هنگام خرید یک هدست واقعیت مجازی باید به چه چیزی توجه داشته باشیم؟

هنگام خرید یک هدست واقعیت مجازی باید به چه چیزی توجه داشته باشیم؟

واقعیت مجازی یک بحث جدید و داغ در فناوری های امروزی است. گوگل و تعدادی از شرکت های دیگر وقت و هزینه زیادی را برای توسعه فناوری واقعیت مجازی یا VR در هدست های Daydream گوگل و Gear سامسونگ و غیره صرف کرده اند. اما این هدست های واقعیت مجازی چگونه کار می کنند؟ و هنگام خرید یک هدست واقعیت مجازی باید به چه چیزی توجه داشته باشیم؟ بیایید با هم به این سوالات پاسخ دهیم.

هنگام خرید یک هدست واقعیت مجازی باید به چه چیزی توجه داشته باشیم؟

واقعیت مجازی چیست؟ واقعیت مجازی به کاربر اجازه می دهد تا در دنیای مجازی غوطه ور شود. واقعیت مجازی می تواند با کمک نرم افزار 4 حس بینایی، شنوایی، لمس و احتمالا بویایی را درک کند و آن را به کاربر انتقال دهد. با این قدرت، واقعیت مجازی می تواند افراد را خیلی راحت به دنیای مجازی ببرد. و به دلیل اینکه کاربری محیطی را تجربه می کند که واقعا در آنجا خضور ندارد به آن واقعیت مجازی می گویند. تنها مشکل فعلی کم بودن این دستگاه ها و در نتیجه قیمت خرید آنها است.

علاوه این شما باید کارت های گرافیک قدرمندی که از واقعیت مجازی پشتیبانی می کنند را برای استفاده از هدست های واقعیت مجازی Daydream و Cardboard گوگل و دیگر هدست های واقعیت مجازی خریداری کنید.

نمایشگرهای هدست واقعیت مجازی

ترفند واقعیت مجازی این است که شما را فریب می دهد تا باور کنید که در دنیای سه بعدی قرار گرفته اید. اولین روش واقعیت مجازی برای این فریب استفاده از نمایشگرهای stereoscopic است. این صفحه نمایش دو زاویه کاملا متفاوت از صحنه را به هر یک از چشمان شما ( برای شبیه سازی عمق) نشان می دهد.

علاوه بر این روش، روش های دیگری برای شبیه سازی عمق مانند اختلاف رویت با در نظر گرفتن دید ناظر ( اشیاء دورتر به نظر می رسد که حرکت کندتری دارند)، سایه و غیره استفاده می شود. یک نمونه از نمایشگرهای Stereoscopic را در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید.

نمایشگرهای هدست واقعیت مجازی

همانطور که در تصویر می بینید در حین اینکه اسلحه می چرخد زاویه اسلحه در هر طرف کمی متفاوت خواهد بود. اما وقتی شما هدست واقعیت مجازی را روی سرتان قرار می دهید و بازی را انجام می دهید همه چیز کاملا درست می شود.

روش Stereoscopic از یک پلتفرم تا پلت فرم دیگر متفاوت است چونکه هر هدست در نمایش محتوا با هم اختلاف دارند. تصویر زیر با استفاده از مد Game نرم افزار Unreal Engine برای هدست Google Cardboard گرفته شده است.

نمایشگرهای هدست واقعیت مجازی

تاثیر نرخ رفرش در پارگی و لگ هدست های واقعیت مجازی

همچنین هر پلت فرم واقعیت مجازی در هدست هایشان مشخصات مختص به خود را دارند. HTC Vive و Oculus Rift هر دو دارای  نرخ رفرش صفحه نمایش 90 هرتزی هستند، در حالی که Playstation VR دارای نرخ رفرش صفحه نمایش 60 هرتزی است. این یک قاعده کلی است که شما  برای رفرش فریم های خود را در هر ثانیه به آن احتیاج دارید. به طوری که Vive و Rift هر دو 90 فریم در ثانیه و PSVR شصت فریم را در ثانیه رفرش می کنند.

نرخ رفرش و FPS

نرخ رفرش و FPS نمایشگر دو مقوله جدا از هم هستند. فریم در ثانیه یا FPS میزان سرعت پردازنده کارت گرافیک برای نمایش تصاویر در ثانیه را نشان می دهد. به طور مثال 60FPS به این معناست که پردازنده کارت گرافیک 60 تصویر را در ثانیه نمایش می دهد. نرخ رفرش نمایشگر میزان سرعت نمایشگر برای نمایش تصاویر در ثانیه را نشان می دهد که با هرتز بیان می شود. به طور مثال وقتی یک گیم را بازی می کنید و FPS شما 120 و نرخ رفرش 60 هرتز است شما می توانید 60 فریم در ثانیه داشته باشید. در اینجا شما مقداری از فریم های خود را از دست می دهید که خوب نیست و ممکن است پارگی رخ هد.

پارگی پدیده ای است که در آن اشیای موجود در بازی به چند قسمت تقسیم می شوند و دو موقعیت مختلف در امتداد محور X نمایش داده می شود. این جایی است که Vertical Sync (VSync) وارد می شود. Vertical Sync (VSync) نرخ فریم را به نرخ رفرش مانیتور محدود می کند. به این ترتیب هیچ فریمی از دست نمی رود و در نتیجه پارگی رخ نخواهد داد. به همین دلیل است که برای تجربه واقعیت مجازی همان تعداد نرخ فریم و نرخ رفرش باید به دست آید.

تاثیر نرخ رفرش در پارگی و لگ هدست های واقعیت مجازی

تاثیر تاخیر و میدان دید در هدست های واقعیت مجازی

تاخیر و Field of View (FOV) همچنین مولفه های دیگری هستند که در تجربه کامل واقعیت مجازی تاثیر دارد. این عوامل نقش مهمی در نحوه درک ما از واقعیت مجازی دارد و اگر به درستی اجرا نشوند می تواند باعث حرکات ضعیف شوند. بیایید نگاهی به این عوامل داشته باشیم.

Field of view یا میدان دید میزان قابل مشاهده بودن را نشان می دهد. برای مثال افرادی که حدود 180 درجه میدان دید دارند جهت سر و نقطه دیدشان به سمت جلو است و با حرکت چشم این میدان دید به 270 درجه می رسد. این ویژگی در واقعیت مجازی بسیار مهم است چونکه شما هدست ها را برای انتقال به دنیای مجازی تان می پوشید.

چشم انسان خیلی خوب می تواند تفاوت ها و نقص ها را تشخیص دهد. حتی اگر هدست واقعیت مجازی 180 درجه میدان دید داشته باشد شما ممکن است بتوانید اختلافات را به ما بگویید. هدست های واقعیت مجازی Vive و Rift هر دو دارای میدان دید 110 درجه هستند، هدست واقعیت مجازی Cardboard دارای 90 درجه، هدست واقعیت مجازی GearVR دارای 96 درجه و شایع است که هدست واقعیت مجازی Daydream ممکن است 120 درجه زاویه دید داشته باشد. این در حالی است که میدان دید در هدست های واقعیت مجازی لنوو 110 درجه و در هدست های واقعیت مجازی ایسر 95 درجه است.

زاویه دید

زاویه دید به طور کلی به شدت روی تجربه واقعیت مجازی تاثیر می گذارد. تاخیر هم یک عامل بسیار مهم است که می تواند بر تجربه واقعیت مجازی شما تاثیر بگذارد. هدست های واقعیت مجازی که دارای تاخیر بیشتر از 20 میلی ثانیه هستند به اندازه کافی سریع نیست تا بتوانند مغز شما را فریب دهند و شما فکر کنید که در دنیای دیگری هستید. تعدادی از متغییرها وجود دارند که می تواند بر تاخیر تاثیر بگذارد از جمله پردازنده، پردازنده کارت گرافیک، نمایشگر، کابل و غیره. نمایشگر به طور متوسط دارای تاخیر 4 تا 5 میلی ثانیه ای هستند البته این عدد بستگی به صفحه نمایش شما دارد. به طور مثال 3 میلی ثانیه طول می کشد تا یک پیکسل به طور کامل به پیکسل دیگر سوئیچ کند. یک عامل مهم برای کاهش تاخیر نرخ رفرش مانیتور است. برای مثال فرمول زیر را در نظر بگیرید

1000 (ms) / refresh rate (hz)

این فرمول را اگر با مقادیر 60 هرتز حل کنیم به جواب 16.66 و اگر با نرخ رفرش 90 هرتز حل کنیم به جواب 11.11 می رسیم. پس به این نتیجه می رسیم که هر چقدر نرخ رفرش بالاتر باشد تاخیر کمتر خواهد بود. بنابراین نداشتن یک نرخ فریم قابل قبول، میدان دید و تاخیر می تواند موجب حرکات ضعیف شود. بدون نرخ صحیح فریم در ثانیه و نرخ رفرش نمایشگر، پرش و تاخیر ممکن است رخ دهد.

حرکت و تعامل در هدست های واقعیت مجازی

مسلما یکی از مهمترین قسمت های واقعیت مجازی حرکت و تعامل است. شما باید بتوانید در محیط اطراف حرکت کنید و با اشیاء ارتباط برقرار کنید. در اندروید  شما باید شتاب سنج گوشی ژیروسکوپی  و مغناطیس سنج  استفاده شده باشد.

شتاب سنج برای تشخیص حرکت سه بعدی و ژیرسکوپ برای تشخیص حرکت زاویه ای و مغناطیس سنج برای مکان یابی مورد استفاده قرار می گیرند. با استفاده از این سنسورها گوشی شما می تواند به دقت هر جایی که هنگام استفاده از واقعیت مجازی جستجو می کنید را پیش بینی کند.

کاربران واقعیت مجازی اندروید می توانند از تلفن جداگانه ای به عنوان کنترلر برای حرکت و تعامل با محیط استفاده کنند. واقعیت مجازی دسکتاپ مانند هدست های HTC Vive یا Oculus Rift از کنترلر یا کنترلرهای Wiimote برای اهداف مختلف استفاده می کنند. با استفاده از بینایی کامپیوتر دقت واقعیت مجازی را می توان با دوربین ها و سنسوری های دیگری که در اتاق نصب شده اند و در هدست های واقعیت مجازی استفاده می شود را بهبود داد.

حرکت و تعامل در هدست های واقعیت مجازی

کنترلرها

هدست های واقعیت مجازی می توانند کنترلرهای مختلفی داشته باشند. اما این کنترلرها دقیقا چگونه کار می کنند؟  در هدست های واقعیت مجازی HTC Vive دو سنسور مادون قرمز و دو کنترلر وجود دارد. به طور کلی 70 سنسور مختلف در هدست وجود دارد. همه این سنسورها شما را ردیابی می کنند و کنترلرهای شما می توانند آزادانه در محیط اطراف حرکت کنند. این در حالی است که شما مشغول بازی هستید. توجه کنید که کنترلرهای Vive در یک حلقه دایره ای کار می کنند.

کنترلر Rift

تا زمای که شما در این حلقه هستید ردیابی می شوید. Oculus Rift با استفاده از تکنولوژی مشابه یک تجربه متفاوت را ارائه می دهد. Rift در واقع از یک کنترلر ایکس باکس وان (Xbox One) استفاده می کند. اما مجموعه ای از کنترلرها وجود دارند که عملکرد مشابه با Vive را ارائه می دهند که به آن ouch by Oculus می گویند. این دو کنترلر دکمه های کنترلر Xbox One را دوباره سازماندهی کرده اند که می تواند به عنوان دایره های بزرگی که انگشتان شما را پوشش دهد توصیف شوند. Oculus هم دارای دو سنسور مشابه به Vive است بنابراین احتمالا این سنسورها به همان صورت کار می کنند. همچنین ممکن است دارای  شتاب سنج و ژیروسکوپ باشند.

حرکت و تعامل در هدست های واقعیت مجازی

قدرت صدا

هیچ تجربه ای بدون صدا کامل نخواهد بود. از آنجا که در واقعیت مجازی شما در یک دنیای مجازی هستید شما می خواهید یک صدای واقعی و نزدیک را تجربه کنید. این امر توسط صدای سه بعدی محقق می شود که صدا را در یک محیط سه بعدی و در زوایای مختلف شبیه سازی می کند. با استفاده از فناوری spatial audio شما می توانید یک تجربه فراگیر و همه جانبه را در واقعیت مجازی داشته باشید.

قدرت صدا

حداقل نیازمندی های سخت افزاری برای استفاده از هدست های واقعیت مجازی

به طور کلی در واقعیت مجازی دسکتاپ به مقدار زیادی اسب بخار برای تجربه بازی صاف و روان نیاز است. اما در واقع اکقر افرادی که دسکتاپ خودشان را دارند قادر به استفاده از واقعیت مجازی نیستند چونکه کامپیوترشان به اندازه کافی قدرتمند نیست. برای اینکه یک تجربه صاف و روان داشته باشید شما باید پردازنده Intel i5 Haswell یا جدیدتر، کارت گرافیک Nvidia GTX 970 یا AMD Radeon R9 290 نیاز دارید.

مسئله اصلی این است که شما برای استفاده از Vive و Rift در کامپیوترتان نیاز به یک کامپیوتر دارید که 1080p  با 60 FPS و رزولوشن بالاتر از 90 FPS دارید که در اکثر سخت افزار ها این امکان وجود ندارد.

قدرت مورد نیاز برای واقعیت مجازی