Šajā emuāra ierakstā mēs izpētīsim “izsekošanas” tehnoloģiju — galveno jautājumu VR tirgū —, pārbaudot, kas tā ir, kā tā darbojas un kādi šķēršļi kavē tās komercializāciju.
VR tirgus un izsekošanas karš
2014. gada martā sabiedrības interese eksplodēja, kad Facebook dibinātājs Marks Cukerbergs par aptuveni 2.5 triljoniem vonu iegādājās VR ierīču uzņēmumu Oculus. VR apzīmē virtuālo realitāti — tehnoloģiju, kas ļauj lietotājiem skatīt un mijiedarboties ar datora ģenerētu vidi tā, it kā tā būtu īsta. Viens no iemesliem, kāpēc iegādes lēmums piesaistīja tik lielu uzmanību, bija “izsekošana”, kas tolaik joprojām bija viens no galvenajiem VR izstrādes izaicinājumiem.
Izsekošana burtiski ir tehnoloģija, kas izseko lietotāja kustībām un atspoguļo tās virtuālā vidē. Galvenie piemēri ir galvas izsekošana, kas izseko galvas rotāciju; pozīcijas izsekošana, kas izseko lietotāja atrašanās vietu; un acu izsekošana, kas izseko acu kustības. Pašlaik tirgū dominējošās ierīces ir HMD (pie galvas montējami displeji), un gan pašam HMD, gan rokas kontrolieriem ir nepieciešama izsekošanas tehnoloģija.
Izsekošanas veidi un to darbības princips
Galvas kustību izsekošana ir tehnoloģija, kas izstrādāta, lai atspoguļotu galvas kustības tādā veidā, kas lietotājam šķiet dabisks. Galvas rotāciju var aprakstīt trīs veidos: galvas mājienu uz augšu un uz leju sauc par piķi, galvas pagriešana no vienas puses uz otru sauc par zvanveida kustību, un galvas noliekšana sauc par ripošanu. Šīs rotācijas mēra ar IMU (inerciālo mērījumu vienību), kas apvieno akselerometru un žiroskopu (rotācijas sensoru), un lielākā daļa galvas datorizēto ierīču (HMD) ir aprīkotas ar šo inerciālo sensoru.
Pozīcijas izsekošana ir tehnoloģija, kas izseko lietotāja pozīciju trīsdimensiju telpā, nodrošinot, ka tad, kad galva vai rokas kustas realitātē, virtuālajā pasaulē notiek tāda pati kustība. Pozīcijas izsekošanas ieviešana piedāvā uzlabotas iegremdēšanās un samazināta reiboņa priekšrocības. Tomēr, tā kā HMD bloķē lietotāja redzeslauku, kustība ir ierobežota bez lielas atvērtas telpas, un precīzu pozīcijas izsekošanu ir grūti panākt bez ārējām kamerām vai atsevišķa aprīkojuma. Pozīcijas izsekošanas iekļaušana kontrolieros padara roku kustības dabiskākas un paplašina mijiedarbības diapazonu.
Pozīcijas izsekošana un Oculus pieeja
Oculus ir izstrādājis ārēju infrasarkano staru izsekošanas metodi, ko sauc par zvaigznāja izsekošanas sistēmu. Šajā sistēmā uz HMD ir novietotas vairākas infrasarkanās gaismas diodes (LED), un ārējie infrasarkanie sensori nolasa šo gaismu rakstu, lai aprēķinātu pozīciju un orientāciju. Piemēram, ja četri punkti veido kvadrātveida rakstu, raksts sarūk, lietotājam virzoties uz priekšu, nobīdās uz sāniem, lietotājam pārvietojoties sāniski, un kļūst deformēts, lietotājam pagriežot galvu. Analizējot šīs izmaiņas, var noteikt HMD pozīciju un rotāciju, un, jo vairāk punktu, jo mazāka kļūda.
Tomēr pozīcijas izsekošana palielina izmaksas un sarežģītību. Produkti, kas nenodrošina pozīcijas izsekošanu, piemēram, tie, kuros viedtālrunis tiek vienkārši ievietots cilvēka ierīcē (HMD) (piemēram, Samsung Gear VR), ir salīdzinoši lēti, savukārt uz datoriem balstītas ierīces, piemēram, Oculus Rift, kurām ir ārējie sensori, tika izlaistas par augstāku cenu. Turklāt šīm ierīcēm ir nepieciešami augstas veiktspējas datori, kas palielina sākotnējās izmaksas. Galu galā pozīcijas izsekošanas ieviešanai ir ierobežojums, ka tai ir nepieciešama atsevišķa aparatūra un sarežģīti aprēķini.
Acu izsekošana un masveida ieviešanas izaicinājumi
Acu kustību izsekošana ir tehnoloģija, kas izseko lietotāja acu kustībām, lai mainītu ekrānu vai pārvietotu kursoru. Tā jau ir izmantota kā palīgievades metode lietotājiem ar ierobežotām motoriskajām prasmēm un ir līdzīga tehnoloģijai, ko izmanto tādas personības kā Stīvens Hokings. Tomēr pašreizējās VR lietojumprogrammās uz skatienu balstīta vadība bieži izraisa reiboni vai nav pietiekami praktiska, kas kavē tās plašu ieviešanu. Tehnoloģijai attīstoties, pastāv iespēja, ka tā tiks pieņemta dabiskāk.
Tehniskais progress vien nevar garantēt VR masveida ieviešanu. Neatkarīgi no tā, cik lielā mērā uzlabojas izsekošana un palielinās iegremdēšanās, ja trūkst “izcila satura”, par ko patērētāji ir gatavi maksāt piemaksu un pastāvīgi baudīt, tas var palikt tikai īslaicīga pieredze. Turklāt cenu samazināšana ir ļoti svarīga. Nesenā Pokémon GO popularitāte ir izraisījusi pieaugošu interesi par papildināto realitāti (AR) un virtuālo realitāti (VR), taču AR ir nepieciešama arī precīza virtuālo objektu izsekošana, lai tie pareizi atbilstu reālās pasaules koordinātām. Tuvākajā nākotnē izsekošana, kas spēj atkārtot visu, sākot no sejas izteiksmēm līdz pilna ķermeņa kustībām, būtībā atspoguļojot mūsu reālās pasaules “es”, var kļūt par ikdienišķu parādību. Galu galā šīs jaunās ēras līderi būs tie, kas pirmie sasniegs perfektu izsekošanu virtuālajā realitātē.
