211service.com
Hoe te voorkomen dat virtual reality ervoor zorgt dat je wilt kotsen
ik zit erin Gordon Wetzstein 's laboratorium aan de Stanford University met een in elkaar gehackt prototype van een op het hoofd gemonteerd display vastgebonden aan mijn gezicht, met behulp van een draadloze Xbox-controller om een reeks 3D-modellen te manipuleren: een leeuw, een schaakbord gevuld met schaakstukken, een espressomachine en spoedig.
Een prototype van een lichtveldstereoscoop gebouwd door Stanford-onderzoekers in een poging om de focusaanwijzingen voor virtual reality te verbeteren.
De afbeeldingen zijn vrij eenvoudige, alledaagse modellen - het soort dat iedereen van internet zou kunnen downloaden. Wat echter interessant is, is wat er gebeurt als ik naar de modellen staar en ze draai met de controller zodat ik ze vanuit verschillende hoeken kan inspecteren: ik kan me op verschillende diepten concentreren op de verschillende delen van de afbeeldingen, zoals ik zou doen wanneer ik naar iets staar in het echte leven, dus als ik bijvoorbeeld naar de schaakstukken van dichtbij kijk, zien die op de achtergrond er wazig uit, en vice versa als ik me op de stukken in de verte concentreer. En ik voel me niet misselijk of duizelig zoals ik soms doe als ik met virtual reality speel, vooral niet als ik naar objecten kijk die zich dicht bij mijn gezicht bevinden.
Virtual reality staat op het punt van commerciële beschikbaarheid, met op de consument gerichte headsets zoals de Oculus Rift die volgend jaar op de markt zullen komen (zie Oculus toont zijn eerste consumentenheadset, circulaire handbediening). Maar hoewel de technologie de afgelopen jaren enorm is verbeterd, zijn er nog steeds tal van cruciale problemen die moeten worden opgelost, waaronder dat gevoel van bewegingsziekte dat sommige mensen zoals ik hebben bij het ervaren van virtual reality, dat voortkomt uit wat bekend staat als vergentie - huisvestingsconflict.
Dit conflict is wat Wetzstein, een assistent-professor in de elektrotechniek, en andere onderzoekers van Stanford proberen op te lossen met de headset die ik heb geprobeerd, die ze een lichtveldstereoscoop noemen - in wezen een apparaat dat een stapel van twee LCD's gebruikt om te laten zien elk oog een lichtveld waardoor virtuele beelden er natuurlijker uitzien dan normaal.
Voorbeeldafbeeldingen laten zien hoe het eruit ziet om de lichtveldstereoscoop te gebruiken om scherp te stellen op delen van een 3D-scène die zich op verschillende diepten lijken te bevinden.
In het echte leven, wanneer je naar iets kijkt, bijvoorbeeld een bloem, bewegen je ogen en de lens in elk oog past zich aan om alles wat zich voor je bevindt in beeld te brengen. Met stereoscopisch 3D, een technologie die vaak wordt gebruikt door bedrijven die virtual reality-headsets maken, wordt het lastiger. In dit geval krijgt elk oog een iets ander beeld van hetzelfde te zien; je hersenen combineren deze beelden vervolgens om een gevoel van diepte te krijgen. Maar aangezien u naar een plat, verlicht scherm in de verte kijkt en u zich concentreert op de 3D-beelden die voor u lijken te staan, kan dit leiden tot misselijkheid en duizeligheid. Tenzij de technologie verbetert, kan dit het voor sommige mensen moeilijk maken om echt van dichtbij met virtual reality te communiceren, ongeacht of ze een first-person-shooter-game spelen of een chirurgische robot besturen.
Als je virtuele objecten wilt aanraken, dingen die dichtbij zijn, en je ermee wilt communiceren, wordt het erg belangrijk, zegt Wetzstein.
In de hoop de stereoscopische virtual reality-ervaring meer te laten lijken op wat je in het echte leven ziet, hebben de Stanford-onderzoekers een headset gebouwd met twee LCD's die voor elkaar zijn geplaatst, met een achtergrondverlichting erachter, een afstandhouder ertussen en lenzen voor hen. Het is verbonden met een computer waarop software wordt uitgevoerd die nodig is om het systeem te laten werken.
De computer begint met een 3D-model, dat de software van de onderzoekers voor elk oog als een lichtveld weergeeft - in dit geval, zegt Wetzstein, is het een vijf-bij-vijf raster van enigszins verschillende 2D-beelden van het model, dus 25 afbeeldingen in totaal voor elk individueel oog. Een algoritme gebruikt de lichtvelden om twee afbeeldingen voor elk oog te genereren, en voor elk oog wordt een van deze afbeeldingen weergegeven op het LCD-scherm aan de achterkant van de headset, terwijl het andere wordt weergegeven op het LCD-scherm aan de voorkant. De beelden komen je pupillen binnen en worden op je netvlies geprojecteerd.
Wat je ziet, zegt Wetzstein, is een benadering van het lichtveld dat optisch wordt gegenereerd, waar je ogen vrij rond kunnen bewegen en zich kunnen concentreren op waar ze willen in de virtuele ruimte.
Dat kan normaal niet, zegt hij.
Wetzstein zegt dat de technologie die in de headset wordt gebruikt goedkoop is en geen eye-tracking vereist om erachter te komen waar de kijker naar kijkt, en hij hoopt dat het kan worden opgenomen in headsets die over een aantal jaren uitkomen. EEN papier over het werk wordt in augustus gepresenteerd op de handtekening computer graphics en interactie conferentie in Los Angeles.
Marty Banks , een professor in optometrie en visiewetenschap aan de University of California, Berkeley, werkt ook aan onderzoek naar hoe het probleem van het verkrijgen van de juiste focusaanwijzingen in virtual reality kan worden opgelost - hij was co-auteur van een papier dat zal ook worden gepresenteerd op Siggraph waarvan hij zegt dat het afbeeldingen met een hogere resolutie toont, maar eye-tracking vereist. Banks zegt dat het scherm waar Wetzstein en andere onderzoekers aan werken cool en slim is, maar merkt op dat de resolutie nog steeds vrij laag is (het artikel van de Stanford-groep geeft aan dat de weergegeven scènes een resolutie hadden van 640 bij 800 pixels).
Dat wordt een belangrijk ding om op te lossen: hoe de resolutie omhoog te krijgen. Dus dat vereist meer berekeningen en meer pixels en meer kosten, zegt hij. Er is een manier om daarheen te gaan.