Rozdíly mezi virtuální realitou a rozšířenou realitou

Přehled headsetů pro virtuální a rozšířenou realitu

Rozdíly mezi VR a AR

Příklad VR headsetu

Důležité parametry a základy fungování

Po článku, v kterém jsme bádali minulostí stereoskopie , se vracíme zpátky do současnosti. Konečně to vypadá, že by se koncept virtuální (resp. rozšířené) reality mohl brzy začít prosazovat, čemuž nasvědčuje i zájem některých softwarových vývojářů, protože bez podpory na straně aplikací se to neobejde. Vděčíme za to zejména lepším zobrazovacím technologiím (headset obsahuje dva malé displeje, jež musí mít vysoké rozlišení) a také výkonnějšímu hardwaru, protože oproti běžnému monitoru je nutné scénu renderovat dvakrát – pro každé oko samostatně.V první řadě bychom si měli ujasnit, jaký je rozdíl mezi virtuální realitou (Virtual Reality -> VR) a rozšířenou realitou (Augmented Reality -> AR). Kdybychom si měli jednoduše ukázat, jak headsety rozpoznat, stačí se podívat, jestli má zařízení průhledný displej. Pokud ano, jedná se o zařízení pro AR, pokud ne, jedná se o zařízení pro VR.Z toho vyplývá i základní podstata obou druhů zařízení. VR headset překryje kompletně realitu, která se děje okolo vás, a nahradí ji svou vlastní, a to včetně zvuků. AR má jiný cíl. Protože je displej průhledný a za pomocí kamer se snímá, co vy vidíte, je možné rozšířit vjem z normálního světa.V praxi to může vypadat tak, že vám někdo např. zavolá na Skype. Na nejbližší zdi se vám ukáže, že někdo volá a bude vám nabídnut video přenos přímo na zeď, kde v reálném světě nic není. Využití je pochopitelně mnohem širší, zařízení pro AR dokáže vytvářet imaginární předměty v reálném světě. To znamená, že možnosti jsou v podstatě neomezené (hraní her, navrhování nového nábytku do pokoje, navigace v terénu nebo v budovách, v průmyslovém nasazení zobrazování různých schémat apod.).V čem se ale oba typy pozměněné reality neliší, je potřeba slušného výkonu. Pro virtuální realitu se počítá, že budou potřeba počítače jen s nejvýkonnějšími grafickými kartami, zatímco procesory budou stačit středně výkonné (např. pár posledních řad i5 od Intelu). Pro AR se používají nejmodernější výkonné, ale i úsporné čipy, protože hardware pro AR se ukrývá v brýlích a je nezávislý na okolí.Abyste se vyznali v terminologii, která se používá u headsetů, a v jejich parametrech, projdeme si nejdůležitější principy fungování a parametry.Normální headset obsahuje kabely na propojení s počítačem, jedná se o velké brýle, které jsou doplněny o uchycení na hlavu a o sluchátka. Uvnitř je těsně před očima displej. V případě AR je průhledný a rozdělen pro každé oko, v případě VR je neprůhledný - navíc je rozdělen pro každé oko tak, že se uživatel dívá přes dvě čočky, které zvyšují zorné pole. Obraz je následně natáčen podle informací z akcelerometrů umístěných v přístroji.Ve většině případů jej připojíte k počítači, případně PlayStationu 4 prostřednictvím konektoru HDMI a USB. Ovladače jsou často bezdrátově spojené s headsetem. Potom na počítači spustíte aplikaci a nasadíte si headset. Najednou se ocitnete v jiném světě, kde se budete moci pohybovat a dělat různé činnosti podobně jako v tom reálném.To už je trochu složitější. V první řadě snímá, na co se uživatel zrovna dívá. Systém rozpozná předměty, např. stůl nebo stěnu. Potom si uživatel řekne, že chce na stole zobrazit např. svět Minecraftu, tak se mu tam zobrazí svět Minecraftu. Ten svět se následně nemění jen v čase, ale i podle toho, z jakého úhlu se na něj uživatel dívá.Rozšířená realita se sice zobrazuje pouze na displeji před uživatelovýma očima, ale díky speciální technologii a rychlému vykreslování nových obrázků při pohybech hlavou vše vypadá, jako by bylo v prostoru. Přitom vše působí reálně, jako by to tam bylo i ve skutečnosti. Každopádně není nic názornějšího než video.

A teď k základním parametrům. Na první pohled se může zdát, že u displeje na hlavu není moc co řešit, opak je ale pravdou. Headsety nabídnou velké množství různých parametrů, na které je dobré dávat pozor.

Asi základním parametrem je obnovovací frekvence obrazovky. Ta bude pro začátek dosahovat 90-120 Hz, tedy 90-120 snímků za sekundu (fps). Na druhou stranu vysoká obnovovací frekvence samotného displeje ještě nemusí nic znamenat. Prvořadé je, aby se do headsetu dostal z počítače dostatečný počet snímků za sekundu. Pozor, nepleťte si to s aktivními stereoskopickými monitory, které mají 120 Hz, protože v jejich případě se počet fps rozdělí mezi dvě oči, takže ve výsledku jde jen o 60 Hz. V případě obnovovací frekvence platí pravidlo - čím více, tím lépe. Vysoký počet snímků je potřeba k věrohodnému ošálení mozku. Kdyby zaregistroval, že se obraz hýbe pomaleji, než jak se hýbe hlava, pohybové ústrojí by situaci mohlo vyhodnotit podobně, jako když jste na lodi - houpete se, ale vše okolo je statické. Z nízkého počtu snímků za sekundu (ať už z důvodu pomalého počítače, nebo nedostatečné obnovovací frekvence, nebo obojího) mohou nastat nevolnosti.

Dalším podstatným parametrem je rozlišení, resp. jemnost displeje. Sice se uvádí, že nad 300 ppi (pixelů na palec) není možné u telefonů vidět jednotlivé pixely, v headsetech jsou displeje mnohem blíže očím, a proto je možné je rozeznat. Avšak jemnost přes 400 ppi by měla být dostačující.

Zapomínat by se nemělo na FOV (Field of View), zorný úhel pohledu. V normálním světě má člověk i periferní vidění, které dosahuje zhruba 160°, pokud člověk nic periferně neuvidí, může to zkazit dojem ve VR (v AR vidí periferně stále díky průhlednému displeji), případně může i trpět nevolnostmi. Větší FOV je proto lepší.

Když odejdeme od displeje, naše pozornost musí padnout na váhu zařízení, protože ho budeme nosit hodiny na hlavě.

Na cestě jsou i další zajímavé headsety s ještě zajímavějšími funkcemi

Součástí headsetů bývá i ozvučení. Je důležité se podívat, jestli náhodou nejde o headset, který není sluchátky vybaven. Protože v takovém případě byste se museli podívat po pohodlném řešení, jež konstrukčně nebude překážet headsetu.Důležitým aspektem headsetu je počet her, které jsou kompatibilní. Již teď se rýsují první platformy, PS4, SteamVR, Android, na kterých bude různé množství her. Při koupi VR zařízení je tak důležité zvážit, kterým směrem se budete ubírat, případně jaké zařízení již máte.A teď vzhůru k jednotlivým přístrojům!

VR/AR/AV zaklínadla moderního světa

BCC Research VR/AR říká, že v roce 2023 bude trh s virtuální a rozšířenou realitou (VR a AR) cca 16x větší než nyní. Podle analytiků IDC by měly ve VR do čtyř let převážit investice do výrobních firem nad investicemi do zábavního průmyslu a trh by se měl zvětšit z 11,4 miliard dolarů na 215 miliard. Oba odhady jsou podobné a rozhodně pozitivní pro investory do této oblasti. Pojďme si tedy říct, o čem to vlastně je.

VR - Virtuální Realita

Předpokládáme, že alespoň tuto první zkratku už jste všichni slyšeli. VR neboli virtuální realita (virtual reality). Víme přesně, co to vlastně je? Jedná se o simulaci reálného (či vymyšleného) světa, která dokáže zprostředkovat zážitek podobný tomu skutečnému. Virtuální svět je nezávislý na světě skutečném. V obýváku si nasadíte brýle a můžete být pod vodní hladinou, na Marsu nebo i ve fabrice a učit se nové postupy.

Prostředí na uživatele může reagovat a tím dotáhne iluzi téměř k dokonalosti. Ve virtuálním světě se dokážete pohybovat, koukat se všemi směry, s rukavicemi či ovladači můžeme dokonce manipulovat s předměty. Při učení je dokonce paměťová stopa získaná v prostředí VR hlubší, než ta získaná v reálném světě. Právě prostředí „iluzí“, které máme spojené spíše se zábavou, vyvolává silnou paměťovou motivaci.

AR - Augmented Reality

Co tedy znamenají ty ostatní zkratky? AR (augmented reality) neboli rozšířená realita. Ukazuje reálný svět, jen do něj vykresluje virtuální objekty. Prostě doplňuje náš pohled o digitální informace (klidně texty, fotky, 3D předměty apod.).

Určitě Vás neminula pokémoní horečka (ať již jako hráče, či nechtěného publika). Lidé koukající do mobilu, který jim skrz kameru ukazoval, co vidí ve skutečnosti, jenom doplněné o spoustu příšerek. Stejně tak fungují AR brýle například ve skladech, kde vás navigují ke správnému regálu. Piloti na nich mohou vidět souřadnice a další informace ....

AV - Augmented Virtuality

AV je augmentovaná (rozšířená) realita (augmented virtuality). Tato zkratka je i v tomto novém oboru novější než ostatní (tedy úplné mládě :-)). Jedná se v podstatě o virtuální realitu, která má vstup z reálného světa. Příklad může být třeba prostředí kosmické lodi, ve které je obrazovka na které vidíte záběry kamer z parkoviště před vaším domem (tak i při hře poznáte, že se k vám někdo dobývá). Případně se učíte například ve VR sestavovat kostru člověka a vidíte záběr na učitele, který na vás může mluvit a vidíte ho i v prostředí virtuální reality, ale ne jako avatara – je to prostě okno do toho skutečného světa.

KDE SE VR/AR/AV VYUŽÍVÁ?

Jak jsme již psali v úvodu, prozatím se točí nejvíce peněz v zábavním průmyslu. Různé hry, nejen na PC, ale i na mobilu, lákají od nejmladší po nejstarší generaci a nejeden mladistvý i seniorní hráč si přeje pod stromeček brýle pro virtuální realitu.

Ale naštěstí je průnik i do mnoha dalších oblastí. Například lékařství, psychoterapie a rehabilitace. Různé druhy vzdělávání (ať již jazykové nebo technické či jakékoliv jiné). Různé testování zručnosti či znalostí, nácviky postupů apod.

V čem se ta nereálná realita programuje?

Odstavec pro fajnšmekry