I dette blogindlæg vil vi udforske "sporings"-teknologi – et centralt problem på VR-markedet – og undersøge, hvad det er, hvordan det fungerer, og hvilke hindringer der står i vejen for dens kommercialisering.
VR-markedet og sporingskrigen
I marts 2014 eksploderede den offentlige interesse, da Facebooks grundlægger Mark Zuckerberg opkøbte Oculus, en virksomhed der producerer VR-udstyr, for cirka 2.5 billioner won. VR står for Virtual Reality, en teknologi, der giver brugerne mulighed for at se og interagere med computergenererede miljøer, som om de var virkelige. En af grundene til, at opkøbsbeslutningen fik så meget opmærksomhed, var "sporing", som forblev en central udfordring i VR-udvikling på det tidspunkt.
Sporing er bogstaveligt talt den teknologi, der sporer en brugers bevægelser og afspejler dem i et virtuelt miljø. Vigtige eksempler inkluderer hovedsporing, som sporer hovedrotation; positionssporing, som sporer brugerens placering; og øjensporing, som sporer øjenbevægelser. De enheder, der i øjeblikket er dominerende på markedet, er HMD'er (Head-Mounted Displays), og både selve HMD'en og de håndholdte controllere kræver sporingsteknologi.
Typer af sporing og hvordan de fungerer
Hovedsporing er en teknologi, der er designet til at afspejle hovedbevægelser på en måde, der føles naturlig for brugeren. Hovedrotation kan beskrives på tre måder: At nikke med hovedet op og ned kaldes pitch, at dreje hovedet fra side til side kaldes yaw, og at vippe hovedet kaldes roll. Disse rotationer måles af en IMU (Inertial Measurement Unit), som kombinerer et accelerometer og et gyroskop (rotationssensor), og de fleste HMD'er er udstyret med denne inertialsensor.
Positionssporing er en teknologi, der sporer brugerens position i et tredimensionelt rum og sikrer, at når hovedet eller hænderne bevæger sig i virkeligheden, sker den samme bevægelse i den virtuelle verden. Implementering af positionssporing tilbyder fordelene ved forbedret fordybelse og reduceret svimmelhed. Men da HMD'er blokerer brugerens synsfelt, er bevægelsen begrænset uden et stort åbent område, og præcis positionssporing er vanskelig at opnå uden eksterne kameraer eller separat udstyr. Integrering af positionssporing i controllere gør håndbevægelser mere naturlige og udvider interaktionsområdet.
Positionssporing og Oculus' tilgang
Oculus har udviklet en ekstern infrarød-baseret sporingsmetode kaldet Constellation Tracking System. I dette system placeres flere infrarøde lysdioder (LED'er) på HMD'en, og eksterne infrarøde sensorer aflæser mønsteret af disse lys for at beregne position og orientering. For eksempel, når fire prikker danner et firkantet mønster, krymper mønsteret, når brugeren bevæger sig fremad, forskydes sidelæns, når brugeren bevæger sig sidelæns, og forvrænges, når brugeren drejer hovedet. Ved at analysere disse ændringer kan HMD'ens position og rotation bestemmes, og jo flere prikker der er, desto lavere er fejlen.
Positionssporing øger dog omkostningerne og kompleksiteten. Produkter, der udelader positionssporing – såsom dem, hvor en smartphone blot indsættes i HMD'en (f.eks. Samsungs Gear VR) – er relativt billige, hvorimod pc-baserede enheder som Oculus Rift, der inkluderer eksterne sensorer, blev lanceret til en højere pris. Desuden kræver disse enheder højtydende computere, hvilket øger den indledende pris. I sidste ende har implementering af positionssporing den begrænsning, at det kræver separat hardware og komplekse beregninger.
Øjensporing og udfordringerne ved masseadoption
Øjensporing er en teknologi, der sporer brugerens øjenbevægelser for at skifte skærm eller flytte markøren. Den er allerede blevet brugt som en hjælpemiddel til input for brugere med begrænsede motoriske færdigheder og ligner den teknologi, der bruges af personer som Stephen Hawking. I nuværende VR-applikationer forårsager blikbaseret kontrol dog ofte svimmelhed eller mangler tilstrækkelig praktisk anvendelighed, hvilket forhindrer dens udbredte anvendelse. Efterhånden som teknologien udvikler sig yderligere, er der en mulighed for, at den vil blive adopteret mere naturligt.
Tekniske fremskridt alene kan ikke garantere en masseadoption af VR. Uanset hvor meget sporing forbedres, og hvor meget fordybelsen øges, kan det, hvis der mangler "fantastisk indhold", som forbrugerne er villige til at betale en præmie for og nyde konsekvent, forblive blot en flygtig oplevelse. Derudover er det afgørende at sænke priserne. Den seneste Pokémon GO-dille har vakt en voksende interesse for AR og VR, men AR kræver også præcis sporing, så virtuelle objekter justeres korrekt med koordinater i den virkelige verden. I den nærmeste fremtid kan sporing, der er i stand til at replikere alt fra ansigtsudtryk til fuldkropsbevægelser - i bund og grund spejle vores virkelige jeg - blive almindeligt. I sidste ende vil lederne af denne nye æra være dem, der er de første til at opnå perfekt sporing i virtual reality.