هدفون CEEKARS 4D کمپانی Next Galaxy واقعیت مجازی را واقعی‌تر می‌کند

واقعیت مجازی یا Virtual Reality همان‌گونه که از نام آن برمی‌آید، واقعیتی است که حقیقت ندارد. یک دنیای مجازی است که می‌توان در آن غرق شد. اما چطور؟ در ادامه بررسی می‎کنیم که چطور دو نمایشگر کوچک برای چشم چپ و راست، می‌تواند تصویری سه‌بعدی خلق کرده و کاربر را به نوعی وارد دنیای مجازی کند.

برای درک بهتر یک بازی سه‌بعدی یا فیلم سه‌بعدی را در نظر بگیرید. مولفه‌ی اصلی در لذت بردن از این نوع محتوا، غرق شدن هر چه بهتر در آن است. بنابراین یک گیمر حرفه‌ای سراغ راهکارهای عمق بخشیدن و افزایش ابعاد ادراک می‌رود.

چطور در یک بازی یا فیلم سه‌بعدی بیشتر غرق شویم؟

در شروع بازی را به جای دو بعدی بازی کردن، به صورت سه بعدی اجرا می‌کند. معمولاً روش استفاده از عینک‌های سه بعدی اکتیو یا همان انواعی که شاتر دارند و با باتری کار می‌کنند، انتخاب اصلی است چرا که در مجموع کیفیت بهتری دارد.

یک تلویزیون سه‌بعدی گیمر را وارد دنیای سه‌بعدی می‌کند

یک تلویزیون سه‌بعدی گیمر را وارد دنیای سه‌بعدی می‌کند

قدم بعدی این است که بازی را در یک مانیتور بزرگ‌تر اجرا کند. در این صورت بخش بیشتری از زاویه دید شخص با تصویر سه‌بعدی پوشیده می‌شود و تجربه‌ی شیرین‌تری خواهد داشت.

قدم بعدی استفاده از سیستم‌های صوتی ۵٫۱ و ۷٫۱ است.

سیستم صوتی 7.1 کاناله برای تجربه‌ی صدایی محیطی

سیستم صوتی ۷٫۱ کاناله برای تجربه‌ی صدایی محیطی

البته اگر صدای زیاد مزاحم دیگران باشد و از طرفی گیمر بخواهد صدای شلیک یا شمشیر زنی واقعی‌تر شود، مجبور است از هدست‌های چندکاناله‌ی واقعی یا مجازی بهره ببرد. در این صورت صدا هم دارای عمقی بیشتر می‌شود.

لاجیتک G930 یکی از هدست‌های 7.1 کاناله (5.1 کاناله‌ی واقعی)

لاجیتک G930 یکی از هدست‌های ۷٫۱ کاناله (۵٫۱ کاناله‌ی واقعی)

در این مرحله گیمر به نهایت تجربه‌ی غرق شدن در دنیای مجازی رسیده و تنها کاری که می‌توان انجام دهد، افزایش کیفیت تجهیزات است. مثلاً کارت گرافیک بهتر، تلویزیون یا مانیتور با رزولوشن و کیفیت رنگ بالاتر، کارت صدایی که پردازش قوی‌تری روی سیگنال‌ها انجام دهد و خلاصه انواع روش‌های ارتقای سخت‌افزار.

تعامل با حرکات دست

یک نکته که نباید فراموش شود، تعامل با محیط بازی است. ممکن است یک دسته بازی ساده و حتی موس و کیبورد انتخاب گیمر باشد. اما می‌تواند از سیستم‌های پیچیده‌تر شبیه کینکت استفاده کند. سیستم‌های کنترلی مبتنی بر حرکت دست از جذاب‌ترین موارد هستند.

پلی‎استیشن موو (Move) یکی از روش‌های جالب است که شاید سونی در کنار مورفیس به استفاده از آن بپردازد و همه چیز را در حد ممکن بهینه کند.

کنترل حرکت دست‌ها با حسگرهای جالب سونی

کنترل حرکت دست‌ها با حسگرهای جالب سونی

کیفیت فعلی تکنولوژی سه‌بعدی عینک‌های اکتیو یا پسیو مشکلی هم دارد؟

اما آنچه موجب شده واقعیت مجازی با عینک‌هایی مثل آکیولس ریفت شناخته شود این است که آکیولس ریفت دو نمایشگر پیش روی چشم‌های شخص قرار می‌دهد و این یعنی یک تصویر سه‌بعدی با کیفیت بالاتر چرا که تداخلی در تصاویر چشم چپ و راست وجود نخواهد داشت.

عینک‌های سه بعدی همه دارای ضعفی موسوم به Crosstalk هستند. منظور از کراس‌تاک این است که چشم راست بخشی از آنچه نباید ببیند، می‌بیند. بخشی از تصویر چشم سمت چپ در اثر عملکرد ناکامل عینک‌های اکتیو و شاتر آن یا کیفت کمتر عینک‌های پسیو برای چشم دیگر آشکار می‌شود.

کراس‌تاک: تصویر چشم راست و چپ کاملاً از هم تفکیک نمی‌شود

کراس‌تاک: تصویر چشم راست و چپ کاملاً از هم تفکیک نمی‌شود

در حقیقت انسان در حالت عادی با دو چشم خود، از دو نقطه به همه‌چیز می‌نگرد و تصویر دو چشم کاملاً مستقل است. برای همین هیچ مشکلی در ادارک سه‌بعدی از دنیای واقعی نداریم.

در عینک‌های سه‌بعدی این معضل از دیرباز وجود داشته و برای مقابله با کراس‌تاک راهکارهایی مثل افزایش کیفیت شاتر یا تکنولوژی پسیو پیشنهاد و عملیاتی شده است اما هنوز هم با مطلوب فاصله داریم.

دو تصویر کاملاً جدا برای دو چشم، تجربه‌ی ناب سه‌بعدی

دو تصویر کاملاً جدا برای دو چشم، تجربه‌ی ناب سه‌بعدی

بنابراین به این نتیجه‌ی مهم می‌رسیم که آکیولس ریفت و مشابه ژاپنی آن یعنی مورفیس سونی، روش بهتری برای ایجاد تصویر سه‌بعدی دارند.

آکیولس ریفت فقط برای کیفیت بهتر تکنولوژی سه‌بعدی آن معروف است؟

پاسخ قطعاً منفی است. آکیولس ریفت یک عینک است که روی صورت شما قرار می‌گیرد. اگر سنسورهای حرکتی به آن اضافه شود، کافی است سر خود را بچرخانید و به اطراف نگاه کنید. این روش تعامل امکان‌پذیر و کاملاً ساده است. در واقع حسگرها به موتور اجرای سه‌بعدی یا در واقع بازی می‌گوید که سر شما در چه جهتی قرار گرفته و موتور سه‌بعدی تصمیم می‌گیرد که کدام بخش از محیط بازی را نشان دهد.

نمایشگر پوشیدنی آکیولس ریفت

نمایشگر پوشیدنی آکیولس ریفت

دقیقاً مثل حرکت موس که به کمک آن می‌توان محیط پیرامون را رصد کرد.

اما روی تفاوت تمرکز کنید، حرکت سر به جای حرکت مصنوعی قطعه‌ای به نام موس. قطعاً گیمر احساس بهتری خواهد داشت.

قدم بعدی اضافه کردن دستکش‌های مجهز به حسگر است. در این صورت است که گیمر می‌تواند خود را در نبردی مجازی مستغرق ببیند. دست‌ها را تکان دهد، دفاع کند، نشانه بگیرد، با شمشیر ضربه وارد کند. همه چیز شبیه دنیای واقعی می‌شود.

از این روست که یک نمایشگر پوشیدنی به شکل عینک به نام مورفیس یا آکیولس ریفت، با واژه‌ی واقعیت مجازی یا شاید ساده‌تر بگوییم، واقعیت خیالی یا دنیای خیالی مشهور شده است.

در کجای راه هستیم؟

هنوز واقعیت مجازی به مرحله‌ای نرسیده که بتوان دو نمایشگر رزولوشن بالا را پیش روی چشمان شخص قرار داد و سرعت اجرای بازی در حالت سه‌بعدی و آن هم با رزولوشن بالا در حد مطلوب باشد. مشکل مهم‌تر، تأخیر موجود است. وقتی دست خود را به نشانه‌ی حرکت شمشیر تکان می‌دهید، آنچه در نمایشگر خود می‌بینید با کمی تأخیر همراه است. چرا که حسگر‌ها خود سرعت عمل متفاوت دارند. پردازنده و کارت گرافیک هم همه چیز را به صورت آنی پردازش نمی‌کنند بلکه کمی تأخیر در عملکرد خود بروز می‌دهند.

در حال حاضر رزولوشن نمایشگرهای چشمی  نسخه‌ی دوم آکیولس ریفت فول اچ‌دی یا ۱۰۸۰p است. در مورد سونی هم همین طور است. البته زاویه دید آکیولس ریفت ۱۱۰ درجه است و سونی طبق ارقامی که اعلام کرده، ۹۰ درجه از زاویه دید چشمان شخص را پوشش می‌دهد و برتری نسبی در این زمینه با آکیولس ریفت است. اما وجه مشترک هر دو، رزولوشن بسیار بالایشان است که به سخت‌افزار قوی برای پردازش محتوای سه‌بعدی بازی‌ها نیاز دارد.

در نهایت به این مهم می‌رسیم که فعلاً برای بازی‌های سنگین و ژست‌های حرکتی پیچیده، شرایط مساعد نیست. یا هزینه بسیار زیاد می‌شود و یا تأخیر قابل توجه است.

پشتیبانی نرم‌افزاری از نمایشگرهای پوشیدنی

کیت توسعه‌ی آکیولس ریفت و مورفیس سونی در حال تکامل است. زمانی که به تکامل واقعی و بهینه برسد، مثل واسط برنامه‌نویسی DirectX مایکروسافت کاملاً متداول می‌شود و همه‌ی توسعه‌دهندگان بازی‌‌های رایانه‌ای و کنسولی به راحتی بازی‌های جالبی با تکنولوژی واقعیت مجازی می‌سازند.

فعلاً برای تبلیغ در مورد نمایشگرهای پوشیدنی مثل آکیولس ریفت کمی زود است و باید تا برطرف شدن و پیشرفت بیشتر آن صبر کرد. اما آنچه مسلم است، جذابیت و کیفیت آن است.

بی دلیل نیست که فیس‌بوک ۲ میلیارد دلار از درآمدهای هنگفت خود را روی آن هزینه کرده یا به عنوان مثال سونی مرتباً از دستاوردها و پیگیری‌های خود در این حوزه می‌گوید.

برای مطالعه در مورد هدست واقعیت مجازی آکیولس ریفت و HTC Vive و سخت‌افزار لازم برای اجرای بازی‌های واقعیت مجازی به مقاله‌ی زیر مراجعه کنید:

با کیس‌های گیمینگ Oculus Ready و سخت‌افزار لازم برای بازی‌های واقعیت مجازی آشنا شوید

با کیس‌های گیمینگ Oculus Ready و سخت‌افزار لازم برای بازی‌های واقعیت مجازی آشنا شوید

آکیولس ریفت دیروز چند کیس گیمینگ تأیید شده و محصولات شرکا که تأییدیه دریافت کرده‌اند را معرفی کرده است. در ادامه با اصطلاح کیس گیمینگ آکیولس رِدی، سخت‌افزار لازم و بسته‌های پیشنهادی برای لذت بردن از بازی‌های واقعیت مجازی، آشنا می‌شویم. با ما باشید.

بروزرسانی فروردین ۱۳۹۵: کوآلکام و بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزاری Snapdragon VR

کوآلکام با معرفی بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزاری Snapdragon VR، توسعه‌ی بازی‌ها و اپ‌های واقعیت مجازی با بهره‌گیری از توانمندی پردازش سیگنال S820 و همین‌طور قدرت بالای پردازنده‌ی گرافیکی آن را ساده‌تر می‌کند. هدف بهبود کیفیت تصویر و کاهش تأخیر عملکرد حسگرهاست. در ادامه با روش‌های جالبی که در این بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزاری پیاده‌سازی شده، آشنا می‌شویم.

تکامل گوشی‌ها برای ایفای نقش هدست واقعیت مجازی

پلتفرم Gear VR سامسونگ و نسخه‌ی ارزان‌تر آن که مقوای گوگل یا Google Cardboard نام دارد، نمایشگر گوشی را به دو بخش چپ و راست برای چشم چپ و راست تقسیم می‌کنند و این چیزی نیست جز یک هدست واقعیت مجازی ساده و ارزان. گوشی در نقش خود استفاده می‌شود و در عین حال با یک تبدیل کوچک و ارزان، هدست واقعیت مجازی خواهد شد.

روند تکاملی هدست‌های واقعیت مجازی، از مقوای گوگل تا هدست‌های کامل و سبک آکیولس ریفت و اچ‌تی‌سی Vive

روند تکاملی هدست‌های واقعیت مجازی، از مقوای گوگل تا هدست‌های کامل و سبک آکیولس ریفت و اچ‌تی‌سی Vive

البته ال‌جی هم نسخه‌ی پلاستیکی مقوای گوگل را تولید کرده و دیگر کمپانی‌ها هم راه‌حل‌هایی برای تبدیل گوشی به نمایشگر واقعیت مجازی دارند که اساس همه‌شان یکی است و حتی نقایص مشابه مثل عدم وجود صدای سه‌بعدی و حسگر شناسایی دقیق حرکات دارند.

مقوای گوگل یا Google Cardboard برای تماشای دنیای واقعیت مجازی

واقعیت مجازی را با Google Cardboard تجربه کنید، مقوای گوگل محصولی ارزان و دست‌ساز

گوگل چندی پیش Google Cardboard یا مقوای گوگل را معرفی کرد که به دنبال آن نمایشگرهای پوشیدنی واقعیت مجازی مثل Gear VR سامسونگ را دیدیم. در ادامه نگاهی به جدیت گوگل در توسعه‌ی اپ‌ها و ارتقای کیفیت مقوای گوگل می‌اندازم.

خوشبختانه در گوشی‌های رده‌اول، حسگرهای متنوع و نسبتاً دقیقی موجود است. بخش پردازش سیگنال دیجیتال و پردازش تصویر هم در برخی تراشه‌ها بسیار توانمند است. حتی دوربین باکیفیتی در رده‌اول تعبیه شده که در مقال واقعیت افزوده کاربرد دارد. به عبارت دیگر کاربر عناصر ساختگی مربوط به دنیای بازی را روی ویدیویی که از محیط اطراف توسط گوشی تهیه شده، می‌بیند و این یعنی واقعیت افزوده!

سه مولفه‌ی مهم در بهتر شدن بازی‌های واقعیت مجازی

واقعیت مجازی سه مولفه‌ی اصلی برای هر چه بیشتر غرق کردن گیمر در دنیای مجازی دارد: کیفیت صدا (صدای سه‌بعدی و صدای رزولوشن بالا)، کیفیت حسگرها و کنترلرها (حسگرهای تشخیص فاصله و کنترلرهای بی‌سیم با کاربری آسان و تأخیر اندک)، کیفیت تصویر (تراکم پیکسلی بالا یا رزولوشن زاویه‌ای نمایشگر در حد بسیار عالی، پوشش زاویه دید شخص و کیفیت نمایشگر استریو که مربوط به چشم چپ و راست است). این سه مولفه در کنار هم، بهترین تجربه‌ی واقعیت مجازی را فراهم می‌کنند.

سه مولفه‌ی اساسی برای بهبود بازی‌های واقعیت مجازی

سه مولفه‌ی اساسی برای بهبود بازی‌های واقعیت مجازی

و نرم‌افزار است که سه مولفه‌ی یاد شده را به هم مربوط می‌کند تا یک بازی موفق ساخته شود. نرم‌افزار برای شکل‌گیری بهینه، با ابزار توانمند ساخته می‌شود و نه ابزاری که دسترسی به توانمندی کامل سخت‌افزار را ممکن نمی‌کند. بنابراین کمپانی‌های طراح تراشه، می‌بایست درایور و بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزاری یا به اختصار SDK خوبی در اختیار توسعه‌دهندگان اپ و بازی قرار دهند.

قابلیت‌های بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزاری Snapdragon VR کوآلکام

بله، گوشی‌ها واقعاً برای واقعیت مجازی و واقعیت افزوده مفید هستند اما پیش‌نیاز تمام موارد ممکن، پشتیبانی نرم‌افزاری است. به همین علت است که کوآلکام اولین بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزاری را برای توسعه‌ی اپ‌ها و بازی‌های واقعیت مجازی منتشر کرده است. این بسته برای تراشه‌ی قدرتمند S820 و تراشه‌های رده‌اول اسنپ‌دراگن کوآلکام طراحی شده است.

دسترسی ساده‌تر به هاب حسگرهای تراشه‌ی S820

شاید با قدرت پردازش گرافیکی بسیار عالی S820 آشنایی داشته باشید (می‌توانید به صفحه‌ی مقایسه‌ی کارت گرافیک‌ها مراجعه کرده و مقایسه کنید) اما موضوع فقط گرافیک نیست، برای استفاده از حسگرهای متنوع که همگی با تراشه‌ی مرکزی و در حقیقت هاب سنسورها در ارتباط هستند، راهکاری ساده نیاز است. به خصوص که بخش پردازش تصویر و سیگنال‌های دیجیتال این تراشه، بسیار پیشرفته است.

Snapdragon VR SDK کوآلکام، در فصل دوم سال جاری میلادی در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌گیرد و در آن از چندین تکنولوژی مختلف برای ساده کردن طراحی بازی‌های واقعیت مجازی، ویدیوهای ۳۶۰ درجه‌ای واقعیت مجازی و همین‌طور اپلیکیشن‌های آموزشی و سرگرمی استفاده شده است.

دسترسی سریع به داده‌های حسگرها و الگوریتم پیش‌رونده برای شناسایی حرکات سر گیمر

Snapdragon VR از DSP sensor fusion پشتیبانی می‌کند تا توسعه‌دهنده‌ی اپ از طریق هسته‌ی حسگرها یا Snapdragon Sensor Core به داده‌های حسگر ژیروسکوپ و شتاب‌سنج، با فرکانس بالایی دسترسی داشته باشد. در واقع برای کاهش تأخیر در شناسایی حرکت سر گیمر و اعمال اثر آن در بازی، باید در هر ثانیه چندین مرتبه خروجی حسگر شتاب‌سنج و ژیروسکوپ قرائت و دریافت شود. با Snapdragon VR می‌توان از قدرت پردازشی خیره‌کننده‌ی Hexagon DSP که بخش مهمی از S820 است، برای پیش‌بینی حرکات سر گیمر نیز استفاده کرد!

نگاهی دقیق به قدرت پردازش سیگنال S820 و Hexagon 680

نگاهی دقیق به قدرت پردازش سیگنال S820 و Hexagon 680

امروز کوآلکام جزئیات بیشتری در مورد پردازشگر سیگنال Hexagon 680 تراشه‌ی قدرتمند S820 منتشر کرده است، پردازشگری که قرار است کیفیت عکاسی با دوربین گوشی‌های رده‌اول را بهبود بخشد.

با استفاده از بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزاری Snapdragon VR، تأخیر در دسترسی به اطلاعات حسگرها، ۵۰ درصد کمتر می‌شود، البته به صورت ظاهری. در حقیقت کوآلکام هم مثل انویدیا روش جابجایی زمانی ناهم‌زمان را پیاده‌سازی کرده تا با پیش‌بینی موقعیت‌های بعدی سر گیمر، تأخیر حسگر و پردازش خروجی آن ظاهراً کمتر شود. کوآلکام مدعی است که تراشه‌ی S820 فقط ۱۸ میلی‌ثانیه برای تبدیل حرکت به فتون نیاز دارد که تأخیر بسیار خوبی است.

Snapdragon VR راهی برای کاهش تأخیر عملکرد حسگرها

Snapdragon VR راهی برای کاهش تأخیر عملکرد حسگرها

بهبود کیفیت تصویر و تصحیح مشکلات لنز و …

کوآلکام در بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزاری Snapdragon VR برای تصحیح اعوجاج لنز، تصحیح رنگ و تصحیح اعوجاج لوله‌ی جلوی نمایشگر، امکاناتی پیش‌بینی کرده است. کوآلکام می‌گوید S820 می‌تواند تصویری استریو با رزولوشن ۳۲۰۰ در ۱۸۰۰ پیکسل را با سرعت ۹۰ فریم بر ثانیه رندر کند و در کنار آن رندر کردن منوها در قالب لایه‌ای جداگانه روی لایه‌ی اصلی تصویر، امکان‌پذیر است.

Snapdragon VR و رندر تصاویر رزولوشن بالا و منوها به صورت لایه‌ای

Snapdragon VR و رندر تصاویر رزولوشن بالا و منوها به صورت لایه‌ای

دقت کنید که اگر گرافیک یک بازی واقعیت مجازی بسیار ساده باشد، قدرت این تراشه‌ی موبایل برای رندر کردن در رزولوشن بسیار بالایی که اشاره شد کفایت می‌کند اما گرافیک متوسط با قدرت پردازشی پردازنده‌ی گرافیکی Adreno 530 در S820، سازگار نیست!

و آینده از آن تراشه‌های بهینه برای واقعیت مجازی است

کوآلکام در بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزاری واقعیت مجازی امکاناتی برای دسترسی بهتر به قدرت پردازشی پردازنده‌ی اصلی، پردازنده‌ی گرافیکی و پردازشگر سیگنال دیجیتال در نظر گرفته است و می‌توان توان مصرفی را به شکل بهینه‌ای استفاده کرد.

در حقیقت تراشه‌ی S820 و از این پس سایر رده‌اول‌های کوآلکام با توجه به نیازهای واقعیت مجازی مثل رزولوشن بالا و دسترسی سریع به حسگرها و پردازش آنی اطلاعات حسگرها طراحی می‌شوند. در بخش نرم‌افزاری هم برای استفاده از طراحی بهینه‌ی سخت‌افزار، راهکار مناسب ارایه می‌شود تا تراشه‌های رده‌اول این کمپانی نه تنها در گوشی‌ها و تبلت‌ها بلکه در هدست‌های واقعیت مجازی و شاید کنسول‌های بازی واقعیت مجازی در ابعاد یک هدست واقعیت مجازی، به خدمت گرفته شوند. 

بازگشت به دانش‌نامه
لينک کوتاه:

FacebookTwitterGoogle


تبلیغات

×