Virtual Reality ist eine Möglichkeit, eine computergenerierte Umgebung zu erstellen, die den Benutzer in eine virtuelle Welt eintaucht. Wenn Sie ein VR-Headset aufsetzen, gelangen Sie zu einem simulierten Setup, das uns völlig von der tatsächlichen Umgebung abhebt. Wenn Sie jemals einen angelegt haben, wissen Sie genau, worüber ich spreche.
Aus experimenteller Sicht verstehen wir das Konzept, aber was ist mit dem technischen Hintergrund, das alles möglich macht.
Wissen Sie wirklich, wie Virtual Reality funktioniert?
Das Hauptthema der virtuellen Realität ist das Simulieren der Vision. Jedes Headset zielt darauf ab, seine Herangehensweise bei der Erstellung einer immersiven 3D-Umgebung zu optimieren. Jedes VR-Headset stellt einen Bildschirm (oder zwei – einen für jedes Auge) vor den Augen auf, wodurch jegliche Interaktion mit der realen Welt vermieden wird. Zwischen dem Bildschirm und den Augen befinden sich im Allgemeinen zwei Autofokuslinsen, die sich aufgrund der individuellen Augenbewegung und -position anpassen. Die visuellen Elemente auf dem Bildschirm werden entweder mit einem Mobiltelefon oder einem an einen PC angeschlossenen HDMI-Kabel wiedergegeben.
Um eine wahrhaft immersive virtuelle Realität zu schaffen, gibt es bestimmte Voraussetzungen – eine Bildrate von mindestens 60 Bildern pro Sekunde, eine ebenso kompetente Bildwiederholfrequenz und ein minimales Sichtfeld von 100 Grad (FOV) (obwohl 180 Grad ideal sind). Die Bildrate ist die Rate, mit der die GPU die Bilder pro Sekunde verarbeiten kann, die Bildschirmaktualisierungsrate ist die Geschwindigkeit der Anzeige zum Rendern von Bildern, und das FOV ist das Ausmaß, in dem die Anzeige Augen- und Kopfbewegungen unterstützen kann.
Wenn einer dieser Standards gemäß den Standards nicht funktioniert, kann der Benutzer Latenzzeiten feststellen, d. H. Eine zu große Zeitspanne zwischen den Aktionen und der Reaktion auf dem Bildschirm. Wir brauchen eine Antwort von weniger als 20 Millisekunden, um das Gehirn zu betrügen, was durch die Kombination aller oben genannten Faktoren im richtigen Verhältnis erreicht wird. Ein weiteres Problem, das hier berücksichtigt werden muss, ist das Verhindern des Zerreißens (Cybersickness) aufgrund der Inkonsistenz zwischen Bildrate und Bildwiederholfrequenz. Wenn die Bildrate der GPU die Bildwiederholfrequenz übersteigt, kann das Bild verzerrt werden. Um diesem Problem zu begegnen, beschränken wir die Bildrate auf die Bildwiederholfrequenz des Monitors, die mit einer Technologie namens Vertical Sync (VSync) durchgeführt wird.
Vive und Rift haben derzeit 110-Grad-FOVs, Google Cardboard 90, der GearVR 96 und der neue Google Daydream bis zu 120 Grad. In Bezug auf die Bildrate verfügen sowohl das HTC Vive als auch der Oculus Rift über 90-Hz-Displays, während die PlayStation VR über ein 60-Hz-Display verfügt.
In Zukunft werden wir schnelle Fortschritte bei der Schaffung einer wirklich eintauchenden digitalen Erfahrung erleben. Mit den großen Playern wie Google, Microsoft, Oculus und HTC, die enorme Anstrengungen unternehmen, um die derzeitigen Fähigkeiten zu verbessern, sind wir nicht weit von einer VR erstellen lassen, die sich so viel besser anfühlt als die reale Welt.