De staat van #VirtualReality: waarom uitrusting belangrijker is dan reclame
Herinner je je de vroege jaren negentig nog? Wanneer je dit doet, denk je waarschijnlijk aan grote koptelefoons en grote powerhandschoenen. Tijdschriften, speelgoedwinkels en films verkopen hightech maar onhandige versies van virtual reality (VR). Het is een fantasie over een toekomst die ver weg voelt.
Nu is het aanvankelijke enthousiasme verdwenen. Ook andere technologische gebieden boeken vooruitgang. VR-apparaten lijken behoorlijk op elkaar. Maar laat je niet misleiden. Het veld is in beweging. Het gaat gewoon niet snel. Vooruitgang komt vaak van opzij. Militaire projecten hebben tot een deel van de vooruitgang geleid. Entertainment kan anderen motiveren. Het is onwaarschijnlijk dat beleggers in virtual reality zullen investeren tenzij deze eerst een andere sector bedient.
Wat heeft VR precies nodig om te werken? Het hangt ervan af hoe je ‘virtuele realiteit’ definieert. Als u niet zeker bent van deze definitie, telt een standaardcomputer met monitor en muis ook. De meeste onderzoekers zijn het daar niet mee eens. Echte VR vereist onderdompeling. Flatscreens kunnen afleidend zijn. Het doorbreekt de illusie. Het systeem heeft dus een beter scherm nodig. Het vereist ook een feeder. Toetsenbord en muis zijn gebruikelijk. Joysticks worden vaak gezien. Joysticks zijn de standaard geworden voor interactie.
Dit artikel beschrijft VR-apparaten in detail. Laten we naar de typen kijken. Laten we de voor- en nadelen vergelijken. Laten we beginnen met de meest voor de hand liggende hardware.
Op het hoofd gemonteerde vitrine
Head-mounted display (HMD) is een vertegenwoordiger van VR. Ze plaatsten het scherm recht voor zich. Dit verhindert de echte wereld. Het dwingt mensen om zich te concentreren. Het creëert een gevoel van aanwezigheid. Maar ze zijn niet perfect. Laten we eens kijken waarom deze belangrijk zijn en waar ze ontbreken.
Een op het hoofd gemonteerd display (HMD) is precies wat de naam doet vermoeden. Ik heb een computerscherm op mijn gezicht bevestigd. Bevindt zich in de helm of bril. Het doel is eenvoudig. Waar u uw hoofd ook draait, het scherm blijft in uw gezichtsveld.
De meeste eenheden hebben gedeelde visies. Eén scherm voor elk oog. Deze scheiding creëert de illusie van diepte. Het misleidt de hersenen door te denken dat afbeeldingen dimensies hebben.
Strijd tussen LCD en CRT
Het scherm in deze hoofdtelefoon is meestal een liquid crystal display (LCD). Mogelijk vindt u oudere modellen die gebruikmaken van kathodestraalbuistechnologie (CRT). De industrie is veranderd, waarbij LCD’s op bijna elke maatstaf winnen. Het is licht. Het neemt minder ruimte in beslag. Het verbruikt ook minder stroom. De productiekosten zijn lager.
De CRT heeft twee kaarten die gespeeld kunnen worden. Verbeterde resolutie. Hogere helderheid. dat is het.
Maar CRT-fysica werkt niet goed met het menselijk brein. Het is groot. Het is erg zwaar. Als je een CRT HMD probeert te gebruiken, heb je een ophanging nodig om te voorkomen dat je je nek breekt. Het apparaat beperkt de beweging. Het beperken van bewegingen verbreekt de onderdompeling. Je verliest het gevoel dat je in de wereld bent en begint het gevoel te krijgen dat er een baksteen op je ligt.
Fuzzy weergavetechnologie
Sommige ingenieurs hebben geëxperimenteerd met andere displaytypen. Ze zijn om een goede reden zeldzaam. De lijst bevat:
- Elektroluminescentie-display
- Elektroforetische weergave (EP)
- glasvezeldisplay
- Veldemissieweergave (FED)
- Lichtgevende diode (LED)-display
- plasmascherm
- Vacuüm fluorescerend display (VFD)
- Virtueel netvliesdisplay (VRD)
Waarom houden ze het niet vol? De meeste mensen hebben last van een lage resolutie. Vaak is de helderheid niet genoeg. Sommige kunnen alleen monochrome afbeeldingen weergeven. Het gebruik van slechts één rode LED zorgt niet voor een complete, hoogwaardige ervaring.
Een beetje plasma of VRD zou theoretisch kunnen werken. De kosten zijn echter onbetaalbaar. Wanneer een LCD 95% van het werk doet tegen een fractie van de kosten, is het de prijs niet waard.
Pinning en hysteresis
Een goede headset kan ook goed overweg met geluid. Ingebouwde luidsprekers of hoofdtelefoon. Video en audio moeten worden gesynchroniseerd.
Hier is de harde waarheid over draadloze systemen. De responstijd is niet voldoende. Wanneer het signaal wordt vertraagd, merken de hersenen dit op. Kan misselijkheid veroorzaken. Het doorbreekt de illusie. Hierdoor blijven complexe op het hoofd gemonteerde displays verbonden. Sluit de headset met één of meerdere kabels aan op de processor. Dit is erg vervelend. Er zijn beperkingen. De latentie wordt echter geëlimineerd.
Opvolging is niet bespreekbaar. Het apparaat moet weten waar het hoofd naar wijst. Als je naar links kijkt, verandert het scherm onmiddellijk. Trackingapparatuur maakt dit mogelijk. We zullen later meer praten over hoe deze sensoren werken.
Grot en ultieme show
Sommige instellingen zijn volledig onafhankelijk van de hoofdtelefoon. Maakt gebruik van een speciale bril gecombineerd met een externe projector. Dat leidt tot het volgende concept.
In 1965 beschreef Ivan Sutherland iets dat “Ultieme Manifestatie” werd genoemd. hij is een wetenschapper. Velen beschouwen hem als de vader van de virtuele realiteit.
Hij stelde zich de kamer voor. Computers kunnen bepalen wat er in zit. Virtuele objecten zijn fysiek zichtbaar voor iedereen in de ruimte. De schrijvers van Star Trek: The Next Generation hebben dit idee gestolen. Ze noemen het het holodek.
We zijn er nog niet. Science fiction komt daar nog het dichtst bij.
Virtuele realiteit en grotten
De Universiteit van Illinois in Chicago heeft niet zomaar nog een VR-kamer gebouwd. Ze ontdekten wat experts beschouwen als de gouden standaard van onderdompeling. Dit wordt het CAVE-systeem genoemd. De naam komt van de woorden Cave Automatic Virtual Environment, en hoewel het klinkt als iets uit sciencefiction, is het gebaseerd op harde optische fysica.
De meeste VR-schermen maken gebruik van op het hoofd gemonteerde displays (HMD’s). Bevestig de doos op je gezicht. Het gezichtsveld is beperkt. Je kunt niet bewegen zonder over het touw te struikelen. De CAVE draait dat script om.
De kracht van projectiewanden
Een grot is eigenlijk een kleine kamer. Of een grote privékamer. Minstens drie muren dienen als gigantische schermen. In sommige gevallen soms de vloer en plafonds, maar dit komt minder vaak voor. Het resultaat is een breed gezichtsveld dat niet kan worden gerepliceerd met een HMD. Je bent niet gebonden aan een PC. Je kunt lopen.
Maar zonder hulp kun je niet helder zien. Er moet een actieve sluiterbril worden gebruikt. Ze zien eruit als een onhandige 3D-bril uit de late jaren 90. In de lens zit een sluiter die snel opent en sluit. De computer projecteert een stereobeeld naar de achterprojectie. Het patroon verandert zo snel dat de hersenen het niet begrijpen. Goggles synchroniseert met deze modus. Het linkeroog ziet één frame. Rechteroog ziet het volgende. Je hersenen verbinden ze. De diepte wordt weergegeven.
Loop zonder beperkingen
Het trackingapparaat in uw bril vertelt uw computer waar u zich bevindt. Terwijl u beweegt, past de projectie zich in realtime aan. Je draagt een toverstok. U kunt het gebruiken om virtuele objecten op te halen en door menu’s te navigeren. Het voelt natuurlijk aan.
Er zit een addertje onder het gras voor groepen. Er kunnen meerdere mensen in de grot staan. Alleen de persoon die de volgbril draagt, kan echter de kijkhoek regelen. Hoe zit het met de anderen? Het zijn passieve waarnemers. Ze kijken naar dezelfde foto, maar kunnen hun perspectief niet veranderen. Dit is een hardwarebeperking, niet door het ontwerp.
Omleidingswandeling
De grot is nog steeds een afgesloten ruimte. De meeste zijn 10 vierkante meter of minder. Dit is een beperking. Onderzoekers van de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill hebben een manier gevonden om de natuurkunde te misleiden. Ze ontwikkelden een omgeleid lopen.
Het doel is eenvoudig. Het misleidt de gebruiker door te denken dat hij in een rechte lijn loopt, terwijl hij in werkelijkheid in een kleine kamer loopt. Het systeem roteert…onmerkbaar de virtuele omgeving. Je voelt je uit balans. Los het probleem op door kleine wijzigingen in het pad aan te brengen. Het systeem past deze oplossing toe. Verander uw rechte wandeling in een lus.
Geloof dat je een uitgestrekt landschap verkent. In werkelijkheid loop je in een doos van 3 meter. De illusie houdt stand. De ruimte wordt kunstmatig uitgebreid. De onderdompeling blijft hetzelfde.
Virtual Reality-werkbank
Het werkbankdisplay heeft een lastige plaats in de VR-geschiedenis. Sommige onderzoekers zijn van mening dat het eenvoudigweg geen betrekking heeft op de echte virtuele omgeving. Dit is geen grot. Het is geen hoofdtelefoon. Dit is iets heel anders.
Begin jaren negentig leidde Larry Rosenbaum een team bij het Office of Naval Research. Ze hebben een grote monitor gebouwd. Het dient als werkruimte. Gebruikers kunnen verticaal kijken. Hij kan ook horizontaal worden gekanteld om als tafel of bank te fungeren. Met deze instelling kunnen meerdere mensen tegelijkertijd naar hetzelfde scherm kijken.
Waarom Workbench geen echte virtuele omgeving is
Onderdompeling is hier een belangrijke discussie. Het gebruik van speciale glazen voor het scherm garandeert geen perfecte afdichting. Het scherm vult je gezichtsveld niet. Je bent je nog steeds bewust van de fysieke ruimte om je heen. Dankzij stereoscopische projecties en sluiterlenzen kunnen virtuele objecten in drie dimensies worden gezien. Maar als je je ogen van de bank haalt, zie je de echte wereld. Er is geen omgeving om te verkennen. Je hebt interactie met een digitaal object dat over de werkelijkheid heen is gelegd.
“Er is geen virtuele omgeving om te verkennen. Wanneer de gebruiker wegkijkt van het scherm, ziet hij een gewone fysieke kamer.”
Voor sommigen is het gebrek aan volledige onderdompeling een vergissing. Voor anderen is het een functie.
Medische training en militaire strategie
De bruikbaarheid van de werkbankdisplay komt tot uiting in samenwerking. Denk eens aan een medische opleiding. Chirurgen kunnen operaties oefenen op virtuele 3D-patiënten. Ze worden omringd door echt medisch personeel. Bij het dragen van een standaard HMD wordt het personeel een door de computer gegenereerd personage of een digitale avatar. Workbench maakt interactie met collega’s natuurlijk. Het is volkomen echt.
Ook militaire tactici profiteren ervan. Programmeurs creëren realistische 3D-slagveldrepresentaties. Personeel krijgt een nauwkeurig beeld van de gevechtssituatie. Een goed model kan potentiële knelpunten aan het licht brengen. Het toont verborgen vijandelijke kampementen.
Deze toepassingen reiken verder dan oorlogvoering en medicijnen. Deze displays zijn te zien in visualisaties van wetenschappelijk onderzoek. Ook in de productontwikkeling zijn ze zichtbaar. Ze vormen een brug tussen data en menselijke intuïtie.
Wii-controller: goedkope gebareninterface
Het verhaal gaat van passieve observatie naar actieve controle. Ga naar het volgende gedeelte over interactieve apparaten. Vooral de Wii van Nintendo.
De draadloze wandcontroller biedt een les voor VR-ingenieurs. Het is redelijk geprijsd. Het is gemakkelijk te gebruiken. Dit apparaat bevat gyroscopen en versnellingsmeter. Deze sensoren detecteren beweging. Ze detecteren kanteling en rotatie.
Vergeleken met speciale VR-interfacehardware is de Wii-afstandsbediening goedkoop. Sommige onderzoekers passen dit momenteel toe op VR-systemen. Sommigen zien dit als de eerste stap in de trend. Deze trend wijst op goedkope ontwikkeling van gebruikersinterfaces.
VR-outfit
Gesprekken gaan naar het volgende niveau van onderdompeling. We hebben naar de monitoren gekeken. We hebben het al gehad over controllers. De volgende logische stap is wat je buiten je ogen en handen draagt. Het gesprek ging over virtual reality-kleding.
Streef naar het gemakkelijke en meeslepende gevoel van VR
De graphics krijgen alle eer. Omdat het eenvoudig te meten is, streven we naar hogere framerates en realistische texturen. Maar onderzoekers weten dat het echte knelpunt niet is wat je ziet. Dit is hoe je het aanraakt.
Basisbediening verbreekt de onderdompeling. Het voelt alsof het toetsenbord in de weg zit. De joystick fungeert als tussenpersoon. Je bent nooit echt ‘in deze wereld’. Ga op de stoel zitten en druk op het plastic. Is het ideaal? Er is helemaal geen apparaat. Ik wil vergeten dat ik iets draag.
De vooruitgang gaat hier langzaam.
Waarom? Omdat er niet veel druk is van de grote technologiebedrijven. Geld stroomt naar de grafische engine. Mens-machine-interfaces (HMI) zijn niet urgent voor het bedrijf. Dit is geen slagveld van reuzen. Het is een lappendeken van entertainmentstudio’s, academische onderzoeksinstellingen en kleine VR-bedrijven die strijden om grip.
Maar er begint iets te ontstaan.
De meest veelbelovende ontwikkeling zijn draagbare apparaten. Het zijn geen hoofdtelefoons. handschoenen. lichaamspak.
DataGloves: glasvezelstandaard
Handschoenen maken sinds dag één deel uit van het VR-gesprek. Niet door ontwerp. Het zijn toevallige vondsten. De vroege makers hebben ze niet ontworpen. Maar ze werkten.
Mensen gebruiken nog steeds vaak de termen “DataGlove” of “Power Glove”. Dit is verkeerd. Dit zijn specifieke merknamen. Dit zijn geen synoniemen voor “VR-handtracker”.
Elke handschoen heeft een doel. Communiceer met digitale objecten met behulp van natuurlijke gebaren. De methoden zijn verschillend.
Overweeg een glasvezelaanpak.
Het licht wordt via een kabel van de zender naar de sensor verzonden. Buig je vingers. De kabel is gebogen. De lichtstroom verandert. Als je een vuist maakt, bereikt er minder licht de sensor. De CPU leest dit. Zet lichtverlies om in virtuele beweging.
Deze zijn nauwkeurig. De officiële DataGlove maakt gebruik van deze technologie.
Maar er is een probleem. kalibratie.
Elke hand is anders. vinger lengte. Flexibiliteit. Huidspanning. De handschoenen moeten aangepast worden aan elke gebruiker. Zonder dit zijn de gegevens onzin. Dit is het knelpunt. Barrières voor toegang.
Geleidende inkt: een goedkopere optie
Niet iedereen wil een glasvezelsysteem kalibreren. Sommigen willen kwantiteit. Sommige mensen zijn op zoek naar betaalbaarheid.
Voeg geleidende inkt toe.
Deze handschoenen maken gebruik van een strook flexibel materiaal bedekt met geleidend materiaal. Buig je vingers. De tape rekt uit. weerstand verandert. De CPU leest de verandering in weerstand. Update de positie van de virtuele hand.
Maak het eenvoudiger.
Het is ook niet erg nauwkeurig.
De nuance gaat verloren. Een lichte knijpbeweging kan worden gezien als een gebalde vuist. Of andersom. Het kostenverschil is echter enorm.
Glasvezelhandschoenen zijn dure apparaten. Geleidende handschoenen zijn vergelijkbaar met consumentenelektronica.
Wat is belangrijker: nauwkeurigheid of toegankelijkheid?
De industrie is verdeeld. State-of-the-art simulatie vereist precisie. De adoptie op de massamarkt heeft zijn prijs.
Wij zitten vast in het midden. De handschoenen die je draagt zijn óf te ingewikkeld, óf te dom.
Totdat de hardware helemaal weg is.
De bodysuits. Maar een andere huidlaag. en diverse reacties.
Nu zijn onze handen gewikkeld in draad en inkt. Probeer het digitale te voelen.
Als je precisie nodig hebt, de behendige handmeester. Deze apparaten gebruiken sensoren in elk gewricht van de vinger. Het is via een mechanische verbinding met de huid verbonden. Het resultaat is een pasvorm in exoskeletstijl. Tracking is veel nauwkeuriger dan glasvezelhandschoenen. Het presteert ook beter dan geleidende materiaalsensoren. Maar er zijn ook compromissen. Deze apparaten zijn zwaar. Ze zijn onhandig om te dragen. U offert uw comfort op voor gegevens.
De onverwachte erfenis van de Power Glove
De Power Glove is gemaakt door een externe maker voor het Nintendo Entertainment System. Dit is consumentenspeelgoed. VR-onderzoekers zien potentieel in de hardware. Ze beseften dat ze de technologie konden hergebruiken. Het heeft niet de veelzijdigheid van de DataGlove. De kosten zijn echter veel lager. Het apparaat heeft een bedieningsplaat op de onderarm. Deze toegevoegde invoermethode bleek nuttig. Sindsdien zijn er vele andere technieken geïntroduceerd door systeemontwerpers.
Waarom deze hardware vandaag de dag belangrijk is
Je vraagt je misschien af waarom vintage invoerapparaten nu relevant zijn. Deze vormen de basis voor het volgen van bewegingen. De overgang van geleidende pads naar gewrichtssensoren verandert de manier waarop we omgaan met de virtuele ruimte. Moderne controllers vertrouwen nog steeds op deze vroege principes. Het ontwerp van het exoskelet beïnvloedde later haptische feedbacksystemen.
Vergelijk invoermethoden
Welke handschoenen moet je kiezen?
–Behendige handmeesters : uitstekende nauwkeurigheid. Vanwege het gewicht is hij niet geschikt voor lange sessies.
– Geleidende handschoenen : goedkoop. Niet erg nauwkeurig. Installatie is nu eenvoudiger.
– Glasvezelhandschoen : gemiddelde nauwkeurigheid. De bedrading is omvangrijk.
Aanpassingen aan de Power Glove : Betaalbaar. Goed voor het herkennen van basisgebaren.
VR-ontwerpers blijven deze concepten herhalen. Het doel blijft hetzelfde. Leg menselijke bewegingen vast zonder dat dit ten koste gaat van de immersie.
“Deze handschoen is niet zo veelzijdig als de DataGlove, maar hij is een stuk goedkoper en wordt geleverd met een trackpad op de onderarm.”
Hier is een blik op andere VR-invoerapparaten die deze vroege inspanningen volgden.
Als je je in VR wilt verplaatsen, sla dan de CAVE en het dure DataSuit over. Er is geen joystick of stick nodig. Onderzoekers zijn van mening dat natuurlijke beweging de onderdompeling kan verbeteren. Ingenieurs hebben verschillende systemen gebouwd om dit doel te bereiken.
Loopband en volledige lichaamstraining
Met een loopband voelt het alsof u in een virtuele omgeving loopt, terwijl u in de echte wereld stil blijft staan. Het aansluiten van de loopband op de computer is eenvoudig. De stappen passen de grafiek aan. Er is een vangst. Op een gewone loopband kun je alleen vooruit of achteruit gaan.
Verschillende bedrijven maken omnidirectionele loopbanden. Ze zorgen ervoor dat je in elke richting kunt bewegen. Een standaard loopband gebruikt één motor. Duw naar voren of naar achteren. Omnidirectionele modellen hebben twee motoren. Hij kan in vier richtingen worden geduwd: vooruit, achteruit, links en rechts. Beide motoren werken samen. Je loopt op een ondergrond die om riemen en kabels is gewikkeld.
Drukkussen en balsysteem
Een drukkussen is ook een optie. Je kent ze misschien van ‘Dance Dance Revolution’. De meeste gebruiken elektromechanische druksensoren. Deze relais worden geactiveerd wanneer ze onder druk staan. Het circuit is gesloten. Elektrische stroom vloeit. De CPU verandert de grafische weergave.
VirtuSphere, Inc. biedt een andere aanpak. Het lijkt op een hamsterbal van mensenformaat. Je gaat naar binnen en loopt. De bal wordt op een stabiele basis met wielen geplaatst. De wielen drukken tegen de bol. Zo kun je alle kanten op rollen terwijl je stil blijft staan. De sensoren op je wielen vertellen de CPU in welke richting je loopt. De headsetweergave verandert dienovereenkomstig.
Meeslepende passieve haptiek
CAVE-onderzoekers testen passieve aanraking. Haptisch verwijst naar de tastzin. Haptische systemen geven fysieke feedback. Een joystick met forcefeedback is een actief voorbeeld. Bij passieve aanraking wordt geen kracht uitgeoefend. Gebruik echte objecten om virtuele elementen weer te geven. Een echte klaptafel fungeert als virtueel aanrecht. Het aanraken van het echte werk draagt bij aan het gevoel van onderdompeling. Helpt bij het navigeren door de simulatie.
In de volgende sectie presenteren we de volgsystemen HMD en DataGloves. Kijk eerst naar de snarenloper.
String Walker-apparaat
StringWalker is ontwikkeld door een Japans bedrijf. Het is een unieke multidirectionele loopband. Het apparaat is ringvormig. Acht draden kruisen de diameter. Je loopt op de snaren. Deze conferentie richt zich op computergraphics en interactieve apparaten.
Virtual reality-volgsysteem
Volgapparatuur vormt de ruggengraat van elk functionerend VR-systeem. Ze zitten daar niet alleen. Ze communiceren met de verwerkingseenheid en vertellen precies waar je hoofd zich in de ruimte bevindt. Als je in VR door de kamer kunt lopen, weet de tracker je locatie, richting en snelheid. Zonder hen brokkelt de illusie snel af.
De meeste systemen richten zich op één standaard: zes vrijheidsgraden (6-DOF). Dit is de Heilige Graal van onderdompeling. Volg positie op de X-, Y- en Z-assen. Het houdt ook de richting bij, onderverdeeld in gieren, stampen en rollen.
Vanuit jouw perspectief betekent dit dat de virtuele wereld met je meebeweegt. omhoog kijken? Het zicht verschuift naar beneden. Kantel jij je hoofd? De horizon kantelt. Vooruit gaan zonder omhoog te kijken? Je komt dichter bij de virtuele objecten. De headsetsensor vertelt de CPU waar u zich bevindt. De CPU geeft het juiste beeld weer. Het scherm wordt bijgewerkt. Het gebeurt zo snel dat je het gat niet eens merkt.
Hoe het signaleringssysteem communiceert
Elke trackingopstelling deelt drie componenten. Een zender genereert een signaal. De sensor herkent het. De besturingseenheid verwerkt gegevens voor de CPU. De arrangementen variëren.
Soms draag je de sensoren. De zender wordt binnenshuis bevestigd. Andere keren draag je de zenders. Op de muren en het plafond geïnstalleerde sensoren registreren uw bewegingen. De hardware draait om. De logica blijft.
De signalen zelf zijn heel verschillend. Er zijn elektromagnetische, akoestische, optische en mechanische opties beschikbaar. Elk heeft voor- en nadelen.
Elektromagnetisch volgsysteem
Deze systemen meten magnetische velden. Het werkt door elektrische stroom door drie loodrecht opgestelde spoelen te leiden. Elke spoel wordt een elektromagneet. Sensoren meten hoe deze velden op elkaar inwerken. Deze interactie onthult de oriëntatie en oriëntatie van de zender.
“Een goed elektromagnetisch volgsysteem is zeer gevoelig en heeft een lage latentie.”
Lage latency is een groot voordeel. Het nadeel? Alles wat een magnetisch veld genereert, kan het signaal verstoren. Metalen bureaus. Andere elektronica. Zelfs het frame van het gebouw kan de gegevens vervormen.
Akoestisch volgsysteem
Akoestische trackers maken gebruik van echografie. positie en oriëntatie worden bepaald door de tijd te meten die de geluidsgolven nodig hebben om de sensor te bereiken. De sensor wordt meestal op zijn plaats gelaten. Je draagt de emitters.
De berekening is eenvoudig. Afstand is snelheid x tijd. Maar het geluid is erg traag. Updates lopen achter op de daadwerkelijke beweging. Dit is niet geschikt voor snelle VR.
De omgeving doodt ook akoestische tracking. Veranderingen in temperatuur. vochtigheid. Luchtdruk. Dit alles verandert de snelheid waarmee geluid door de lucht reist. Als uw gegevens inconsistent zijn, zal uw tracking onstabiel en onbetrouwbaar zijn.
Optisch volgapparaat
Optische systemen maken gebruik van licht. Meestal wordt een infrarood-LED als zender gebruikt. De camera fungeert als sensor. De LED’s knipperen achtereenvolgens. De camera registreert lichtpatronen. De verwerkingseenheid leidt uit deze pulsen de locatie en richting af.
Optische tracking beschikt over een hoge uploadsnelheid. Vertragingen zijn minimaal. Om deze reden gebruiken de meeste moderne high-end VR’s optische of hybride opto-mechanische methoden.
Maar zichtlijn is een kwetsbaarheid. Bedek de camera met uw hand. Zet een plantje voor de sensor. Pauzes bijhouden. Omgevingslicht en andere infraroodbronnen kunnen het signaal ook wegspoelen. Voor de beste resultaten is een gecontroleerde omgeving vereist.
Mechanische volgsystemen
Mechanisch volgen is een ouderwetse methode. Er wordt gebruik gemaakt van een fysieke verbinding. Het doel is vastgebonden aan een vast punt.
Denk aan een BOOM-display. Dit is een op het hoofd gemonteerd display dat is bevestigd aan een robotarm met twee scharnierpunten. De arm detecteert direct positie en oriëntatie. Geen draadloze signalen om te decoderen. Geen geluidsgolven op tijd. Geen licht om te volgen.
De updatesnelheid is ongelooflijk hoog. Het is nauwkeurig. Het beperkt echter uw bewegingsbereik. Je bent fysiek gebonden aan de opstelling. Je kunt niet door de kamer lopen. Je bent een eiland van staal en scharnieren.
De moderne virtuele realiteit is veel verder gegaan dan ervaringen op kamerniveau met puur mechanische systemen. Maar het principe blijft hetzelfde. Fysieke beperkingen garanderen nauwkeurigheid, maar gaan ten koste van de vrijheid.
We zijn op weg naar draadloze vrijheid op kamerschaal. Maar de wisselwerking blijft bestaan. Snelheid versus nauwkeurigheid. Vrijheid versus precisie. Draadloos gemak versus interferentie.
Op de volgende pagina’s worden de specifieke apparaten besproken die deze systemen mogelijk maken. Denk tot die tijd na over wat u bereid bent op te offeren voor onderdompeling.
