Title of ... Description of .. VideoObject

Nové okuliare posúvajú virtuálnu realitu zasa o niečo bližšie ku skutočnosti

Monday, 04 March 2019 17:24
There is no translation available.

Virtuálna realita stále nie je dokonalá, no pomaly sa zlepšuje. Aj vďaka pochopeniu ľudského zraku a zlepšovaniu technológií. 

Keď som si ako fanúšik moderných technológií čítal približne pred dvomi rokmi o projekte nových okuliarov na virtuálnu realitu (VR) Pimax 8k, mal som tak trochu pocit, že žijem v sci-fi snímke od Stevena Spielberga Ready Player One. V nej ľudia utekajú pred dystopickou budúcnosťou do rozsiahleho a nesmierne realistického virtuálneho prostredia hry OASIS. Dnes mám okuliare na stole a vidím ich ako ďalší krok vo vývoji virtuálnej reality, ktorá raz už nemusí byť len projekciou počítačovej hry, môže priniesť úplne nový svet. V niektorých prípadoch aj doslovne, napríklad ľuďom s očnými chorobami. Už teraz totiž pomocou VR okuliarov Oculus Rift úspešne liečime amplyopiu, teda tupozrakosť. Technológia Pimax má potenciál priniesť ešte pozitívnejšie výsledky.

Mali byť sklamaním, dnes slávia úspech

Na projekt sa zbierali prostriedky cez platformu Kickstarter a zaujímavé je, že sa vyzbieralo viac peňazí ako kedysi, keď rovnako vznikala prvá verzia Oculus Riftu. Projekt dokonca údajne vyzbieral najviac finančných prostriedkov zo všetkých projektov na Kickstarteri.

Vývoj sa naťahoval takmer dva roky a úprimne povedané,  podľa predbežných hodnotení to vyzeralo tak, že pôjde o veľké fiasko. Vývoj zápasil s technickými, najmä optickými problémami, ktoré sa aj mne (sám som skúšal kedysi niečo podobné zostrojiť) zdali takmer neriešiteľné. Najmä deformácia obrazu pri pohyboch hlavou.

Ku koncu vývoja sa na vzniku okuliarov podieľali aj traja európski VR entuziasti, ktorí radami a nekompromisným hodnotením prototypov pomohli vytvoriť použiteľnú verziu. To viacerých, vrátane mňa, celkom milo prekvapilo.

Z verzie s 2x 4K obrazovkami s upscalovaným obrazom z menšieho rozlíšenia (akože 8K) vznikla verzia 5K+ (s o niečo menším rozlíšením, ale natívnym a ostrejším obrazom). Túto verziu 5K+ mám asi ako jeden z mála Slovákov už doma a poriadne otestovanú.

Je zaujímavé, že okuliare umožňujú používať software Steam VR aj Oculus a dokonca aj externé programy, čo funguje veľmi dobre. Vybrať si teda môžete z tisícky VR hier a programov. Na sledovanie pohybu sa používa laserový tracking, ktorý je prevzatý zo systému Vive.      

Ako očného lekára ma však zaujalo najmä to, že okuliare do určitej miery eliminujú doterajšie problémy VR technológie, súvisiace so zrakom a kvalitou videnia.

Zapájajú periférne videnie

Každé VR okuliare vás v podstate prenesú do úplne nového sveta. No doteraz bol každý z nich skôr pohyblivým obrazom, obklopeným prázdnym čiernym rámom. Prvá generácia VR okuliarov (odborne tzv. headsetov) má zorné pole, ktoré sa dá prirovnať približne k pohľadu cez plavecké okuliare. Pimax je prvou verejne  dostupnou VR technológiou, ktorá diagonálne zorné pole rozšírila z klasických 100 na takmer 200 stupňov. Pri 100 stupňoch vidíte v podstate iba to, čo máte priamo pred očami. Výsledkom je pohľad ako na plátno v kine - okraje okolo obrazu sú čierne. Rozšírením na 200 stupňov však nové okuliare po prvýkrát zapájajú aj periférne videnie a to podstatne. Horizontálne zorné pole je približne 160 stupňov. Prostredie sa tak stáva plastickejším a pôsobí omnoho realistickejšie. Takýto rozsah videnia sa totiž približuje ľudskému zornému poľu, ktoré má 220 stupňov. Vynikajúco to funguje napríklad pri leteckých simulátoroch (odskúšané sú Aerofly FS a Condor Soaring simulator).

Pimax VR okuliare takisto využívajú laserový tracking, ktorý sníma pohyb hlavy a tela. Môžete tak zdvíhať objekty či pomocou špeciálnych senzorov do dlaní strieľať „vlastnými rukami“. Zaujímavou novinkou je asymetrické renderovanie obrazu. Na rozdiel od iných okuliarov sa pri Pimaxe stred obrazu nachádza približne v jednej tretine šírky displeja. 

Periférne videnie je kľúčom k realistickému VR

Čím väčšie je naše zorné pole, tým výraznejšie vnímame pohyb. Môže za to práve naše periférne videnie. Vyrušila vás niekedy mucha, letiaca popri vašej hlave? Je to tak preto, že periférne videnie reaguje na pohyb obzvlášť citlivo. Schopnosť vidieť periférne je preto základom pre vytvorenie uveriteľného virtuálneho sveta.

Problémom však môže byť, že akýkoľvek nežiadúci pohyb, spôsobený chybami v grafike hry, môže byť kvôli periférnemu videniu rušivý. Napríklad zrkadlenie obrazu si nemusíme pri pohľade pred seba ani všimnúť, no periférne videnie ho zachytí.

Zmierňujú nevoľnosť z pohybu

Veľkým problémom VR sveta je aj „motion sickness“, teda nevoľnosť z pohybu. Nášmu telu nie je prirodzené, ak oči vysielajú do mozog informáciu o pohybe zatiaľ, čo telo stojí. Výsledkom potom môže byť, že vám bude z virtuálnej reality zle. Môžete napríklad cítiť závrate, bolesť hlavy či potenie. Čo je najhoršie, tieto symptómy niekedy pretrvávajú aj hodiny po dohraní.

Jedným z faktorov, ktorý spôsobuje nevoľnosť, je tiež latencia. Keď totiž vo VR pohnete hlavou, vznikne časový rozdiel medzi vašim pohybom a zmenou obrazu v hre. Hovoríme síce o stotinách sekundy, no v skutočnom živote takýto rozdiel neexistuje. Preto ho telo pocíti, aj keď si ho my ani len neuvedomíme.

Výrobca okuliarov Pimax problém zorného poľa rieši veľkými LCD displejmi a špeciálnou optikou (údajne 2. verzia). Okuliare aj preto vyzerajú trošku smiešne - pripomínajú kladivohlavého žraloka.

Mohlo by sa zdať, že obrovské zorné pole, o ktorom som hovoril vyššie, (dá sa softwarovo nastaviť aj menšie, v troch stupňoch) zvyšuje riziko nevoľnosti z pohybu. No nie je to tak. Zobrazenie periférnych úsekov je totiž pomerne presné a najmä bez latencie.

Redukujú efekt obrazovky

Jedným z dôvodov, vďaka ktorému Pimax robí virtuálnu realitu uveriteľnejšou je, že čiastočne eliminuje takzvaný screen-door efekt, u nás známy aj ako efekt obrazovky. Možno sa vám niekedy stalo, že ste si sadli príliš blízko televízie a videli ste na nej malé čierne mriežky. Takmer, akoby ste hľadeli skrz sieťku proti hmyzu. Išlo o medzery medzi jednotlivými pixelmi, ktoré vznikajú natiahnutím menšieho obrazu na väčšiu plochu. Technologický pokrok už tento jav v prípade televízií eliminoval, no stal sa veľkým problémom VR sveta. V prípade VR táto "sieťka" , ktorá vzniká veľkým zväčšením displeja, pôsobí rušivo.

Nové okuliare na virtuálnu realitu Pimax s rozlíšením 8K tvorí 4K displej (3840 x 2160 px) pre každé oko a majú rozlíšenie až 16,6 milióna pixelov. Tým, že je obraz naozaj kvalitný, nie sú medzery medzi pixelmi po natiahnutí obrazu tak výrazné, hoci je stále trochu rozmazaný. Dôvodom je práve upscaling, teda použitie nižšieho ako natívneho vstupného rozlíšenia.

Podobne je na tom aj verzia 5K+, ktorá má trošku iné rozloženie pixelov. Tu je síce screendoor efekt mierne výraznejší, no obraz je subjektívne ostrejší. Ja mám Pimax 5k+, a to práve z dôvodu ostrejšieho obrazu.

Pozrite si video, porovnávajúce oba headsety

Tu nájdete porovnanie s inými headsetmi

Majú prijateľné hardwarové nároky

Schopnosť zobrazovať obraz s takto širokým zorným poľom, ešte s použitím doostrovacej techniky, teda takzvanému supersamplingu, dokáže potrápiť aj veľmi výkonné grafické karty. Pimax to rieši technológiou Brainwrap, ktorá trochu pripomína staré LCD 3D okuliare. Spočíva vlastne v špecifickom spôsobe, akým zariadenie premieta pixely. Táto funkcia sa objavila len nedávno, no vyzerá nádejne. Mozog vníma obraz ako prirodzený, v skutočnosti sa však obrazy premietajú striedavo vždy len do jedného oka. Takáto technológia je nádejná najmä preto, lebo znižuje nároky na hardware až o polovicu. Na počudovanie, simulátory prijateľne fungujú tiež na staršej výkonnej grafickej karte (780Ti). Brainwrap sa dá aj vypnúť.

Potenciál aj v medicíne

Ako som spomínal v úvode, virtuálnu realitu využívame pri liečení (tréningu) tupozrakosti už dnes. Zjednodušene, tupozrakosť spôsobuje, že určité časti mozgu nevedia spracovať informáciu z jedného oka. To totiž vysiela horšiu kvalitu signálu, spôsobenú napríklad jednostrannou dalekozrakosťou. A tak mozog vnemy z tohto oka radšej „vypne“, aby nerušili videnie toho zdravého. Človek kvôli tomu v podstate nevidí svet v troch rozmeroch. Tým, že pacient hrá špeciálne videohry, pomáha obom očiam opäť spolupracovať. Dnes na tento účel slúžia okuliare na virtuálnu realitu Oculus Rift, dá sa použiť aj systém Vive. Pimax by ich však časom možno mohol nahradiť.  Vzhľadom k väčšiemu zornému poľu a lepšiemu rozlíšeniu skrýva potenciál na o niečo lepší liečebný efekt, i keď jeho účinok v tejto oblasti zatiaľ nebol vedecky testovaný.

Additional Info

  • sdo_type: VideoObject
  • sdo_name: Title of ...
  • sdo_description: Description of ..
  • sdo_duration: PT1M33S
  • sdo_contentUrl: http://www.example.com/video123.flv
  • sdo_embedUrl: http://www.example.com/videoplayer.swf?video=123
  • sdo_interactionCount: 1
Rate this item
(0 votes)

News

  • Príbeh pacientky Niny. Kajakárky, ktorá mala problém so zrakom. Príbeh pacientky Niny. Kajakárky, ktorá mala problém so zrakom.

    There is no translation available.Nina je naša pacientka, ktorá pred niekoľkými rokmi podstúpila v UVEA laserovú operáciu očí. Je to športovkyňa telom i dušou a zrak je pre ňu, ako aj pre iných veľmi dôležitý „nástroj“. Nina je živým príkladom toho, ako môže operácia očí výrazne zlepšiť kvalitu...

  • Tags: 2024
    Meranie zraku na základnej škole v Martine Meranie zraku na základnej škole v Martine

    There is no translation available.Dňa 30.4. sme uskutočnili skríningové meranie krátkozrakosti na Evanjelickej spojenej škole v Martine. Na celom projekte sa podieľala UVEA klinika s Jesseniovou lekárskou fakultou Univerzity Komenského v Martine a taktiež s Univerzitnou nemocnicou v Martine.

  • Tags: 2024
    Všetko čo by ste mali vedieť o kontaktných šošovkách Všetko čo by ste mali vedieť o kontaktných šošovkách

    There is no translation available.Kontaktné šošovky slúžia už desaťročia ako alternatíva dioptrických okuliarov. Ľudom prinášajú niekoľko výhod, pohodlie a komfort. V súčasnosti existuje niekoľko typov čo umožňuje prispôsobenie individuálnym potrebám a životnému štýlu. V tomto článku, ktorý sme vytvorili...

more news