Virtual reality -headset - Virtual reality headset
.jpg)
Ett virtual reality-headset är en huvudmonterad enhet som tillhandahåller virtual reality för bäraren. Virtual reality (VR) headset används i stor utsträckning med videospel men de används också i andra applikationer, inklusive simulatorer och tränare. De består av en stereoskopisk huvudmonterad display (ger separata bilder för varje öga), stereoljud och sensorer för huvudrörelsesspårning, som kan innefatta enheter som gyroskop , accelerometrar , magnetometrar eller strukturerade ljussystem.
Vissa VR-headset har också sensorer för ögonspårning och spelkontroller . VR-glasögonen använder en teknik som kallas head-tracking, som ändrar synfältet när en person vänder på huvudet. Tekniken kanske inte är perfekt, eftersom det finns latens om huvudet rör sig för snabbt. Ändå erbjuder det en uppslukande upplevelse.
Historia
Den Sega VR , meddelade 1991 och ses i början av 1993 i Vinter CES , släpptes aldrig för konsoler, men användes för Sega VR-1 motion simulator arkad attraktion 1994. En annan tidig VR headset, i Forte VFX1 , tillkännagavs vid CES 1994. VFX-1 har stereoskopiska skärmar, 3-axlig head-tracking och stereohörlurar. Sony , en annan pionjär, släppte Glasstron 1997, som har en positionssensor som tillval, så att användaren kan se omgivningen, med perspektivet i rörelse när användarens huvud rör sig, vilket ger en djup känsla av nedsänkning. Dessa VR -headset gav MechWarrior 2 -spelare ett nytt visuellt perspektiv på att se slagfältet från insidan av sitt farkost. Dessa tidiga headset misslyckades dock kommersiellt på grund av deras begränsade teknik, och de beskrevs av John Carmack som att "titta genom toalettpapperrör".
2012 började en crowdfunding -kampanj för ett VR -headset som kallas Oculus Rift ; projektet leddes av flera framstående videospelutvecklare, inklusive Carmack som senare blev företagets CTO . I mars 2014 förvärvades projektets moderbolag Oculus VR av Facebook för 2 miljarder dollar. Den slutliga konsumentorienterade versionen av Oculus Rift började levereras den 28 mars 2016.
I mars 2014 demonstrerade Sony ett prototypheadset för PlayStation 4 , som senare fick namnet PlayStation VR . Under 2014 demonstrerade Valve några headsetprototyper, vilket ledde till ett partnerskap med HTC för att producera Vive , som fokuserar på "rumskala" VR -miljöer som användare naturligt kan navigera inom och interagera med. The Vive släpptes i april 2016 och PlayStation VR i oktober 2016.
Virtual reality -headset och tittare har också utformats för smartphones . Till skillnad från headset med integrerade skärmar är dessa enheter i huvudsak kapslingar som en smartphone kan sättas i. VR -innehåll ses från skärmen på själva enheten genom linser som fungerar som ett stereoskop , snarare än att använda dedikerade interna skärmar. Google släppte en serie specifikationer och tillhörande DIY -kit för virtual reality -tittare som kallas Google Cardboard ; dessa tittare kan konstrueras med hjälp av billiga material (och en smartphone med ett gyroskop), till exempel kartong (därav namnet). Samsung Electronics samarbetade med Oculus VR för att samutveckla Samsung Gear VR (som endast är kompatibel med senaste Samsung Galaxy- enheter), medan LG Electronics utvecklade ett headset med dedikerade skärmar för sin LG G5- smartphone, känd som LG 360 VR. Asiatiska hårdvarutillverkare som Xion och Kolke har utvecklat billiga virtual reality -headset. År 2017 meddelade det kinesiska företaget Tencent att det förbereder sig för att lansera sitt virtual reality -headset det året. Från och med 2019 dominerar Oculus och PlayStation VR marknaden för VR -headset.
I juni 2019 släppte Valve sitt eget headset, Valve Index , utan partnerskap med HTC.
Begränsningar
Krav på latens
Virtual reality -headset har betydligt högre krav på latens - den tid det tar från en ändring av ingången för att få en visuell effekt - än vanliga videospel. Om systemet är för trögt för att reagera på huvudrörelser kan det få användaren att uppleva virtual reality -sjukdom , ett slags åksjuka. Enligt en ventilingenjör skulle den ideala latensen vara 7-15 millisekunder .
Den grafikprocessor (GPU) måste också vara tillräckligt kraftfull för att göra den erforderliga mängden av ramar. Oculus nämnde den begränsade processorkraften hos Xbox One och PlayStation 4 som anledningen till att de riktar sig till PC -spelmarknaden med sina första enheter.
Foveated rendering är en ny teknik för att minska renderingens arbetsbelastning. Den använder hårdvara för ögonspårning för att avgöra vid vilken punkt användaren tittar och reducerar återgivningsupplösningen längre från användarens blick. Detta kan vara omärkligt för användaren eftersom människans perifera syn är mycket mindre känslig än fovea .
Upplösning och skärmkvalitet
Det finns olika optik och visuella egenskaper som påverkar hur individen uppfattar bildkvaliteten och hur de upplever den virtuella världen. Bildens klarhet beror på skärmupplösningen, optisk kvalitet, uppdateringsfrekvens och synfält.
Eftersom virtuella verklighetsheadset sträcker en enda skärm över ett brett synfält (upp till 110 ° för vissa enheter enligt tillverkare), gör förstoringsfaktorn brister i displaytekniken mycket tydligare. En fråga är den så kallade skärmdörrseffekten , där luckorna mellan rader och kolumner med pixlar blir synliga, ungefär som att titta genom en skärmdörr . Detta var särskilt märkbart i tidigare prototyper och utvecklingssatser, som hade lägre upplösningar än detaljhandelsversionerna.
Linser
De linser av headsetet är ansvariga för att kartlägga Posas display till ett brett synfält, och samtidigt ge en mer bekväm avlägsen punkt fokus . En utmaning med detta är att ge konsistens i fokus: eftersom ögonen är fria att vända i headsetet är det viktigt att undvika att behöva fokusera om för att förhindra ögonspänningar .
Fresnel -linser används vanligtvis i virtual reality -headset på grund av deras kompakthet och lätta struktur. Linserna använder inte flera materialbitar i sina linser som andra linser, men linsen kommer att delas upp i sektioner, så att individen kan ha ett bredare synfält. Problemet med objektivet består i att se linsernas åsar när headsetet inte är rätt inriktat på huvudet.
Linserna introducerar distorsion och kromatisk aberration , som vanligtvis korrigeras i programvara . Linserna kan också justeras dynamiskt för att ta hänsyn till en användares glasögonrecept så att användaren kan använda headsetet utan korrigerande glasögon.
Kontroller
Virtuell verklighet användes av Nintendo 's Wii spelkonsol genom att spelaren använder en regulator för att interagera med spelet efter eget val, ofta är sportspel. Strax efter lanseringen av Nintendo Wii, Microsoft är Xbox fått en hel kropp avläsningssystem som heter Kinect och Sonys PlayStation fick en liknande virtuell verklighet enhet namnet PlayStation Move . Dessa spelenheter använder virtual reality för att styra avatarer i ett spel, där spelarens rörelser kopieras av avataren för att slutföra spelet. Det betyder att spelaren inte är engagerad i den virtuella verklighetsvärlden.
Användningsområden inom olika områden
Medicinsk utbildning
Virtual reality -headset används för närvarande som ett sätt att utbilda medicinska studenter för kirurgi . Det gör att de kan utföra viktiga procedurer i en virtuell, kontrollerad miljö. Studenter utför operationer på virtuella patienter, vilket gör att de kan förvärva de färdigheter som behövs för att utföra operationer på riktiga patienter. Det gör också att studenterna ska se över operationer ur ledningen kirurgen .
Traditionellt var studenter tvungna att delta i operationer och ofta skulle de missa viktiga delar. Nu, med hjälp av VR -headset, kan eleverna titta på kirurgiska ingrepp ur ledningskirurgens perspektiv utan att missa viktiga delar. Eleverna kan också pausa, spola tillbaka och spola fram operationer. De kan också perfekta sina tekniker i en realtidsimulering i en riskfri miljö.
Förutom för utbildningsändamål används förstorade reality-headset redan redan för bildstyrd kirurgi .
Militär träning
Virtual reality -headset har använts av USA: s väpnade styrkor . Det är ett särskilt användbart verktyg för att utbilda militär personal utan att skada dem.
Med virtual reality -headsetet kan militärpersonal interagera med virtual reality -människor för att få det att kännas verkligt. De kan prata med varandra och göra olika åtgärder för att få den virtuella verklighetsvärlden att känna att de faktiskt befinner sig i den situationen. Det finns också nackdelar och fördelar när militär personal använder headsetet. Nackdelen är att headsetet är gjord för ett inomhusområde, med en sval miljö och borta från värme, så när militär personal bara har headsetet på sig, ingen militär utrustning, är det inte som deras grundläggande utbildning. Fördelarna består i att upprepa situationerna flera gånger och kostnaden för att ha headsetet är mindre, eftersom ingen militär utrustning behövs.
Kritik
Virtual reality -headset har kopplats till ökande fall av utslag , svullnad , brännande , klåda , nässelfeber och gupp. Den 27 juli 2021 har USA: s konsumentproduktsäkerhetskommission (CPSC) och Health Canada samordnat ett återkallande av Facebooks Oculus Quest 2 efter att 5 716 rapporter om hudirritation i ansiktet rapporterats med 45 fall som kräver läkarvård. Trots klagomål från konsumenter som att svullna smärtsamma kliande ögon rapporterades redan i oktober 2020 inträffade återkallelsen först i juli 2021. Facebook stoppade inte Oculus -försäljningen omedelbart med hänvisning till data om att endast "0,01% av de som använder Quest 2" hade allvarliga allergier reaktioner och dermatologiska och toxikologiska rapporter blev negativa för föroreningar som kan orsaka svullna smärtsamma utslag vid hudkontakt. Facebook vet inte ursprunget till denna reaktion och istället skickade de ett gratis silikonskydd för att täcka den allergiska användarens ansikten. Över fyra miljoner Oculus -headset har återkallats. Facebooks VR -headset förbjöds också från Tyskland i september 2020 efter att det mött kritik från det tyska federala kartellkontoret ( Bundeskartellamt ) för att kräva att användarna har giltiga Facebook -konton innan de täckte huvudet med Oculus. Tyskland har en av världens ledande antitrustbyråer och Facebooks dom väckte oro för reglering och monopol.
Se även
Referenser
externa länkar
Media relaterade till virtual reality -headset på Wikimedia Commons