Title of ... Description of .. VideoObject

Nové okuliare posúvajú virtuálnu realitu zasa o niečo bližšie ku skutočnosti

pondelok, 04 marec 2019 17:24

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.

Ďaľšie informácie

  • 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
Ohodnotiť túto položku
(0 hlasov)

Aktuality

  • Značky: 2021
    Rozširujeme ponuku biologických preparátov na liečbu ochorení sietnice Rozširujeme ponuku biologických preparátov na liečbu ochorení sietnice

    Na UVEA Mediklinik prichádza novinka v podobe rozšírenej ponuky dostupných liečiv pre závažné ochorenia sietnice. Ide o biologickú liečbu v podobe intravitreálne (vnútroočne) podávaných tzv. anti-VEGF látok.  Máme veľkú radosť, že práve UVEA sa stala aplikačným centrom pre tieto preparáty a dokáže svojim...

  • Značky: 2021
    Protipandemické opatrenia sa sprísnili, no podmienky na našej klinike zostávajú rovnaké. Protipandemické opatrenia sa sprísnili, no podmienky na našej klinike zostávajú rovnaké.

    Čakacie doby sa nepredĺžili V prípade mnohých diagnóz je kľúčový hlavne čas. Odkladať náročný zákrok alebo odborné vyšetrenie sa nevypláca. Mnohé zdravotnícke zariadenia, bohužiaľ, musia aktuálne odsúvať „menej dôležité“ zákroky na neskorší termín. My vieme, aké dôležité je začať riešiť...

  • Značky: 2021
    Výnimočná operácia Výnimočná operácia

    Stav a situácia niektorých pacientov býva komplikovaná, no v UVEA MEDIKLINIK sa vždy snažíme nájsť spôsob, ako vyriešiť ich neľahkú situáciu. Svedčí o tom aj nasledujúci príbeh pacienta Jána s komplikovaným zdravotným stavom, ktorému sme úspešne zoperovali šedý zákal oka.Ján k nám zavítal po tom, čo...

viac aktualít

Blogy

  • Značky: 2022 juraj halicka
    Vízie zajtrajška alebo superzrak sa stáva skutočnosťou Vízie zajtrajška alebo superzrak sa stáva skutočnosťou

    Fanúšikovia sci-fi často poznajú rôzne medicínske vynálezy skôr, než skutočne uzrú svetlo sveta. Počítače, roboty, ale aj superhrdinovia so superzrakom. To všetko sa pomaly, ale iste stáva reálnym príbehom nášho ľudstva. Veda neustále otvára nové dvere do netušených možností ľudského pokroku, a medzi jeho...

  • Značky: juraj halicka
    Supervýkonné a dokonale presné, také sú naše oči Supervýkonné a dokonale presné, také sú naše oči

    Oči sú jedným z najfascinujúcejších orgánov v našom tele. Zrak je hlavným zdrojom našich informácií a až 80 % spomienok pochádza zo zrakových vnemov. Poďme sa pozrieť na tento zložitý orgán bližšie.

  • Značky: juraj halicka
    Oko a omamné látky Oko a omamné látky

    Zdravá zrenica reaguje na zmeny prostredia zmenou veľkosti. V ľudskom oku to funguje podobne ako vo fotoaparáte, ktorého clona sa pri nedostatku svetla rozšíri a pri intenzívnom svetle naopak zúži. K rozšíreným alebo zúženým zreničkám dochádza reflexívne aj pri stresových situáciách, ale môžu byť za neho...

viac blogov