VR очки для компьютера — обзор и возможности современных очков
[wpsm_box type=»green» float=»none» text_align=»left»]
В этой статье мы разберемся что за очки VR для компьютера нужны, посмотрим на их возможности и проведем краткий обзор VR-шлемов, которые представлены на текущий момент ан рынке.
[/wpsm_box]
Для погружения в виртуальную реальность на компьютере используются не очки, а настоящие VR-шлемы с большим количеством дополнительных датчиков и аксессуаров для управления игрой. Такие устройства не только показывают виртуальный мир, но и отслеживают действия человека с помощью камер и контроллера.
Определитесь с выбором платформы
Первым делом нужно определиться с типом VR-шлема, который вы будете покупать. Алгоритм довольно прост:
-если у вас есть мощный игровой ПК, есть смысл в покупке шлема HTC или Oculus;
-если у вас есть современный Android-смартфон с большим экраном высокого разрешения (желательно — Samsung Galaxy S7 или новее) и мощной начинкой, есть смысл в покупке VR-шлема для смартфона (например, Gear VR);
-если у вас есть PlayStation 4 или PlayStation 4 Pro, покупка PlayStation VR — оптимальный вариант;
-если ни одно из вышеперечисленных условий не выполнено, можно задуматься о покупке автономного VR-шлема;
-наконец, если ваш бюджет не ограничен, а в доме достаточно места (или вы даже можете выделить для VR отдельную комнату) лучший вариант — сборка нового игрового компьютера и покупка Oculus Rift или HTC Vive.
Даже если ваш смартфон не слишком новый, но использует операционную систему Android, его можно заставить работать с картонкой с парой линз внутри — например, Espada Eboard3D1. Естественно, не стоит ожидать от такого решения реалистичной графики и быстрой работы.
Как работает шлем виртуальной реальности
Главная задача шлема виртуальной реальности для ПК – создать ощущение присутствия пользователя внутри игры. Для передачи изображения используются два OLED-дисплея, которые расположены в нескольких сантиметрах от глаз человека. Через шнур от компьютера или приставки на экранчики передается изображение с малым смещением. Перед дисплеями установлены искривляющие изображение линзы, совмещающие картинку и создают эффект объемности.
В корпусе шлема для ПК встроены датчики (акселерометр, магнитометр, гироскоп), которые отслеживают повороты, движение головы в пространстве и сразу же смещают картинку в линзах. Отдельно в помещении устанавливается трекер с инфракрасными светодиодами, он должен находится напротив человека, фиксируя его положение в пространстве. Это важно в тех играх, где у пользователя есть возможность перемещаться в пространстве. Для управления используются специальные или универсальные джойстики.
Принцип работы VR
И в дешевых и в самых дорогих очках используется один и тот же принцип. Исходная картинка разбивается на два отдельных изображения для правого и левого глаза.
Присутствующая между окулярами перегородка позволяет разделить поле зрения человека на две области. Изображения для каждого глаза транслируются попеременно, но с высокой частотой, поэтому человеческий мозг воспринимает картинку как единое целое. В результате, плоское изображение становится объемным. На самом деле, стереоэффект обманывает мозг, но этого оказывается достаточным для того, чтобы человек ощутил себя в виртуальной реальности.
Эффект присутствия усиливается благодаря системе трекинга. ВР шлем оснащен датчиками (гироскопами, акселерометрами, магнитометрами), позволяющими отслеживать изменения его положения в пространстве. Дорогостоящие модели обладают еще и системой ИК-сенсоров, делающими отслеживание более обширным и точным. Изображение, которое видит человек на внутреннем мониторе очков, моментально изменяется в зависимости от того, в какую сторону и под каким углом он смотрит.
Рейтинг топ-10 по версии «КП»
1. HTC Vive (от 39,5 тысяч рублей)
Лучшее устройство для виртуальной реальности на данный момент.
HTC Vive — это комплексный пакет устройств, включающий в себя гарнитуру, два контроллера движения и две базовые станции для определения области VR всей комнаты. Механизм технически впечатляет, так как он может отслеживать движения в большом пространстве, а не просто в месте нахождения пользователя. HTC Vive также включает в себя набор контроллеров движения, более продвинутых, чем, например, у классических PlayStation Move. К плюсам можно отнести и собственный экран с частотой обновления в 90 Гц и общим разрешением 2160 на 1080 пикселей. Угол обзора — 110 градусов.
Покупателю гарнитуры необходимо помнить о том, что для работы Vive необходимо действительно мощное «железо». В HTC, по крайней мере, рекомендуют процессор Intel Core i5-4590 и графический процессор GeForce GTX 970.
Идеальный вариант для геймеров.
Oculus Rift был первым большим именем в текущей волне гарнитур виртуальной реальности. С технической точки зрения, шлем почти идентичен Vive. Он также включает в себя отличные контроллеры движения Oculus Touch, собственный экран с частотой обновления в 60−75 Гц, а угол обзора при этом составляет 110 градусов. Одно из главных и выгодных отличий Oculus Rift — огромное количество графически сложных 3D-игр. Правда, для их запуска также потребуется достаточно производительный компьютер.
Для тех, кто готов переплатить.
Улучшенная версия лидера нашего рейтинга. От простого шлема HTC Vive версия Pro отличается большим разрешением экрана (2880 на 1600 против 2160 на 1200 пикселей), встроенными наушниками и улучшенной системой крепления. Да, гарнитура действительно стала удобнее старой, однако пользователь должен решить, стоить ли ему переплачивать более 20 тысяч рублей за эти новшества.
4. HP Windows Mixed Reality Headset (от 29,9 тысяч рублей)
Хорошая цена и известный производитель.
Как и большинство других моделей в рейтинге, шлем включает в себя два LCD-дисплея с разрешением 1440 на 1440 пикселей и частотой обновления 90 Гц, встроенный аудиовыход и поддержку микрофона через 3,5-мм разъем. Из плюсов также можно отметить встроенную систему трекинга, откидной дисплей (то есть можно быстро поднять очки над глазами) и горизонтальное поле обзора в 105 градусов.
5. Pimax 4K VR (от 28,7 тысяч рублей)
Бюджетный вариант из Китая.
Несмотря на относительно низкую цену, разрешение Pimax вдвое выше, чем у конкурентов. Два экрана с разрешением 1 920 на 2 160 пикселей создают стереоскопическое разрешение формата 4К, обновляемое 60 раз в секунду. Зрение превращает картинку в единое широкоугольное (110 градусов) стереоизображение с плотностью 806 PPI. Из недостатков — не хватает системы внешнего трекинга для отслеживания перемещений всего тела.
6. Lenovo Explorer Windows Mixed Reality Headset (от 31,9 тысяч рублей)
Крепкий середняк со всем необходимым.
Lenovo Explorer оснащен двумя LCD-экранами с разрешением 1440 на 1440 пикселей. Угол обзора составляет 110 градусов. Для отслеживания положения в пространстве Lenovo Explorer не требует наличия никаких внешних сенсоров. За это отвечает набор интегрированных датчиков и две встроенные в Explorer камеры. Встроенных наушников в устройстве нет, но благодаря 3,5мм разъему пользователь может использовать свои собственные.
Шлем смешанной реальности позволяет отслеживать движения с шестью степенями свободы (отслеживает движение вперед/назад, вверх/вниз, влево/вправо и повороты в каждой из трех осей, обеспечивая «эффект присутствия» в виртуальном пространстве). Гарнитура оснащается собственными камерами, парой дисплеев с разрешением 1440 на 1440 пикселей и частотой обновления 90 Гц, гироскопом, акселерометром, магнитометром и P-сенсором. А используемые в нём асферические линзы Френеля имеют углы обзора в 95 и 105 градусов для одного и другого глаза соответственно.
Круто, но дорого.
Главной составляющей набора самой дорогой гарнитуры компании является шлем Vive Pro. Он оснащён двумя экранами AMOLED размером 3,5 дюйма по диагонали. Разрешение каждого из дисплеев составляет 1440 на 1600 пикселей, что обеспечивает суммарное разрешение в 2880 на 1600 точек. Угол поля зрения составляет 110 градусов. В состав комплекта HTC Vive Pro 2.0 также входят два контроллера и две станции SteamVR Base Station 2.0. Утверждается, что система способна отслеживать действия пользователя в помещениях размером до 10 на 10 метров.
Для любителей отличного звука.
Главное достоинство устройства — оно весит всего 320 грамм. Для формирования картинки, которая равноценна 750-дюймовому экрану с расстояния в 20 метров, HMZ-T3W использует две OLED-панели с разрешением 1280 на 720 точек. Еще один плюс — устройство поддерживает 7,1-канальный звук, при этом в комплекте идут наушники с 16 мм динамиками и чувствительностью 106 дБ/мВт.
Прекрасный вариант для просмотра фильмов.
От большинства гарнитур, которые производят другие компании, Moon отличает высокая плотность пикселей — в спецификациях указаны три тысячи пикселей на дюйм. Картинку выдают два Full HD AMOLED-дисплея с разрешением 1080 пикселей каждый. В комплект входят наушники, совмещенные с гарнитурой, полноразмерные, с функцией активного шумоподавления. Royole Moon автоматически определяет, в каком формате идет фильм — 2D или 3D. Кроме того, обладатели гарнитуры смогут бесплатно посмотреть любые три фильма компании Sony Pictures из библиотеки сервиса.
Как выбрать лучший VR-шлем?
Если вы не хотите долго копаться в нюансах, то обращайте внимание только на пять самых базовых параметров: разрешение, угол обзора, частота обновления, контент, подключение к ПК. С четырьмя первыми пунктами всё работает просто: чем больше, тем лучше.
Разрешение дисплея VR шлема
Разрешение экрана – это общее количество точек или плотность пикселей, которые формируют картинку. Этот параметр указывается двумя числами: по вертикали и горизонтали.
Обычно для VR шлема указывают разрешение на глаз: то есть, сколько пикселей увидит один глаз пользователя. Например, у Oculus Quest 2 общее разрешение на оба глаза 4К (3664 x 1920 точек), на один глаз – 1832 х 1920 точек.
Чем больше разрешение – тем выше четкость изображения и тем реалистичнее контент.
Ах да, еще один подпункт: что лучше, LCD-экран или OLED? Практика показала, что рядовой пользователь разницы не заметит. OLED более дорогая технология, соответственно, VR шлемы будут стоить дороже, чем их конкуренты с LCD. Такие экраны отображают более насыщенный черный цвет. Конкретно для VR разницы практически нет.
Что такое угол обзора VR шлема?
Угол обзора (FOV, Field of view) – это параметр, который показывает, какую часть виртуального мира игрок может увидеть вокруг себя.
Человек видит мир двумя глазами примерно на 210°. В VR-шлемах это число меньше ввиду технических ограничений. И чем ниже это число, тем больше вам будет казаться, будто вы смотрите в бинокль. Обычно угол обзора в современных VR-гарнитурах составляет от 90 до 120°.
Что такое частота обновления в VR?
Частота обновления – количество кадров, которое выводит экран шлема в секунду. Чем больше кадров может выводить VR-гарнитура, тем плавнее будет картинка.
Этот параметр измеряется в Герцах. При низкой частоте обновления у многих возникают неприятные симптомы: тошнота, головокружение, укачивание и тому подобное. Частота кадров зачастую важнее разрешения и намного сильнее влияет на качество контента.
Контент
Переходим к самому «вкусному» блоку – контенту.
Скачать контент для шлемов виртуальной реальности в настоящее время можно на четырех платформах: Oculus Rift Store , Oculus Quest Store , PS Store . Это официально. Конечно, есть и неофициальные магазины с массой приложений, и даже VR-торренты. Но мы же не пираты и дадим разработчикам на хлеб за их труд?
С вопросом точно не возникнет проблем – в Интернете вы найдете миллион подборок VR-игр и приложений на любой вкус, в том числе и в блоге Portal VR .
Подключение к ПК
Шлемы могут работать от компьютера, а могут функционировать сами по себе. ПК VR шлемы тянут более производительные приложения и удовлетворяют потребности тех, кто мечтает о хорошей графике в виртуальной реальности.
Но, как легко догадаться, для всего этого удовольствия нужен игровой компьютер. В наше время ПК – это уже полноценная инвестиция. О том, как сэкономить на ПК для VR мы поговорим в следующий раз.
Автономные шлемы работают иначе: у них своя операционная система, аккумулятор и экосистема контента. Для их работы не требуется компьютер, и они работают без проводов. Виртуальный мир воспринимается намного глубже, но из-за меньших мощностей графика в них намного хуже.
6 | ALIENWARE 17 R5
Поразительная производительность.
Процессор: Intel Core i7-8750H | Видеокарта: Nvidia GeForce GTX 1070 | Оперативная память: до 32 Гб | Экран: 17,3-дюймовый QHD (2560 x 1440) – UHD (3840 x 2160) | Физическая память: 1 Тб SSD + 1 Тб HDD.
- Плюсы: Граф. производительность | Время работы | Экран;
- Минусы: Tobii только с высоким разрешением | Вес ноутбука;
Alienware 17 R5 разработан специально для погружения в виртуальную реальность, хотя, учитывая потенциал компонентов – процессоры Intel Core i7 (8-го поколения), Nvidia GTX 1070 и до 32 Гб оперативной памяти, способны играть в самые требовательные игры, а также выполнять побочные задачи. Добавьте к высокопроизводительным компонентам продолжительное время автономной работы и замечательный экран, перед вами один из лучших ноутбуков для VR, которые можно купить за деньги.
Как работает современный шлем VR
Все шлемы виртуальной реальности, сколько бы они ни стоили, работают примерно по одним принципам. Но нюансы могут значительно различаться. Именно их мы и обсудим.
3D-картинка — основа «погружения» в VR
Если не брать подобные Cardboard китайские пластиковые поделки, которыми завален «Алиэкспресс», а говорить именно о серьезных «больших» шлемах VR со своей начинкой (как подключаемых к ПК, так и автономных), то там за формирование изображения отвечает встроенный в шлем экран (или два экрана, по одному на глаз), на который подается два изображения: для левого и правого глаза. Сами экраны могут иметь разное разрешение. Например, в популярном сегодня Oculus Rift S установлен один экран с разрешением 2560 на 1440 пикселей и частотой обновления 80 Гц.
Смотрим на картинку мы тоже через линзы, как это было в первых «Карбордах», только сами эти линзы уже куда больше, дороже и четче. Как правило, в современных шлемах используются линзы Френеля. Они легкие, четкие на достаточно большой площади и отлично подходят для очков VR.
Современный VR-шлем Oculus Rift S
Как правило, чем выше разрешение экрана, тем выше и цена шлема, но и тем меньше заметен так называемый скриндор (или «эффект москитной сетки»), когда глаз видит расстояние между отдельными пикселями.
Чтобы понять, что это такое, возьми смартфон и посмотри на него через лупу. Если разрешение у экрана не особенно большое, то пиксельная сетка будет видна довольно четко. Это одна из проблем современных шлемов VR, и разработчики борются с ней, увеличивая разрешение или придумывая всякие хитрые технологии маскировки этого эффекта (например, в шлеме Samsung Odyssey Plus есть своя технология скрытия видимости пикселей, и, если верить пользователям, это действительно работает, правда картинка становится малость «мыльной»). Очевидно, что победа над скриндором — вопрос времени.
Другая проблема — это ограниченный угол обзора. Представь себе, что смотришь на мир через лыжную или водолазную маску (на форумах это так и называют — «эффект водолазной маски»). К сожалению, в нынешней VR нормальным считается горизонтальный угол обзора в 90–110 градусов. Однако в активных и увлекательных играх на этот эффект быстро перестаешь обращать внимание.
Новые шлемы вроде Pimax 5K/8K уже имеют угол обзора 170–200 градусов. Другое дело, что там оказалось не совсем то разрешение, что обещал производитель, и не совсем те панели. Да и стоят «Пимаксы» не слишком гуманно. К тому же самый востребованный режим у пользователей — все равно 140 градусов обзора, потому что с двумястами современные видеокарты если и справляются, то с большим трудом.
Новые «Пимаксы» — шлемы с широким углом обзора
Отслеживание (трекинг) головы в виртуальной реальности
Но не картинкой единой достигается погружение в другой мир. Ведь если у нас есть только 3D-картинка, то это мало чем отличается от обычного кинотеатра. В современных шлемах VR мы можем крутить головой во все стороны, а мир в этот момент будет оставаться на своем месте — совсем как в реальности!
Повороты головы сейчас отслеживаются с помощью гироскопа и угловых акселерометров. Встроенное в шлем оборудование обычно работает точнее, чем в телефонах. ПО шлема считывает показания датчика с очень высокой частотой, и для пользователя результат выглядит так, будто он вертит головой в реальности. Так же отслеживаются наклоны головы.
Если ты попытаешься проделать подобный фокус с Cardboard или другими очками для телефона, то наверняка заметишь рывки при поворотах головы и эффект «погружения» начнет теряться. Отличный трекинг — один из главных тезисов в спорах между сторонниками мобильной VR и владельцами более дорогих шлемов для ПК.
Все дешевые простые шлемы имеют подобное отслеживание вращения головы в пространстве, это также называется 3DoF (три степени свободы). По сути, это основа работы любого VR-устройства.
Если с гироскопом все примерно ясно, то куда интереснее пространственное отслеживание положения головы в VR, которое реализовано уже в дорогих моделях шлемов VR (оно же «позиционка», или 6DoF). Чтобы понять, о чем я говорю, представь, что в мире VR ты можешь не только крутить головой, но и двигать ей вперед, назад, вверх, вниз, влево и вправо.
Например, стоя на месте, можно поднести голову к плакату на виртуальной стене или, как в «Матрице», увернуться от пули, просто присев или отклонившись назад. «Позиционка» — это новый уровень погружения. Но как это работает?
Тут есть два подхода. Первый вид трекинга используется в ранних шлемах для ПК вроде Oculus Rift DK2/CV1 или Vive / Vive Pro. В случае с «Окулусами» по комнате расставляются специальные камеры-сенсоры (идут в комплекте со шлемом), которые улавливают ИК-излучение эмиттеров, расположенных на шлеме. Таким образом получается учитывать координаты шлема в пространстве.
Шлем Oculus Rift CV1 и камера-сенсор для считывания положения в пространстве
У Vive и ныне популярного Valve Index похожая система трекинга, только там вместо камер используются базовые станции, а сама система завязана на лазеры.
Главный недостаток этого вида трекинга состоит в том, что нужно где-то разместить камеры или базы для корректной работы шлема. К тому же между ними должно быть определенное расстояние. Это проблема, если у тебя маленькая игровая зона под VR или сенсоры просто некуда закрепить.
И здесь нам на помощь приходит второй вид пространственного трекинга, так называемый «трекинг изнутри», «трекинг наизнанку» или «inside-трекинг». Суть его в том, что камеры для определения положения в пространстве встраиваются уже в сам шлем. Далее они сканируют окружающую обстановку и уже по ее изменению «на лету» делают вывод о том, что пользователь сместил голову.
Объяснение, может быть, звучит сложновато, но работает эта схема весьма эффективно. И первыми, кто ее применил, были ребята из Microsoft, которые придумали свою технологию Windows Mixed Reality. На ее основе сразу несколько производителей создали свои варианты шлемов VR.
Lenovo Explorer — один из первых шлемов линейки WMR с двумя камерами для позиционного отслеживания
Такой подход избавляет нас от необходимости расставлять сенсоры или базы, а комплект со шлемом значительно удешевляется и уменьшается в размерах. Очевидно, что чем больше камер на шлеме, тем лучше они будут отслеживать изменение положения. Разработчики из Oculus развили эту идею, и в актуальном Oculus Rift S у нас уже целых пять внутренних камер, а в Oculus Quest — четыре. В то же время инженеры HTC впихнули в свой новый шлем Vive Cosmos аж шесть камер для позиционного отслеживания!
Но не в камерах счастье, точнее — не только в них.
Отслеживание рук в виртуальной реальности
Первые игры для шлемов, подключаемых к ПК, управлялись или с «клавомыши», или с геймпада, вроде того, что идет в комплекте к игровым приставкам (например, к Oculus CV1 прилагался геймпад Xbox 360). Ситуация изменилась с выходом HTC Vive, одновременно с которым начали продаваться контроллеры движения. Эти устройства позволяют передавать игре или программе информацию о положении рук. Далее вышел контроллер Oculus Touch для Oculus Rift CV1 и так далее.
VR-контроллеры Oculus Touch (версия для Oculus Rift S) сегодня по-прежнему считаются самыми удобными в своем роде
Сегодня наиболее прогрессивными считаются «кастеты» Valve Index Controllers. Их главная фишка — способность отслеживать не только положение рук, но и положение каждого пальца и силу его нажатия. Правда, пока нет игр, где бы это поддерживалось. Half-Life: Alyx как раз и должна раскрыть весь потенциал «кастетов».
Ниже — обзор этих контроллеров на одном из популярных русскоязычных каналов на YouTube, посвященных VR.
Принцип отслеживания тут похож на уже разобранную нами схему слежения за положением шлема. Ты берешь эти штуки в руки, и начинается «магия» (ну, почти). Например, у Oculus Touch внутри колец установлены датчики, положение которых считывают камеры шлема.
Какой тип трекинга лучше?
Казалось бы, «трекинг изнутри» — это самый разумный метод и за ним будущее. Но пока что все не совсем однозначно.
Во-первых, шлемам с таким трекингом нужно хорошее освещение, чтобы камеры могли различать окружающую реальность, в то время как Oculus Rift CV1 спокойно мог работать в полной темноте.
Во-вторых, в тех же шутерах нужно целиться как в реальности, держа руки на корпусе виртуальной винтовки и поднося их к лицу (и это очень круто!). Но получается, что одна рука закрывает другую, и камеры шлема могут неверно считывать положение контроллеров, отчего координаты могут сбиться. Впрочем, такого эффекта можно достичь и если неправильно расставить внешние сенсоры.
Та же проблема настигает игрока, который пытается достать из колчана стрелу в «Скайриме» или другой подобной игре. Камеры шлема не видят контроллеры, когда те за спиной. Хотя если движение совершается быстро, то тут в дело могут вступать хитрые прогнозирующие алгоритмы, которые предполагают, куда двинулся контроллер.
В целом игр, где остались моменты, плохо совместимые с «трекингом изнутри», не так много, и потому при выборе шлема можешь смело отдавать предпочтение этой технологии.
«Как здесь ходить», или перемещение в VR
Еще один важный момент, который нам остается обсудить, — это как двигаться в виртуальном мире. В целом ничто не мешает просто ходить по комнате, а камеры сами перенесут наше перемещение в VR. Впрочем, постой! Мешает на самом деле очень многое: мебель, стены и длина проводов шлемов, которые требуют подключения к ПК.
Именно поэтому большую часть времени в VR мы все-таки перемещаемся с помощью кнопок на контроллерах. Это можно сравнить с игрой в какую-нибудь RPG на геймпаде: наклонил стик вперед — персонаж пошел вперед, наклонил назад — персонаж пошел назад. То же самое происходит и в VR, но и тут есть свои особенности.
Особенность первая: у разных контроллеров разные кнопки для перемещения. На Touch мы уже смотрели, а вот на фото ниже — контроллеры от Vive, где вместо стиков у нас сенсорные площадки, на которые надо давить в нужном направлении или касаться в нужном месте (зависит от игры и того, как это реализовали разработчики).
Контроллеры от Vive и сенсорная площадка для перемещения в центре
Эти контроллеры еще называют «клюшками» (и «тяпками»), и можно много спорить про их удобство, но глупо отрицать, что они были первыми на рынке. Лично я предпочитаю играть на стиках Touch, чем на такой площадке. Инженеры Valve, работая над последним поколением контроллеров, тоже избрали стики, и не просто так.
Особенность вторая: в играх встречаются разные схемы перемещения игрока. Две самые популярные — это телепорты и «локомоушен» (плавное перемещение).
Зачем такие сложности? Дело в том, что часто, особенно новичков, начинает мутить в VR с непривычки. Сам ты в реальности стоишь на месте, а в VR твое тело вроде как перемещается, и это вызывает дискомфорт. Чтобы победить это, придумали перемещение с помощью телепортов.
Работает это примерно так. Выбираешь направление, куда хочешь переместиться, указываешь контроллером, жмешь кнопку и мгновенно оказываешься в нужном месте.
Перемещение с помощью телепортов на примере игры Budget Cuts
Тошнит от такого способа действительно меньше, но он не очень удобен и здорово мешает полностью погрузиться в игру. Потому предпочтительный способ как раз «плавное скольжение», когда нажал на стик или тачпад — и началось движение в выбранном направлении. Идеально, когда разработчики игр предлагают разные способы перемещения на выбор.
А еще правый стик в некоторых играх дает возможность крутить камеру, как при игре на обычной приставке. Безусловно, куда интереснее двигать головой самому, но бывает, например, что хочется играть сидя и движение на 360 градусов недоступно.
