Contente

• A definição de realidade virtual
• Ver é crer
• Movimento e interação
• O poder do som
• O poder necessário para a realidade virtual
• O futuro da realidade virtual e Android
• Embrulhar

A realidade virtual é a novidade em tecnologia no momento. O Google e várias outras empresas dedicaram muito tempo (e dinheiro) ao desenvolvimento da tecnologia de realidade virtual, como Google Daydream e Samsung Gear VR. Mas como funciona e como será implementado com o Android? Vamos descobrir.

A definição de realidade virtual

A realidade virtual permite que o usuário seja imerso em um mundo virtual, diferentemente das telas comuns na frente do usuário, que não permitem essa experiência. A VR pode incluir 4 dos 5 sentidos, incluindo visão, audição, toque e possivelmente até cheiro. Com esse poder, a VR pode levar as pessoas para um mundo virtual com bastante facilidade. Os únicos problemas atuais são a disponibilidade desse hardware e o preço pelo qual ele pode ser adquirido. O Google está combatendo isso com o Google Cardboard e o ecossistema Daydream. Mas como está atualmente, a VR de alta qualidade não é possível sem gastar muito dinheiro para obter um computador poderoso e um fone de ouvido. Como os preços caem nas placas gráficas que podem rodar a VR da área de trabalho nas configurações necessárias e com o Google criando o ecossistema Daydream, não demorará muito para que um conteúdo de alta qualidade esteja prontamente disponível.

Ver é crer

Ou não, a realidade virtual faz seu cérebro acreditar que você está em um mundo 3D. A primeira maneira que o VR faz isso é com a tela estereoscópica. Isso funciona exibindo dois ângulos ligeiramente diferentes da cena para cada olho, simulando profundidade. Isso, juntamente com outras maneiras de simular profundidade como paralaxe (objetos mais distantes parecem mais lentos), sombreamento e técnicas criam uma experiência quase realista. Um exemplo da aparência de uma tela estereoscópica pode ser encontrado acima.

Como você pode ver, o ângulo da arma é um pouco diferente de cada lado, assim como a mira, mas quando você coloca o fone de ouvido e joga o jogo, tudo se alinha perfeitamente. A aparência da tela estereoscópica varia de plataforma para plataforma, pois cada fone de ouvido difere bastante na maneira como exibe o conteúdo. A imagem acima é de um jogo feito para o Google Cardboard usando o Unreal Engine.

O Vive e o Rift representam os dois dispositivos VR mais conhecidos atualmente no mercado.

Diferentes plataformas de VR também têm especificações diferentes nos próprios fones de ouvido. O HTC Vive e Oculus Rift têm telas de 90hz, enquanto o Playstation VR tem uma tela de 60hz. Como regra geral, você deseja que seus quadros por segundo correspondam à taxa de atualização do monitor, por isso é recomendável que o Vive e o Rift mantenham 90 FPS enquanto o PSVR mantém 60 FPS. O celular é uma história diferente, pois telefones diferentes têm resoluções diferentes, mas manter pelo menos 60 FPS é o objetivo. Abordaremos exatamente o que isso significa a seguir.

Expandindo mais sobre como o FPS e a taxa de atualização funcionam, o FPS e a taxa de atualização de um monitor são duas coisas independentes. Quadros por segundo é a rapidez com que sua GPU pode exibir imagens por segundo. 60 FPS significa que a GPU está produzindo 60 imagens a cada segundo. A taxa de atualização de um monitor é a rapidez com que o monitor pode exibir imagens por segundo, medidas em hertz (Hz). Isso significa que se você estiver jogando um jogo e o FPS for 120, mas a taxa de atualização do monitor for 60 Hz, você poderá exibir apenas 60 FPS. Você está essencialmente perdendo metade dos seus quadros, o que não é uma coisa boa, pois pode ocorrer “rasgo”.

O lacrimejamento é o fenômeno de objetos em um jogo que se partem em poucos pedaços e são exibidos em dois locais diferentes ao longo do eixo X, dando um efeito de lacrimejamento. É aqui que entra a Sincronização vertical (VSync). Isso limita a taxa de quadros à taxa de atualização do seu monitor. Dessa forma, nenhum quadro é perdido e, por sua vez, não ocorre rasgo. É por isso que, para a melhor experiência de VR, é necessário obter o mesmo número de taxa de quadros e taxa de atualização, ou pode ocorrer doença.

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Daydream representa o futuro da RV móvel.

Também existem outros componentes que envolvem toda a experiência em VR, incluindo o campo de visão (FOV) e a latência. Eles desempenham um papel importante na maneira como percebemos a RV e, se não forem feitos corretamente, também podem causar enjôo. Vamos dar uma olhada.

Campo de visão é a extensão do mundo visível que pode ser visto a qualquer momento. Por exemplo, os humanos têm um FOV de 180 graus enquanto olham para a frente e 270 graus com o movimento dos olhos. Esse é um recurso importante no VR, pois você estará usando o fone de ouvido para transportá-lo para um mundo virtual.

O olho humano é muito bom em perceber as imperfeições da visão, com a visão em túnel sendo um exemplo de um fenômeno assim. Mesmo que um fone de ouvido VR tenha um FOV de 180 graus, você ainda poderá perceber a diferença. O Vive e o Rift têm FOVs de 110 graus, o Cardboard tem 90, o GearVR tem 96 e há rumores de que Daydream pode ter até 120. Isso, em geral, deve afetar bastante a experiência de VR e pode fazer ou quebrar um certo fone de ouvido para as pessoas, sem mencionar problemas de saúde nos quais entraremos mais tarde.

Não atingir uma taxa de quadros aceitável, FOV ou latência pode causar enjôo.

A latência também é um fator que pode gerar ou interromper a RV, com algo acima de 20 milissegundos não sendo rápido o suficiente para induzir seu cérebro a pensar que você está em um mundo diferente. Existem várias variáveis ​​que vão para a latência, incluindo CPU, GPU, tela, cabos e assim por diante. A tela terá uma latência média, em torno de 4-5 ms, dependendo da tela, por exemplo. O tempo necessário para trocar um pixel completo é de mais 3 ms e o mecanismo também pode demorar alguns. Com apenas três variáveis, você está observando a latência nos dois dígitos em alguns casos. A chave para diminuir a latência é a taxa de atualização do monitor. A fórmula é a seguinte: 1000 (ms) / taxa de atualização (hz). Portanto, embora o problema de latência possa ser resolvido com um monitor de 90Hz em vez de um monitor de 60Hz, não é tão fácil como discutimos. Mais tarde, falaremos sobre os requisitos de hardware do PC para realidade virtual.

Não atingir uma taxa de quadros aceitável, FOV ou latência pode causar enjôo. Isso acontece o suficiente para realmente cunhar seu próprio nome, conhecido como "cybersickness". Todos esses três conceitos precisam ser cumpridos para reduzir as mudanças na doença cibernética. Sem os quadros corretos por segundo com a taxa de atualização da tela, é possível pular quadros, micro interrupções e atraso. A latência pode até ser um problema maior. Com o atraso de movimento e interação causado por tempos de resposta lentos do hardware, é possível perder completamente seu senso de direção e ficar desorientado. O campo de visão, embora importante, não deve causar tantos problemas quanto os outros mencionados, mas definitivamente tira a experiência e pode causar alguma desorientação.

Movimento e interação

Esta é sem dúvida uma das partes mais importantes da realidade virtual. Uma coisa é apenas olhar em torno de um espaço 3D, mas ser capaz de movê-lo, tocar e interagir com objetos é um jogo completamente diferente. No Android, o acelerômetro, o giroscópio e o magnetômetro do seu telefone são usados ​​para conseguir o movimento do fone de ouvido. O acelerômetro é usado para detectar o movimento tridimensional, com o giroscópio sendo usado para detectar o movimento angular seguido pelo magnetômetro para a posição em relação à Terra.

Usando esses sensores, seu telefone pode prever com precisão para onde você está olhando a qualquer momento enquanto estiver usando VR. Com o anúncio Google Daydream, os usuários do Android VR poderão usar um telefone separado como um controlador para mover e interagir dentro do ambiente. O VR de desktop, como o HTC Vive ou Oculus Rift, usa um controlador ou controladores remanescentes do Wiimote para diferentes propósitos. Usando a visão computacional (explicada aqui), a precisão da VR pode ser bastante aprimorada com a instalação de câmeras e outros sensores na sala em que você está usando o fone de ouvido VR.

Os fones de ouvido VR podem ter controladores especiais, como mencionado anteriormente, mas como eles funcionam exatamente? Olhando para o HTC Vive, existem dois sensores infravermelhos e dois controladores na caixa, totalizando 70 sensores diferentes com o fone de ouvido. Tudo isso acompanha você e seus controladores, permitindo que você se mova livremente pela sala enquanto joga. Observe como os controladores Vive têm um recorte de círculo? Isso é mais do que provável para fins de rastreamento. O Oculus Rift oferece uma experiência diferente usando quase a mesma tecnologia.

Fora da caixa, o Rift realmente usa um controle Xbox One. Mas há um conjunto opcional de controladores que oferecem funcionalidade semelhante ao Vive, conhecido como "Touch by Oculus". Esses dois controladores reorganizam os botões do controlador One no que só pode ser descrito como foregrips com anéis grandes cobrindo os dedos. Oculus está mantendo o modo como eles funcionam em sigilo, mas o pacote inclui dois sensores semelhantes ao Vive, portanto, presumivelmente, eles funcionam de maneira semelhante, e também podem ter acelerômetros e giroscópios.

O poder do som

A experiência não seria completa sem áudio. Como esse é um mundo virtual, você deseja que o áudio seja o mais próximo possível da vida real. Isso é feito pelo áudio espacial, também conhecido como áudio 3D, que é o posicionamento virtual do som em um ambiente tridimensional, emulando sons de diferentes ângulos. Fiz uma rápida representação no Unreal Engine para mostrar como diferentes alto-falantes podem ser colocados em um ambiente para simular sons diferentes vindos de qualquer local da cena. Com essa tecnologia, a realidade virtual se torna uma experiência mais imersiva e, em geral, melhora bastante a qualidade da VR.

O poder necessário para a realidade virtual

Especificamente na área de trabalho, a VR requer muita potência para uma experiência suave e consistente. De fato, a maioria das pessoas que possuem desktops não consegue usar a realidade virtual, pois seus computadores não são poderosos o suficiente.O Steam recomenda um Intel i5 Haswell ou mais recente e um Nvidia GTX 970 ou AMD Radeon R9 290 para uma experiência suave.

O principal problema que o hardware enfrenta é que, para o Vive e o Rift, seu PC não precisa apenas rodar um jogo de 1080p a 60 FPS, ele precisa rodar em uma resolução mais alta a 90 FPS. A maioria dos hardwares não pode fazer isso.

Acontece que existe um número muito limitado de computadores com essas especificações ou melhor, portanto, isso provavelmente desacelerará a adoção da VR na área de trabalho. No entanto, para dispositivos móveis, qualquer telefone Android com KitKat (4.4) ou superior não deve ter problemas com a funcionalidade básica de VR. No entanto, os recursos de devaneio exigem pelo menos um Nexus 6P no momento da redação.

O futuro da realidade virtual e Android

O Google tem estado na vanguarda quando se trata de VR no celular. Disponível agora, o Google VR SDK e NDK permitem um desenvolvimento muito poderoso de VR, e com o Google Daydream sendo lançado ainda este ano, a RV móvel terá outro salto no que for possível. A Samsung também teve sucesso com o Gear VR. Mecanismos de terceiros também estão integrando o Google VR em seus mecanismos. O Unreal Engine agora suporta o Google VR no 4.12 e o Unity também está pronto para o Google VR e Daydream.

Embrulhar

A realidade virtual tem muito potencial e, com preços mais baixos e um impulso maior das empresas, a VR pode ser um grande sucesso. O modo como a VR funciona é uma combinação muito inteligente de diferentes tecnologias, todas trabalhando juntas para criar uma ótima experiência. Dos pontos de vista estereoscópicos ao áudio 3D, a VR é o futuro agora e só pode melhorar. Deixe-nos saber nos comentários se você acha que a VR é a próxima grande novidade! Fique atento e à fonte VR para tudo o que é VR! /