Содержание статьи

Интерес публики к теме VR приходит и уходит, но технологии продолжают неизменно улучшаться. Если ты подумываешь, не прикупить ли себе шлем виртуальной реальности, то эта статья для тебя: мы подробно разберем плюсы всего, что сейчас есть на рынке, и дадим рекомендации, как выбирать.

19 ноября 2019 года компания Valve анонсировала в своем твиттере выход новой части культовой серии игр Half-Life — Half-Life: Alyx. Безусловно, новость радостная как для фанатов игры, так и для геймеров в целом. И все бы ничего, но разработчики заявили, что новая игра будет доступна только владельцам шлемов виртуальной реальности!

Позднее появился и официальный трейлер игры, и выглядит он весьма неплохо.

Само собой, это событие всколыхнуло не только сообщество VR, но и многие игровые и околоигровые издания, раньше обходившие тему VR стороной. Мнения разделились: кто-то говорит, что VR мертва, новая «Халва» никому не нужна в VR и вообще это «унылые VR-амбиции Valve», а кто-то — что VR «живее всех живых» и вот-вот наступит новая эра компьютерного гейминга.

Кто прав? Стоит ли бежать сломя голову и покупать шлем VR прямо сейчас? В каком состоянии индустрия VR сегодня? И только ли «Халвой» там можно баловаться? Давай попробуем разобраться и найти ответы.

Забегая вперед, скажу, что VR сегодня — это не только игры, но и 3D-моделирование, а также просмотр 3D-фильмов, 3D-панорам, прогулки по Google Картам и прочие подобные радости.

 

Ты помнишь, как все начиналось?

Я не буду писать про VR девяностых годов прошлого века — это хоть и занятная тема, но с сегодняшним днем она мало связана. Нам надо знать только то, что первый подход индустрии к этой теме принес настолько кошмарные результаты, что еще много лет никто даже не пытался делать что-то подобное.

Виртуальную реальность в ее современном виде стоит связывать с запуском сбора денег на производство шлема Oculus Rift летом 2012 года и анонсом Google Cardboard весной 2014 года.

Cardboard — это картонная коробка с двумя линзами, куда вставляется телефон, на экран которого специальное приложение выводит стереокартинку.

Первая версия Google Cardboard, представленная в 2014 году
Первая версия Google Cardboard, представленная в 2014 году

Качество 3D-изображения в очках, подобных Google Cardboard, определялось разрешением дисплея телефона (в Google рекомендовали модели с экраном от 1080p), а трекинг поворотов головы возлагался на телефонный гироскоп. То есть запустил приложение на телефоне, вставил его в «картонку» — и ты уже в VR: видишь 3D и можешь в этом новом дивном мире крутить головой по сторонам.

Круто? Круто, учитывая, что телефоны с гироскопом есть у многих, а саму картонку можно было или купить за пару баксов на «Алиэкспрессе», или и вовсе вырезать и сложить самому, найдя пару подходящих линз. В Google об этом тоже знали и даже публиковали у себя на сайте чертежи модели в стиле «Сделай сам».

Тогда народ посмеялся и забыл. А вот в Samsung, посмотрев на «Карборд», решили выпустить свои очки Gear VR (на сегодня их производство остановлено). Предназначены они были для некоторых моделей самсунговских смартфонов, по большей части флагманов. То есть своего экрана в шлеме не было.

При этом у Gear VR был уже пластиковый корпус и какая-никакая встроенная электроника вроде трехосевого гироскопа. С очками шел пульт, который предлагалось использовать для навигации в виртуальной реальности. Но стоили эти шлемы на старте продаж немало: я помню суммы в 20 тысяч рублей. И это за пластиковую коробку с гироскопом и пульт! На дворе тогда был конец 2014 года.

Очки виртуальной реальности Samsung Gear VR
Очки виртуальной реальности Samsung Gear VR

Тем временем еще в середине 2013 года те, кто успел сделать предзаказ на Oculus Rift, начали получать комплекты разработчика, маркированные как DK1, а к середине 2014-го вышла версия DK2. Это был на порядок более серьезный продукт, чем картонки Google или игрушки Samsung. Но нацеленный в основном на энтузиастов (не жалеющих денег) и разработчиков первых игр.

По-настоящему рынок современной VR начал формироваться в 2016 году, когда компания Valve в сотрудничестве с HTC выпустила шлем Vive, а в Oculus (уже под эгидой Facebook) показали первую консюмеристскую модель — CV1. Отсюда рукой подать до современного расклада на рынке — о нем мы и поговорим.

 

Как работает современный шлем VR

Все шлемы виртуальной реальности, сколько бы они ни стоили, работают примерно по одним принципам. Но нюансы могут значительно различаться. Именно их мы и обсудим.

 

3D-картинка — основа «погружения» в VR

Если не брать подобные Cardboard китайские пластиковые поделки, которыми завален «Алиэкспресс», а говорить именно о серьезных «больших» шлемах VR со своей начинкой (как подключаемых к ПК, так и автономных), то там за формирование изображения отвечает встроенный в шлем экран (или два экрана, по одному на глаз), на который подается два изображения: для левого и правого глаза. Сами экраны могут иметь разное разрешение. Например, в популярном сегодня Oculus Rift S установлен один экран с разрешением 2560 на 1440 пикселей и частотой обновления 80 Гц.

Смотрим на картинку мы тоже через линзы, как это было в первых «Карбордах», только сами эти линзы уже куда больше, дороже и четче. Как правило, в современных шлемах используются линзы Френеля. Они легкие, четкие на достаточно большой площади и отлично подходят для очков VR.

Современный VR-шлем Oculus Rift S
Современный VR-шлем Oculus Rift S

Как правило, чем выше разрешение экрана, тем выше и цена шлема, но и тем меньше заметен так называемый скриндор (или «эффект москитной сетки»), когда глаз видит расстояние между отдельными пикселями.

Чтобы понять, что это такое, возьми смартфон и посмотри на него через лупу. Если разрешение у экрана не особенно большое, то пиксельная сетка будет видна довольно четко. Это одна из проблем современных шлемов VR, и разработчики борются с ней, увеличивая разрешение или придумывая всякие хитрые технологии маскировки этого эффекта (например, в шлеме Samsung Odyssey Plus есть своя технология скрытия видимости пикселей, и, если верить пользователям, это действительно работает, правда картинка становится малость «мыльной»). Очевидно, что победа над скриндором — вопрос времени.

Другая проблема — это ограниченный угол обзора. Представь себе, что смотришь на мир через лыжную или водолазную маску (на форумах это так и называют — «эффект водолазной маски»). К сожалению, в нынешней VR нормальным считается горизонтальный угол обзора в 90–110 градусов. Однако в активных и увлекательных играх на этот эффект быстро перестаешь обращать внимание.

Новые шлемы вроде Pimax 5K/8K уже имеют угол обзора 170–200 градусов. Другое дело, что там оказалось не совсем то разрешение, что обещал производитель, и не совсем те панели. Да и стоят «Пимаксы» не слишком гуманно. К тому же самый востребованный режим у пользователей — все равно 140 градусов обзора, потому что с двумястами современные видеокарты если и справляются, то с большим трудом.

Новые «Пимаксы» — шлемы с широким углом обзора
Новые «Пимаксы» — шлемы с широким углом обзора
 

Отслеживание (трекинг) головы в виртуальной реальности

Но не картинкой единой достигается погружение в другой мир. Ведь если у нас есть только 3D-картинка, то это мало чем отличается от обычного кинотеатра. В современных шлемах VR мы можем крутить головой во все стороны, а мир в этот момент будет оставаться на своем месте — совсем как в реальности!

Повороты головы сейчас отслеживаются с помощью гироскопа и угловых акселерометров. Встроенное в шлем оборудование обычно работает точнее, чем в телефонах. ПО шлема считывает показания датчика с очень высокой частотой, и для пользователя результат выглядит так, будто он вертит головой в реальности. Так же отслеживаются наклоны головы.

Если ты попытаешься проделать подобный фокус с Cardboard или другими очками для телефона, то наверняка заметишь рывки при поворотах головы и эффект «погружения» начнет теряться. Отличный трекинг — один из главных тезисов в спорах между сторонниками мобильной VR и владельцами более дорогих шлемов для ПК.

Все дешевые простые шлемы имеют подобное отслеживание вращения головы в пространстве, это также называется 3DoF (три степени свободы). По сути, это основа работы любого VR-устройства.

Если с гироскопом все примерно ясно, то куда интереснее пространственное отслеживание положения головы в VR, которое реализовано уже в дорогих моделях шлемов VR (оно же «позиционка», или 6DoF). Чтобы понять, о чем я говорю, представь, что в мире VR ты можешь не только крутить головой, но и двигать ей вперед, назад, вверх, вниз, влево и вправо.

Например, стоя на месте, можно поднести голову к плакату на виртуальной стене или, как в «Матрице», увернуться от пули, просто присев или отклонившись назад. «Позиционка» — это новый уровень погружения. Но как это работает?

Тут есть два подхода. Первый вид трекинга используется в ранних шлемах для ПК вроде Oculus Rift DK2/CV1 или Vive / Vive Pro. В случае с «Окулусами» по комнате расставляются специальные камеры-сенсоры (идут в комплекте со шлемом), которые улавливают ИК-излучение эмиттеров, расположенных на шлеме. Таким образом получается учитывать координаты шлема в пространстве.

Шлем Oculus Rift CV1 и камера-сенсор для считывания положения в пространстве
Шлем Oculus Rift CV1 и камера-сенсор для считывания положения в пространстве

У Vive и ныне популярного Valve Index похожая система трекинга, только там вместо камер используются базовые станции, а сама система завязана на лазеры.

Главный недостаток этого вида трекинга состоит в том, что нужно где-то разместить камеры или базы для корректной работы шлема. К тому же между ними должно быть определенное расстояние. Это проблема, если у тебя маленькая игровая зона под VR или сенсоры просто некуда закрепить.

И здесь нам на помощь приходит второй вид пространственного трекинга, так называемый «трекинг изнутри», «трекинг наизнанку» или «inside-трекинг». Суть его в том, что камеры для определения положения в пространстве встраиваются уже в сам шлем. Далее они сканируют окружающую обстановку и уже по ее изменению «на лету» делают вывод о том, что пользователь сместил голову.

Объяснение, может быть, звучит сложновато, но работает эта схема весьма эффективно. И первыми, кто ее применил, были ребята из Microsoft, которые придумали свою технологию Windows Mixed Reality. На ее основе сразу несколько производителей создали свои варианты шлемов VR.

Lenovo Explorer — один из первых шлемов линейки WMR с двумя камерами для позиционного отслеживания
Lenovo Explorer — один из первых шлемов линейки WMR с двумя камерами для позиционного отслеживания

Такой подход избавляет нас от необходимости расставлять сенсоры или базы, а комплект со шлемом значительно удешевляется и уменьшается в размерах. Очевидно, что чем больше камер на шлеме, тем лучше они будут отслеживать изменение положения. Разработчики из Oculus развили эту идею, и в актуальном Oculus Rift S у нас уже целых пять внутренних камер, а в Oculus Quest — четыре. В то же время инженеры HTC впихнули в свой новый шлем Vive Cosmos аж шесть камер для позиционного отслеживания!

Но не в камерах счастье, точнее — не только в них.

 

Отслеживание рук в виртуальной реальности

Первые игры для шлемов, подключаемых к ПК, управлялись или с «клавомыши», или с геймпада, вроде того, что идет в комплекте к игровым приставкам (например, к Oculus CV1 прилагался геймпад Xbox 360). Ситуация изменилась с выходом HTC Vive, одновременно с которым начали продаваться контроллеры движения. Эти устройства позволяют передавать игре или программе информацию о положении рук. Далее вышел контроллер Oculus Touch для Oculus Rift CV1 и так далее.

VR-контроллеры Oculus Touch (версия для Oculus Rift S) сегодня по-прежнему считаются самыми удобными в своем роде
VR-контроллеры Oculus Touch (версия для Oculus Rift S) сегодня по-прежнему считаются самыми удобными в своем роде

Сегодня наиболее прогрессивными считаются «кастеты» Valve Index Controllers. Их главная фишка — способность отслеживать не только положение рук, но и положение каждого пальца и силу его нажатия. Правда, пока нет игр, где бы это поддерживалось. Half-Life: Alyx как раз и должна раскрыть весь потенциал «кастетов».

Ниже — обзор этих контроллеров на одном из популярных русскоязычных каналов на YouTube, посвященных VR.

Принцип отслеживания тут похож на уже разобранную нами схему слежения за положением шлема. Ты берешь эти штуки в руки, и начинается «магия» (ну, почти). Например, у Oculus Touch внутри колец установлены датчики, положение которых считывают камеры шлема.

 

Какой тип трекинга лучше?

Казалось бы, «трекинг изнутри» — это самый разумный метод и за ним будущее. Но пока что все не совсем однозначно.

Во-первых, шлемам с таким трекингом нужно хорошее освещение, чтобы камеры могли различать окружающую реальность, в то время как Oculus Rift CV1 спокойно мог работать в полной темноте.

Во-вторых, в тех же шутерах нужно целиться как в реальности, держа руки на корпусе виртуальной винтовки и поднося их к лицу (и это очень круто!). Но получается, что одна рука закрывает другую, и камеры шлема могут неверно считывать положение контроллеров, отчего координаты могут сбиться. Впрочем, такого эффекта можно достичь и если неправильно расставить внешние сенсоры.

Та же проблема настигает игрока, который пытается достать из колчана стрелу в «Скайриме» или другой подобной игре. Камеры шлема не видят контроллеры, когда те за спиной. Хотя если движение совершается быстро, то тут в дело могут вступать хитрые прогнозирующие алгоритмы, которые предполагают, куда двинулся контроллер.

В целом игр, где остались моменты, плохо совместимые с «трекингом изнутри», не так много, и потому при выборе шлема можешь смело отдавать предпочтение этой технологии.

 

«Как здесь ходить», или перемещение в VR

Еще один важный момент, который нам остается обсудить, — это как двигаться в виртуальном мире. В целом ничто не мешает просто ходить по комнате, а камеры сами перенесут наше перемещение в VR. Впрочем, постой! Мешает на самом деле очень многое: мебель, стены и длина проводов шлемов, которые требуют подключения к ПК.

Именно поэтому большую часть времени в VR мы все-таки перемещаемся с помощью кнопок на контроллерах. Это можно сравнить с игрой в какую-нибудь RPG на геймпаде: наклонил стик вперед — персонаж пошел вперед, наклонил назад — персонаж пошел назад. То же самое происходит и в VR, но и тут есть свои особенности.

Особенность первая: у разных контроллеров разные кнопки для перемещения. На Touch мы уже смотрели, а вот на фото ниже — контроллеры от Vive, где вместо стиков у нас сенсорные площадки, на которые надо давить в нужном направлении или касаться в нужном месте (зависит от игры и того, как это реализовали разработчики).

Контроллеры от Vive и сенсорная площадка для перемещения в центре
Контроллеры от Vive и сенсорная площадка для перемещения в центре

Эти контроллеры еще называют «клюшками» (и «тяпками»), и можно много спорить про их удобство, но глупо отрицать, что они были первыми на рынке. Лично я предпочитаю играть на стиках Touch, чем на такой площадке. Инженеры Valve, работая над последним поколением контроллеров, тоже избрали стики, и не просто так.

Особенность вторая: в играх встречаются разные схемы перемещения игрока. Две самые популярные — это телепорты и «локомоушен» (плавное перемещение).

Зачем такие сложности? Дело в том, что часто, особенно новичков, начинает мутить в VR с непривычки. Сам ты в реальности стоишь на месте, а в VR твое тело вроде как перемещается, и это вызывает дискомфорт. Чтобы победить это, придумали перемещение с помощью телепортов.

Работает это примерно так. Выбираешь направление, куда хочешь переместиться, указываешь контроллером, жмешь кнопку и мгновенно оказываешься в нужном месте.

Перемещение с помощью телепортов на примере игры Budget Cuts
Перемещение с помощью телепортов на примере игры Budget Cuts

Тошнит от такого способа действительно меньше, но он не очень удобен и здорово мешает полностью погрузиться в игру. Потому предпочтительный способ как раз «плавное скольжение», когда нажал на стик или тачпад — и началось движение в выбранном направлении. Идеально, когда разработчики игр предлагают разные способы перемещения на выбор.

А еще правый стик в некоторых играх дает возможность крутить камеру, как при игре на обычной приставке. Безусловно, куда интереснее двигать головой самому, но бывает, например, что хочется играть сидя и движение на 360 градусов недоступно.

 

Какой VR-шлем выбрать?

С теорией покончили, переходим к конкретике! Посмотрим, из чего сегодня можно выбирать и что выбрать в зависимости от ситуации.

Для начала — большая схема с классификацией шлемов VR, которая поможет ориентироваться.

Краткая классификация VR-шлемов, источник — VR419.ru
Краткая классификация VR-шлемов, источник — VR419.ru
 

VR-очки для смартфона — есть ли смысл их пробовать?

Помимо клонов «Карборда», наши китайские друзья наштамповали кучу пластиковых шлемов (или, если угодно, «очков») разной степени удобства. Их суть проста: ты получаешь пластиковую коробку, линзы и кнопку нажатия на экран, которая нужна для управления в некоторых приложениях. Может быть, наушники еще прикрутят или даже вентиляторы для охлаждения смартфона. Да, конечно же, внутрь этой конструкции вставляется смартфон, экран и гироскоп которого будут выполнять основную работу.

Главный плюс такой «коробки» — небольшая цена. Если есть подходящий телефон (чтобы потянул игры и имел разрешение экрана от 1080р), то это самый доступный вариант. На «Али» такие устройства можно найти по цене от 500 рублей до двух тысяч. Чтобы не ждать доставки, можно даже глянуть в наших DNS, «Ситилинке» и подобных сетях, там часто попадаются брендированные варианты.

Главное, что нужно знать о таких устройствах, — очки могут быть длиннофокусными (экран телефона далеко от глаз) и короткофокусными (экран ближе).

Классический VR-бокс. Посмотри, как далеко экран от глаз
Классический VR-бокс. Посмотри, как далеко экран от глаз

Удел модели на картинке выше — это просмотр 3D-фильмов. Если ты хочешь ощутить что-то, похожее на «большую VR», бери короткофокусные очки, например Bobo VR Z4 или что-то в таком духе (вариантов масса).

Хитовая модель VR-очков для смартфона Bobo VR Z4
Хитовая модель VR-очков для смартфона Bobo VR Z4

Суть в том, что тут экран гораздо ближе к глазам и угол обзора в таких очках будет больше, чем в VR-боксе. Значит, и эффект «погружения» в виртуальный мир значительно возрастает.

INFO

Если VR-бокс — это взгляд из коридора в VR-окно, то Bobo VR и подобные шлемы — взгляд в VR-мир через водолазную маску, что уже похоже на большие шлемы для ПК.

Если не экономить, то можно заглянуть в «М.Видео» и найти там очки Homido v2 или похожую модель. Это неплохие удобные очки, сделанные французами, но стоят они 4–5 тысяч рублей. И тут нужно понимать, что чудес не бывает и за эти деньги ты все равно получаешь хоть и удобную, но пластиковую коробку с линзами, без какой-либо электроники внутри.

Стоит ли покупать такие очки?

Тут есть два мнения. С одной стороны, это самая хреновая VR, какая только бывает, — хуже только складные картонные коробки. Тебя ждет плохой трекинг, отсутствие позиционного отслеживания, пиксельная сетка, эффект водолазной маски… Короче, есть шанс только испортить себе впечатление от VR.

С другой стороны, даже это уже что-то! Да, экстремально дешево, да, без всех удобств и в ужасном качестве. Но зато ты сможешь хоть чуть-чуть, но прикоснуться к этому новому дивному миру. И если «не зайдет» в таком виде, то не исключено, что и большие «окулусы», «вайвы» и «индексы» тоже не понравятся. Ведь общие проблемы вроде «эффекта водолазной маски» или видимости пиксельной сетки есть и на «взрослых» шлемах. Многих это отпугивает: людям ведь подавай «Матрицу», но до нее пока далеко.

В общем, мобильная VR — это очень простая демоверсия полноценной VR. Просто держи это в голове и решай сам, стоит ли ее пробовать. Я, кстати, склоняюсь к тому, что если в твоем городе нет клуба VR, то все же стоит. А вот если клуб есть, то лучше заглянуть в первую очередь туда.

 

Клубы VR

Все чаще стала встречаться разновидность компьютерных клубов, где можно поиграть в VR. Стоит это недешево: например, в Брянске за десять минут игры просят 150 рублей, то есть за час выйдет 900. На картинке ниже — цены в Москве.

Цены на посещение одного из клубов VR в Москве
Цены на посещение одного из клубов VR в Москве

Но не обязательно зависать в таких клубах постоянно. Во-первых, можно сходить туда, просто чтобы познакомиться с современной VR. Там обычно актуальное оборудование, а значит, на выбор будут самые современные шлемы и контроллеры, что поможет увидеть VR так, как это было задумано: с трекингом рук и позиционкой.

Во-вторых (и это реально важно!), если ты выбираешь себе шлем, обязательно постарайся сходить в клуб и попробовать его. Оценишь и общий комфорт, и четкость картинки.

Есть реальные случаи, когда люди покупают, например, Oculus Rift S, в котором не регулируется межзрачковое расстояние (там есть программная регулировка, но это не то же самое), и им просто некомфортно играть в этом шлеме: картинка либо мутная, либо двоится. А если учесть, что устройство это недешевое, то лучше уж переплатить несколько сотен за тест.

Продолжение доступно только участникам

Материалы из последних выпусков становятся доступны по отдельности только через два месяца после публикации. Чтобы продолжить чтение, необходимо стать участником сообщества «Xakep.ru».

Присоединяйся к сообществу «Xakep.ru»!

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», увеличит личную накопительную скидку и позволит накапливать профессиональный рейтинг Xakep Score! Подробнее

Check Also

Кот-призрак. Как эксплуатировать новую RCE-уязвимость в веб-сервере Apache Tomcat

Сегодня я покажу уязвимость в Apache Tomcat, которая позволяет читать файлы на сервере и в…

2 комментария

  1. Аватар

    Verest

    25.02.2020 at 08:00

    Спасибо за обзор. Думал за vr, но видимо еще подожду для «домашнего использования»

Оставить мнение