Explained: How does VR actually work?

Comment fonctionne la réalité virtuelle? Comment un

casque de réalité virtuelle

vous fait-il penser que vous êtes assis dans un vaisseau spatial dans une galaxie lointaine alors que vous êtes en fait sur le point de vous cogner contre le comptoir de la cuisine ? Eh bien, avec l'expansion de l'armée d'appareils de réalité virtuelle, nous expliquerons comment ils fonctionnent réellement.

Bien que les appareils prennent généralement la même forme, la façon dont ils projettent l'image devant nos yeux varie considérablement. Les goûts du

HTC Vive

et

Oculus Rift

fournissent des opérations sur PC, bien que des acteurs majeurs tels que Google et Samsung propose des casques pour smartphones plus abordables. Sony a également réussi à percer la scène des consoles avec sa

Playstation VR

.

La VR autonome est quelque chose dont vous entendrez davantage parler aussi - en 2018 Oculus lancera l'

Oculus Go

, et le casque autonome Daydream de Lenovo est également attendu.

Lecture essentielle

:

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Une fois que votre casque et votre source d'alimentation sont sécurisés, une sorte d'entrée est également requise pour vous connecter - que ce soit via le suivi de la tête, les contrôleurs, le suivi des mains, la voix , des boutons sur l'appareil ou des pavés tactiles.

L'immersion totale est l'objectif de tous ceux qui créent un casque, un jeu ou une application VR: rendre l'expérience de réalité virtuelle si réelle que nous oublions l'ordinateur, le casque et les accessoires et agissons exactement comme nous le ferions dans le monde réel. Alors, comment y arriver?

Les bases

Les casques VR comme Oculus Rift et PlayStation VR sont souvent appelés HMD, ce qui signifie simplement qu'ils sont des visiocasques. Même sans audio ni suivi manuel, tenir GoogleCardboard pour placer l'écran de votre smartphone devant votre visage peut suffire à vous plonger à moitié dans un monde virtuel.

L'objectif ici est de créer ce que semble être un environnement virtuel 3D grandeur nature sans les limites que nous associons habituellement aux écrans de télévision ou d'ordinateur. Ainsi, quelle que soit votre apparence, l'écran monté sur votre visage vous suit. Ceci est différent de la

réalité augmentée

, qui superpose des graphiques sur votre vision du monde réel.

Le futur:

La réalité virtuelle versus réalité augmentée

La vidéo est envoyée de la console ou de l'ordinateur au casque via un câble HDMI dans le cas de casques tels que le Vive de HTC et le Rift. Pour le casque Daydream de Google et le

Samsung Gear VR

, il est déjà sur le smartphone inséré dans le casque.

Les casques VR utilisent soit deux flux envoyés à un seul. ou deux écrans LCD, un par œil. Il existe également des lentilles qui sont placées entre vos yeux et les pixels, c'est pourquoi les appareils sont souvent appelés lunettes. Dans certains cas, ceux-ci peuvent être ajustés pour correspondre à la distance entre vos yeux, variant d'une personne à l'autre.

Ces objectifs se concentrent et remodèlent l'image pour chaque œil et créent une image 3D stéréoscopique en inclinant les deux 2D images pour imiter la façon dont chacun de nos deux yeux voit le monde un peu différemment. Essayez de fermer un œil puis l'autre pour voir des objets individuels danser d'un côté à l'autre et vous obtenez l'idée derrière cela.

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Un moyen important pour les casques VR d'augmenter l'immersion est d'augmenter le champ de vision, c'est-à-dire la largeur de l'image. Un affichage à 360 degrés serait trop coûteux et inutile. La plupart des casques haut de gamme se contentent d'un champ de vision de 100 ou 110 degrés, ce qui est suffisamment large pour faire l'affaire.

Et pour que l'image résultante soit convaincante, une fréquence d'images minimale d'environ 60 images par seconde est nécessaire pour éviter le bégaiement ou les utilisateurs se sentent malades. La récolte actuelle de casques VR va bien au-delà de cela - Oculus est capable de 90 ips, par exemple, tandis que la PlayStation VR de Sony gère 120 ips.

Le suivi de la tête

Le suivi de la tête signifie que lorsque vous portez un casque VR, l'image devant vous change lorsque vous regardez vers le haut, vers le bas et d'un côté à l'autre ou inclinez la tête. Un système appelé 6DoF (six degrés de liberté) trace votre tête en fonction de vos axes X, Y et Z pour mesurer les mouvements de la tête en avant et en arrière, d'un côté à l'autre et d'épaule à épaule, également connus sous le nom de tangage, lacet et roulis. p>

Prise en main

:

Revue Google Daydream View

Il existe différents composants internes qui peuvent être utilisés dans un suivi de tête système, comme un gyroscope, un accéléromètre et un magnétomètre. Le PSVR de Sony utilise également neuf LED parsemées autour du casque pour fournir un suivi de la tête à 360 degrés grâce à une caméra externe surveillant ces signaux, tandis que l'Oculus a 20 lumières moins vives.

La technologie de suivi de la tête a besoin d'une faible latence pour être efficace - nous parlons 50 millisecondes ou moins ou nous détecterons le décalage entre le moment où nous tournons la tête et le moment où l'environnement VR change. L'Oculus Rift a un décalage incroyablement minimisé de seulement 30 ms. Le décalage peut également être un problème pour toutes les entrées de suivi de mouvement, telles que les contrôleurs de style PS Move qui mesurent les mouvements de nos mains et de nos bras.

Enfin, les écouteurs peuvent être utilisés pour augmenter le sentiment d'immersion. L'audio binaural ou 3D peut être utilisé par les développeurs d'applications et de jeux pour exploiter la technologie de suivi de la tête des casques VR pour en tirer parti et donner à l'utilisateur l'impression que le son vient de derrière, sur le côté ou au loin.

Suivi de mouvement

Le suivi de la tête est l'un des grands avantages des casques haut de gamme par rapport aux autres casques Cardboard

mobiles VR

. Mais les grands acteurs de la réalité virtuelle travaillent toujours sur le suivi des mouvements. Lorsque vous regardez vers le bas avec un casque VR, la première chose que vous voulez faire est de voir vos mains dans un espace virtuel.

Pendant un certain temps, nous avons vu l'accessoire Leap Motion - qui utilise un capteur infrarouge pour suivre les mouvements de la main - attaché à l'avant des kits de développement Oculus. Nous avons également tenté quelques expériences avec des caméras Kinect 2 pour suivre nos corps qui s'agitent. Mais maintenant, nous avons des options de saisie intéressantes d'Oculus, Valve et Sony.

Oculus Touch

est un ensemble de contrôleurs sans fil conçus pour vous donner l'impression d'utiliser vos propres mains dans VR. Vous saisissez chaque contrôleur et utilisez des boutons, des manettes et des déclencheurs pendant les jeux VR. Ainsi, par exemple, pour tirer avec une arme à feu, vous appuyez sur la gâchette. Il existe également une matrice de capteurs sur chaque manette pour détecter des gestes tels que pointer et agiter.

Casque en tête-à-tête:

HTC Vive contre Oculus Rift

< p> C'est une configuration assez similaire au système de suivi de position Lighthouse de Valve et aux contrôleurs de HTC pour son casque Vive. Il implique deux stations de base autour de la pièce qui balayent la zone avec des lasers. Ceux-ci peuvent détecter la position précise de votre tête et de vos deux mains en fonction du moment où ils frappent chaque capteur de cellule photoélectrique sur le casque et autour de chaque contrôleur portable. Comme Oculus Touch, ceux-ci comportent également des boutons physiques et incroyablement, vous pouvez avoir deux systèmes Lighthouse dans le même espace pour suivre plusieurs utilisateurs.

D'autres méthodes de saisie peuvent inclure n'importe quoi, de la connexion d'un contrôleur Xbox ou d'un joystick à votre PC, commandes vocales, gants intelligents et tapis de course tels que le Virtuix Omni, qui vous permettent de simuler la marche dans un environnement VR avec des redirections intelligentes dans le jeu.

Et quand il s'agit de suivre votre position physique dans un chambre, Oculus propose désormais une expérience à la hauteur du HTC Vive, ce qu'il n'a pas fait à la porte. Les propriétaires de Rift ont désormais la possibilité d'acheter un troisième capteur pour 79$ et d'ajouter plus de couverture à leur aire de jeu VR.

Le problème, cependant, est que ce n'est toujours pas à la hauteur de HTC. Alors que deux capteurs SteamVR pour le HTC Vive peuvent offrir un espace de jeu suivi jusqu'à 225 pieds carrés, deux caméras à capteur Constellation d'Oculus n'offrent qu'une couverture de 25 pieds carrés, avec une troisième caméra envoyant l'espace recommandé jusqu'à 64 pieds carrés. Cela pourrait changer avec

Oculus Santa Cruz

, le casque autonome haut de gamme de la société.

Sony recherche également dans ce domaine, si un brevet récent est n'importe quoi pour passer. Le dossier détaille un système de suivi VR basé sur la lumière et des miroirs qui utilise un projecteur de faisceau pour déterminer la position du joueur, bien que si une telle fonctionnalité apparaîtrait sur l'appareil actuel ou la deuxième itération du PSVR (ou pas du tout) est tout spéculatif à ce sujet scène.

Le suivi des yeux

Le suivi des yeux est peut-être la dernière pièce du puzzle VR. Il n'est pas disponible sur le Rift, le Vive ou le PS VR mais il figurera dans

le casque VR très prometteur de FOVE

. Nous avons également vu

la technologie de suivi oculaire de Tobii en action

dans un HTC Vive. Alors, comment ça marche?

Eh bien, un capteur infrarouge contrôle vos yeux à l'intérieur du casque afin que FOVE sache où vos yeux regardent en réalité virtuelle. Le principal avantage de cela - en plus de permettre aux personnages du jeu de réagir plus précisément à l'endroit où vous regardez - est de rendre la profondeur de champ plus réaliste.

Dans les casques VR standard, tout est en pin- focalisation nette qui n'est pas la façon dont nous sommes habitués à vivre le monde. Si nos yeux regardent un objet au loin, par exemple, le premier plan devient flou et vice versa. En suivant nos yeux, le moteur graphique de FOVE peut simuler cela dans un espace 3D en VR. C'est vrai, le flou peut être bon.

Les casques ont toujours besoin d'écrans haute résolution pour éviter l'effet de regarder à travers une grille. De plus, ce sur quoi nos yeux se concentrent doit ressembler le plus possible à la réalité. Sans suivi oculaire, avec tout le focus lorsque vous déplacez vos yeux - mais pas votre tête - autour d'une scène, le mal de la simulation est plus probable. Votre cerveau sait que quelque chose ne correspond pas.