืออะไร & เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลัง
นี่คือวิดีโอสำหรับการอ้างอิงของคุณ:
?
ความจริงเสมือนคือเทคโนโลยีที่จำลองการมองเห็นเพื่อให้ได้สภาพแวดล้อมแบบ 3 มิติที่ผู้ใช้ดูเหมือนจะจมอยู่ในขณะเรียกดูหรือสัมผัสกับมัน สภาพแวดล้อม 3 มิติจะถูกควบคุมในแบบ 3 มิติทั้งหมดโดยผู้ใช้ที่กำลังประสบอยู่ ด้านหนึ่ง ผู้ใช้กำลังสร้างสภาพแวดล้อม 3D VR และอีกด้านหนึ่ง กำลังสัมผัสหรือสำรวจสภาพแวดล้อมเหล่านั้นด้วยอุปกรณ์ที่เหมาะสม เช่น ชุดหูฟัง VR
อุปกรณ์บางอย่าง เช่น ตัวควบคุม ช่วยให้ผู้ใช้ควบคุมและสำรวจ เนื้อหา
การสร้างเนื้อหาเริ่มต้นด้วยความเข้าใจเกี่ยวกับการมองเห็นของคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้โทรศัพท์และคอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลภาพและวิดีโอได้ เพื่อให้เข้าใจได้เช่นเดียวกับระบบการมองเห็นของมนุษย์
0 ตัวอย่างเช่นอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีนี้จะตีความภาพและวิดีโอโดยใช้ตำแหน่งของภาพ สภาพแวดล้อม และรูปลักษณ์ ซึ่งหมายถึงการใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น กล้อง แต่ยังรวมถึงเทคโนโลยีอื่นๆ เช่น ปัญญาประดิษฐ์ ข้อมูลขนาดใหญ่ และหน่วยประมวลผลการมองเห็นปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่องอาจอาศัยข้อมูลรูปภาพและวิดีโอที่ผ่านการประมวลผลล่วงหน้า (ขนาดใหญ่ จำนวนข้อมูลหรือข้อมูลขนาดใหญ่) เพื่อระบุวัตถุในสภาพแวดล้อม กล้องจะใช้การตรวจจับหยด พื้นที่สเกล การจับคู่เทมเพลต และขอบการตรวจจับหรือการรวมกันของสิ่งเหล่านี้เพื่อให้เป็นไปได้
โดยไม่ต้องลงรายละเอียด เช่น การตรวจจับขอบจะสร้างภาพโดยการตรวจจับจุดที่ความสว่างจะลดลงอย่างมากหรือหยุดลงพร้อมกัน วิธีอื่นๆ จะใช้เทคนิคอื่นๆ ในการระบุภาพ
(i) ชุดหูฟังความเป็นจริงเสมือนพยายามช่วยให้ผู้ใช้เพลิดเพลินไปกับสภาพแวดล้อม 3 มิติที่สมจริงโดยการวางหน้าจอไว้ข้างหน้า ของดวงตาของผู้ใช้เพื่อลดการเชื่อมต่อกับโลกแห่งความจริง
(ii) เลนส์ออโต้โฟกัสจะอยู่ระหว่างตาแต่ละข้างและหน้าจอ เลนส์ได้รับการปรับตามการเคลื่อนไหวและตำแหน่งของดวงตา สิ่งนี้ทำให้สามารถติดตามการเคลื่อนไหวของผู้ใช้โดยเทียบกับจอแสดงผล
(iii) อีกด้านหนึ่งคืออุปกรณ์ เช่น คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์พกพาที่สร้างและแสดงภาพ สู่ดวงตาผ่านเลนส์ของชุดหูฟัง
(iv) คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับชุดหูฟังผ่านสาย HDMI เพื่อส่งภาพไปยังดวงตาผ่านเลนส์ เมื่อใช้อุปกรณ์เคลื่อนที่เฉพาะในการแสดงภาพ โทรศัพท์อาจติดตั้งโดยตรงบนชุดหูฟัง เพื่อให้เลนส์ของชุดหูฟังวางอยู่เหนือจอแสดงผลของอุปกรณ์เคลื่อนที่เพื่อขยายภาพหรือรับรู้การเคลื่อนไหวของดวงตาในส่วนที่เกี่ยวกับมือถือ รูปภาพของอุปกรณ์และเพื่อสร้างภาพในที่สุด
ภาพด้านล่างเป็นภาพของผู้ใช้ที่ใช้ชุดหูฟัง HTC VR ระดับไฮเอนด์ซึ่งเชื่อมต่อกับPC ผ่านสาย HDMI เรามีตัวเลือกแบบ Untethered, Tethered และแม้แต่แบบไร้สาย
อุปกรณ์ VR ระดับไฮเอนด์เช่นในภาพด้านบนมีราคาแพง พวกเขาให้ประสบการณ์ที่ดื่มด่ำคุณภาพสูงเพราะใช้เลนส์และคอมพิวเตอร์และวิธีการแสดงภาพขั้นสูง
คลิกที่นี่เพื่อดูวิดีโอเพื่อดูรายละเอียดเกี่ยวกับชุดหูฟัง VR ระดับไฮเอนด์ของ HTC Vive
สำหรับ Google ราคาถูกและชุดหูฟัง VR แบบกระดาษแข็งอื่นๆ พวกเขาใช้อุปกรณ์เคลื่อนที่ โทรศัพท์มักจะถอดออกจากที่ยึดชุดหูฟัง ชุดหูฟัง VR ระดับล่างที่เรียกว่ากระดาษแข็งมีราคาถูกกว่ามาก เนื่องจากมีเพียงเลนส์และไม่ต้องใช้วัสดุขั้นสูงในการผลิต
ภาพด้านล่างเป็นภาพชุดหูฟัง VR ของ Cardboard ผู้ใช้ใส่โทรศัพท์ไว้ในชุดหูฟังกระดาษแข็งเพื่อละสายตาจากส่วนอื่นๆ ของโลก คลิกแอปพลิเคชัน VR ที่โฮสต์เนื้อหาความเป็นจริงเสมือน และพวกเขาสามารถเพลิดเพลินกับ VR ได้ในราคาต่ำกว่า 20 ดอลลาร์
ชุดหูฟัง Google Cardboard VR พร้อมตัวควบคุม:
(v) สำหรับชุดหูฟังระดับกลางเช่น Samsung Gear VR ชุดหูฟังได้รับการออกแบบให้มีขนาดอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ของโทรศัพท์ที่รวมเข้ากับเลนส์ซึ่งจะไม่หลุดออกมา อุปกรณ์เหล่านี้พกพาสะดวกและให้อิสระสูงสุดในการใช้เนื้อหา VR ผู้ใช้เพียงแค่ซื้อชุดหูฟัง เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต เรียกดูผ่านเนื้อหา VR เช่น เกมหรือดาวน์โหลดแล้วสำรวจใน VR
Samsung Gear VR:
(vi) ความจริงเสมือนแต่ละรายการ ชุดหูฟังและเหตุการณ์การสร้างภาพในระบบความจริงเสมือนแต่ละระบบพยายามปรับปรุงคุณภาพของภาพโดยเล่นกับปัจจัยต่างๆ ในหมู่พวกเขา
ปัจจัยเหล่านี้มีดังต่อไปนี้:
#1) Field Of View (FOV) หรือพื้นที่ที่มองเห็นได้ คือขอบเขตที่จอแสดงผลจะรองรับการเคลื่อนไหวของตาและศีรษะ เป็นระดับที่อุปกรณ์จะมีโลกเสมือนจริงต่อหน้าต่อตาคุณ โดยธรรมชาติแล้ว คนเราสามารถมองเห็นได้ประมาณ 200°-220° รอบตัวโดยไม่ต้องขยับศีรษะ มันจะทำให้รู้สึกคลื่นไส้หาก FOV ส่งผลให้เกิดการบิดเบือนข้อมูลไปยังสมอง
Binocular FOV และ Monocular FOV:
#2) อัตราเฟรม หรืออัตราที่ GPU สามารถประมวลผลภาพที่มองเห็นได้ต่อวินาที
#3) อัตราการรีเฟรชหน้าจอ ซึ่งเป็นความเร็วในการแสดงภาพที่มองเห็น
(vii) FOV อย่างน้อย 100 อัตราเฟรมอย่างน้อย 60fps และอัตรารีเฟรชที่แข่งขันได้เป็นสิ่งจำเป็นในขั้นต่ำ เพื่อให้ประสบการณ์ VR น้อยที่สุด
(viii) เวลาในการตอบสนองเป็นสิ่งสำคัญมากที่เกี่ยวข้องกับอัตราการรีเฟรช เพื่อให้สมองยอมรับว่าภาพที่มองเห็นบนหน้าจอนั้นสัมพันธ์กับการเคลื่อนไหวของศีรษะ เวลาแฝงจะต้องต่ำเพื่อส่งมอบภาพ