Sådan forhindrer du Virtual Reality i at få dig til at bryde op

jeg sidder i Gordon Wetzstein ’s lab på Stanford University med en sammenhakket prototype af en hovedmonteret skærm fastspændt til mit ansigt ved hjælp af en trådløs Xbox-controller til at manipulere en række 3D-modeller: en løve, et skakbræt fyldt med skakbrikker, en espressomaskine og snart.

En prototype af et lysfeltstereoskop bygget af Stanford-forskere i et forsøg på at forbedre virtuelle virkelighedsfokussignaler.

Billederne er ret simple, velfungerende modeller - den slags, som alle kan downloade fra internettet. Det interessante er dog, hvad der sker, når jeg stirrer på modellerne og drejer dem med controlleren, så jeg kan inspicere dem fra forskellige vinkler: Jeg kan fokusere på de forskellige dele af billederne i forskellige dybder, som jeg ville, når jeg stirrede på noget. i det virkelige liv, så når jeg ser på f.eks. skakbrikkerne tæt på, ser dem i baggrunden uklare ud, og omvendt, når jeg fokuserer på brikkerne i det fjerne. Og jeg føler mig ikke kvalme eller svimmel, som jeg nogle gange gør, når jeg leger med virtual reality, især når jeg ser på genstande, der er tæt på mit ansigt.

Virtual reality er på grænsen til kommerciel tilgængelighed, med forbruger-gearede headset som Oculus Rift klar til udgivelse næste år (se Oculus viser sit første forbrugerheadset, cirkulære håndbetjeninger). Men selvom teknologien er blevet enormt forbedret i de sidste par år, er der stadig masser af afgørende problemer, der skal løses - blandt dem den følelse af køresyge, som nogle mennesker som mig selv har, når de oplever virtual reality, som opstår fra det, der er kendt som vergens -indkvarteringskonflikt.

Denne konflikt er, hvad Wetzstein, en assisterende professor i elektroteknik, og andre forskere ved Stanford forsøger at løse med det headset, jeg prøvede på, som de kalder et lysfeltstereoskop - i det væsentlige en enhed, der bruger en stak af to LCD'er til at vise hvert øje et lysfelt, der får virtuelle billeder til at se mere naturlige ud, end de typisk gør.

Eksempelbilleder viser, hvordan det ser ud at bruge lysfeltstereoskopet til at fokusere på dele af en 3D-scene, der ser ud til at være i forskellige dybder.

I det virkelige liv, når du ser på noget – for eksempel en blomst – bevæger dine øjne sig, og linsen i hvert øje justerer sig for at bringe det, der er foran dig, i fokus. Med stereoskopisk 3-D, en teknologi, der almindeligvis bruges af virksomheder, der fremstiller virtual reality-headset, bliver tingene sværere. I dette tilfælde vises hvert øje et lidt anderledes billede af det samme; din hjerne kombinerer derefter disse billeder for at opnå en følelse af dybde. Men da du ser på et fladt, oplyst display i det fjerne og fokuserer på de 3D-billeder, der ser ud til at være foran dig, kan det resultere i kvalme og svimmelhed. Medmindre teknologien forbedres, kan dette gøre det svært for nogle mennesker virkelig at interagere med virtual reality på tæt hold, uanset om de spiller et first-person-shooter-spil eller styrer en kirurgisk robot.

Når man vil røre ved virtuelle objekter, ting, der er tæt på, og man vil interagere med dem, bliver det meget vigtigt, siger Wetzstein.

I håbet om at gøre den stereoskopiske virtual reality-oplevelse mere som det, du ser i det virkelige liv, byggede Stanford-forskerne et headset, der indeholder to LCD-skærme placeret foran hinanden, med baggrundsbelysning bag sig, en afstandsholder mellem dem og linser foran dem. Den er forbundet til en computer, der kører software, der er nødvendig for, at systemet kan fungere.

Computeren starter med en 3-D-model, som forskernes software gengiver for hvert øje som et lysfelt – i dette tilfælde, siger Wetzstein, er det et fem gange fem gitter af lidt forskellige 2-D-billeder af modellen, altså 25 billeder i alt for hvert enkelt øje. En algoritme bruger lysfelterne til at generere to billeder for hvert øje, og for hvert øje vises et af disse billeder på den bagerste LCD i headsettet, mens det andet vises på den forreste LCD. Billederne går ind i dine pupiller og projiceres på dine nethinder.

Det, du ser, siger Wetzstein, er en tilnærmelse af det lysfelt, der optisk genereres, som dine øjne frit kan bevæge sig rundt og fokusere på, hvor de vil i det virtuelle rum.

Det er normalt ikke muligt, siger han.

Wetzstein siger, at teknologien, der går ind i headsettet, er billig og ikke kræver eye-tracking for at finde ud af, hvor seeren ser, og han håber, at den kan inkorporeres i headset, der kommer ud om flere år. EN papir om arbejdet præsenteres i august kl Siggraf computergrafik og interaktionskonference i Los Angeles.

Marty Banks , en professor i optometri og visionsvidenskab ved University of California, Berkeley, arbejder også på forskning i, hvordan man løser problemet med at få ordentlige fokuspunkter i virtual reality - han var medforfatter til en papir som også vil blive præsenteret på Siggraph, som han siger viser billeder i højere opløsning, men kræver øjensporing. Banks siger, at skærmen, som Wetzstein og andre forskere arbejder på, er cool og smart, men bemærker, at opløsningen stadig er ret lav (Stanford-gruppens papir viser, at scener, der blev vist, havde en opløsning på 640 gange 800 pixels).

Det bliver en vigtig ting at løse: hvordan får man opløsningen op. Så det kommer til at kræve mere beregning og flere pixels og flere omkostninger, siger han. Der er en måde at gå dertil.

skjule