Սևագիր:Վիրտուալ իրականության սաղավարտ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search
Բրիտանական բանակի պահեստազորի զինծառայողը ցուցադրում է վիրտուալ իրականության գործիքները

Ժամանակակից վիրտուալ իրականության սաղավարտները (անգլ.՝ HMD-display) ավելի շատ ակնոցներ են, քան սաղավարտ և պարունակում են մեկ կամ մի քանի էկրաններ, որոնք ցուցադրում են ձախ և աջ աչքերի համար պատկերները։ Դրանք նաև պարունակում են ոսպնյակների համակարգ՝ պատկերի երկրաչափությունը կարգավորելու համար, ինչպես նաև համակարգ, որը հետևում է սարքի կողմնորոշմանը տարածության մեջ:

Որպես կանոն, վիրտուալ իրականության սաղավարտների հետագծման համակարգերը մշակվում են գիրոսկոպների, արագացուցիչների և մագնիսաչափերի հիման վրա: Այս տեսակի համակարգերի համար կարևոր է դիտման լայն անկյունը, օգտագործողի գլխի թեքումերին և պտույտներին հետևելիս համակարգի ճշգրտությունը, ինչպես նաև տարածության մեջ գլխի դիրքի փոփոխությանը հայտնաբերման և համապատասխան պատկերը էկրաններին ցուցադրման միջև եղած ժամանակի նվազեցումը:

Վիրտուալ իրականության սաղավարտը գլխի վրա տեղադրվող սարք է, որն ապահովում է վիրտուալ իրականությունը կրողի համար: Վիրտուալ իրականության (VR) ականջակալները լայնորեն կիրառվում են վիդեոխաղերի համար, սակայն դրանք օգտագործվում են նաև այլ հավելվածներում՝ ներառյալ սիմուլյատորները և դասընթացները:

Դրանք ներառում են ստերեոսկոպիկ գլխի վրա տեղադրվող էկրանով սարք, որը տրամադրում է առանձին պատկերներ յուրաքանչյուր աչքի համար, ստերեո ձայն և գլխի շարժման հետագծման սենսորներ։

Որոշ VR սաղավարտներ ունեն նաև աչքի հետագծման սենսորներ և խաղերի համար կարգավորիչներ։ VR ակնոցները օգտագործում են head-tracking կոչվող տեխնոլոգիա, որը փոխում է տեսադաշտը, երբ մարդը շրջում է գլուխը: Տեխնոլոգիան չի կարող կատարյալ լինել, քանի որ կա ուշացման հնարավորություն, եթե գլուխը շատ արագ է շարժվում:

Պատմություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Sega VR-ը, որը հայտարարվել է 1991 թվականին և դիտվել է 1993 թվականի սկզբին Ձմեռային CES-ում, երբեք չի թողարկվել կոնսուլների համար, սակայն օգտագործվել է 1994 թվականին Sega VR-1 շարժման սիմուլյատորի արկադային գրավչության համար: Մեկ այլ վաղ VR ականջակալ՝ Forte VFX1-ը, հայտարարվել է 1994թ. Sony-ն՝ մեկ այլ ռահվիրա, թողարկեց Glasstron-ը 1997թ.-ին, որն ունի ընտրովի դիրքային սենսոր, որը թույլ է տալիս կրողին դիտել շրջակայքը, որի տեսանկյունը շարժվում է, երբ օգտվողի գլուխը շարժվում է՝ տալով խորը սուզվելու զգացում: Այս VR ականջակալները MechWarrior 2 խաղացողներին նոր տեսողական տեսանկյուն են տվել՝ տեսնելու մարտադաշտը իրենց ինքնաթիռի խցիկի ներսից: Այնուամենայնիվ, այս վաղ ականջակալները կոմերցիոն առումով ձախողվեցին իրենց սահմանափակ տեխնոլոգիայի պատճառով, և դրանք նկարագրվեցին Ջոն Քարմակի կողմից որպես «զուգարանի թղթի խողովակների միջով նայելը»։

2012 թ.-ին Crowdfunding արշավ սկսվեց VR ականջակալի համար, որը հայտնի է որպես Oculus Rift; նախագիծը ղեկավարում էին մի քանի հայտնի տեսախաղեր մշակողներ, այդ թվում՝ Carmack, ով հետագայում դարձավ ընկերության CTO: 2014 թվականի մարտին նախագծի մայր ընկերությունը՝ Oculus VR-ը, ձեռք բերվեց Facebook-ի կողմից 2 միլիարդ դոլարով: Oculus Rift-ի սպառողների վրա հիմնված վերջնական թողարկումը սկսվել է 2016 թվականի մարտի 28-ին:

2014 թվականի մարտին Sony-ն ցուցադրեց PlayStation 4-ի համար նախատեսված ականջակալի նախատիպը , որը հետագայում անվանվեց PlayStation VR։ 2014-ին Valve-ը ցուցադրեց ականջակալների որոշ նախատիպեր, ինչը հանգեցրեց HTC-ի հետ համագործակցության՝ արտադրելու Vive-ը, որը կենտրոնացած է «սենյակային մասշտաբով» VR միջավայրերի վրա, որոնցում օգտատերերը բնականաբար կարող են նավարկվել և շփվել դրանց հետ: The Vive-ը թողարկվել է 2016 թվականի ապրիլին, իսկ PlayStation VR-ը՝ 2016 թվականի հոկտեմբերին։

Վիրտուալ իրականության ականջակալներ և հեռուստադիտողներ նախագծվել են նաև սմարթֆոնների համար: Ի տարբերություն ինտեգրված էկրանով ականջակալների, այս բլոկները, ըստ էության, պարիսպներ են, որոնց մեջ կարելի է տեղադրել սմարթֆոնը: VR-ի բովանդակությունը դիտվում է հենց սարքի էկրանից ոսպնյակների միջոցով, որոնք գործում են որպես ստերեոսկոպ, այլ ոչ թե հատուկ ներքին էկրաններ օգտագործելով: Google-ը թողարկեց մի շարք բնութագրեր և հարակից DIY հավաքածուներ վիրտուալ իրականության դիտողների համար, որոնք հայտնի են որպես Google Cardboard; այս հեռուստադիտողները կարող են կառուցվել էժան նյութերի (և գիրոսկոպով սմարթֆոնի) միջոցով, ինչպիսին է ստվարաթուղթը (այստեղից էլ անվանումը): Samsung Electronics-ը համագործակցում է Oculus VR-ի հետ՝ համատեղ մշակելու Samsung Gear VR-ը (որը համատեղելի է միայն վերջին Samsung Galaxy սարքերի հետ), մինչդեռ LG Electronics-ը մշակել է հատուկ էկրաններով ականջակալներ իր LG G5 սմարթֆոնի համար, որը հայտնի է որպես LG 360 VR։ Ասիական ապարատային արտադրողները, ինչպիսիք են Xion-ը և Kolke-ն, մշակել են էժան վիրտուալ իրականության ականջակալներ: 2017 թվականին չինական Tencent ընկերությունը հայտարարեց, որ պատրաստվում է այդ տարի թողարկել իր վիրտուալ իրականության ականջակալը: 2019 թվականի դրությամբ Oculus-ը և PlayStation VR-ը գերիշխում են VR ականջակալների շուկայում։


2019 թվականի հունիսին Valve-ը թողարկեց իր սեփական ականջակալը՝ Valve Index-ը՝ առանց HTC-ի հետ համագործակցության:

Սահմանափակումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հետաձգման պահանջներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Վիրտուալ իրականության ականջակալները զգալիորեն ավելի բարձր պահանջներ ունեն ուշացման համար՝ այն ժամանակ, որը պահանջվում է մուտքագրման փոփոխությունից՝ տեսողական էֆեկտ ունենալու համար, քան սովորական տեսախաղերը։ Եթե ​​համակարգը չափազանց դանդաղ է գլխի շարժմանը արձագանքելու համար, ապա դա կարող է պատճառ դառնալ, որ օգտատերը զգալ վիրտուալ իրականության հիվանդություն՝ մի տեսակ շարժման հիվանդություն: Ըստ Valve-ի ինժեների, իդեալական հետաձգումը կլինի 7-15 միլիվայրկյան:


Գրաֆիկական մշակման միավորը (GPU) նույնպես պետք է բավականաչափ հզոր լինի, որպեսզի ցուցադրի անհրաժեշտ քանակությամբ շրջանակներ: Oculus-ը նշել է Xbox One-ի և PlayStation 4-ի սահմանափակ վերամշակման հզորությունը որպես պատճառ, թե ինչու նրանք թիրախավորում են PC խաղերի շուկան իրենց առաջին սարքերով:


Foveated rendering-ը նոր տեխնիկա է, որը նվազեցնում է արտապատկերման ծանրաբեռնվածությունը: Այն օգտագործում է աչքի հետագծման սարքավորում՝ որոշելու համար, թե որ կետում է օգտատերը նայում և նվազեցնում է լուծաչափը օգտագործողի հայացքից ավելի հեռու: Սա կարող է աննկատ լինել օգտատիրոջ համար, քանի որ մարդու ծայրամասային տեսողությունը շատ ավելի քիչ զգայուն է, քան fovea-ն:

Ցուցադրման որակ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կան տարբեր օպտիկա և տեսողական որակներ, որոնք կազդեն այն բանի վրա, թե ինչպես է անհատն ընկալում պատկերի որակը և ինչպես է ապրում վիրտուալ աշխարհը: Պատկերի հստակությունը կախված է էկրանի լուծաչափից, օպտիկական որակից, թարմացման արագությունից և տեսադաշտից։


Քանի որ վիրտուալ իրականության ականջակալները մեկ էկրանը ձգում են լայն տեսադաշտով (ըստ արտադրողների՝ որոշ սարքերի համար մինչև 110°), խոշորացման գործոնը շատ ավելի ակնհայտ է դարձնում ցուցադրման տեխնոլոգիայի թերությունները: Խնդիրներից մեկը, այսպես կոչված, էկրանի դռների էֆեկտն է, որտեղ պիքսելների տողերի և սյունակների միջև եղած բացերը տեսանելի են դառնում, ինչպես էկրանի դռան միջով նայելը : Սա հատկապես նկատելի էր ավելի վաղ նախատիպերում և մշակման հավաքածուներում, որոնք ավելի ցածր լուծաչափ ունեին, քան մանրածախ տարբերակները։

Ոսպնյակներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ականջակալի ոսպնյակները պատասխանատու են մոտիկից էկրանը լայն տեսադաշտով քարտեզագրելու համար, միաժամանակ ապահովելով ավելի հարմարավետ հեռավոր կիզակետ: Սրա հետ կապված խնդիրներից մեկը կենտրոնացման հետևողականությունն ապահովելն է. քանի որ աչքերն ազատ են պտտվում ականջակալի ներսում, կարևոր է խուսափել վերակենտրոնացումից՝ աչքերի լարվածությունը կանխելու համար:


Fresnel ոսպնյակները սովորաբար օգտագործվում են վիրտուալ իրականության ականջակալներում՝ շնորհիվ իրենց կոմպակտության և թեթև կառուցվածքի: Ոսպնյակներն իրենց ոսպնյակներում չեն օգտագործում մի քանի կտոր նյութ, ինչպես մյուս ոսպնյակները, սակայն ոսպնյակը կբաժանվի հատվածների՝ թույլ տալով անհատին ավելի լայն տեսադաշտ ունենալ: Ոսպնյակի հետ կապված խնդիրը ներառում է ոսպնյակների ծայրերը տեսնելը, երբ ականջակալը պատշաճ կերպով դասավորված չէ գլխին:


Ոսպնյակները ներկայացնում են աղավաղում և քրոմատիկ շեղում, որոնք սովորաբար ուղղվում են ծրագրային ապահովման մեջ: Ոսպնյակները կարող են նաև դինամիկ կերպով կարգավորվել՝ հաշվի առնելով օգտագործողի ակնոցների դեղատոմսը, որպեսզի օգտագործողը կարողանա օգտագործել ականջակալը առանց ուղղիչ ակնոցների:

Կարգավորիչներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Վիրտուալ իրականությունն օգտագործվում էր Nintendo-ի Wii խաղային կոնսոլի կողմից՝ խաղացողին ստիպելով օգտագործել վերահսկիչ՝ իրենց ընտրած խաղի հետ փոխազդելու համար, որոնք հաճախ սպորտային խաղեր են: Nintendo-ի Wii-ի թողարկումից անմիջապես հետո Microsoft-ի Xbox-ը ստացավ ամբողջ մարմնի ընթերցման համակարգ, որը կոչվում էր Kinect, իսկ Sony-ի PlayStation-ը ստացավ նմանատիպ վիրտուալ իրականության սարք, որը կոչվում էր PlayStation Move: Այս խաղային սարքերը օգտագործում են վիրտուալ իրականությունը՝ խաղի ներսում ավատարները կառավարելու համար, որտեղ խաղացողի շարժումները պատճենվում են ավատարի կողմից՝ խաղն ավարտելու համար: Սա նշանակում է, որ խաղացողը իսկապես ներգրավված չէ վիրտուալ իրականության աշխարհում:  

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կատեգորիա:Վիրտուալ իրականություն Կատեգորիա:Զարգացող տեխնոլոգիաներ Կատեգորիա:Օպտիկական սարքեր Կատեգորիա:Մարդ–համակարգիչ փոխազդեցություն