Что такое виртуальная комната
VR-комната – это намного круче, чем VR-шлем. И вот почему
Ведущий инженер VE Group
Ведущий инженер VE Group Белла Юрьева – о разнице между шлемами и комнатами виртуальной реальности и возможностях применять эти технологии в бизнесе.
Конечно, за последние год-два простые потребительские устройства для виртуальной реальности сильно продвинулись вперед. Возникает закономерный вопрос: насколько возможно их применение в профессиональной работе и в чем преимущества более дорогой комнаты виртуальной реальности.
Технические характеристики, возможность и удобство применения – приведем здесь общее сравнение двух систем. Итак, HMD vs CAVE.
Для начала немного истории. Собственно, виртуальная реальность началась с HMD. В далеком 1968-м были представлены первые надеваемые на голову VR-очки с двумя дисплеями, дающими стерео-эффект. Устройства развивались и были популярны в мире аттракционов и видеоигр в западных странах еще в 90-е (у нас тогда было совсем не до этого, поэтому первый бум шлемов нашу страну миновал).
Нынешняя волна с Oculus Rift, Sony и коробочками, в которые можно вставить телефон в качестве дисплея, это некое возрождение технологии в новом, легком и доступном виде.
Базовая конструкция комнаты виртуальной реальности CAVE (CaveAutomaticVirtualEnvironment) придумана в 90-е в Университете Иллинойса. CAVE — это комната, в которой на каждую стену проецируется трехмерное (стереоскопическое) изображение, рассчитанное для конкретной точки, в которой и находится пользователь. В итоге такое изображение окружает человека, погружает его в себя.
Название CAVE — это игра слов, аббревиатура и одновременно намек на мифическую платоновскую пещеру, которая погружала человека в мир иллюзий, не отличимых от реальности, пока тот в ней находится.
В современном же обществе люди используют возможности виртуального окружения себе во благо, и системы VR нашли широкое применение в производстве и образовании.
CAVE’ы и HMD имеют свои достоинства и недостатки, а также сферы применения. Рассмотрим их по порядку.
VR-комнаты
Системы CAVE широко используются в мире дизайна, эргономики, тренажеров. Основные их покупатели — это производители авто, самолетов, кораблей и различной техники. CAVE используется для таких, например, задач:
VR-комнаты дают очень качественное погружение в виртуальную реальность. Хотя их цена гораздо выше, чем у шлемов, они рассматриваются как более зрелое и серьезное, профессиональное решение.
Стоит отметить, что цена комнат виртуальной реальности снижается вслед за выходом более доступных 3D-проекторов.
Еще несколько очевидных достоинств CAVE по сравнению с HMD — это отсутствие проводов на пользователе и возможность видеть свое тело. В комнате виртуальной реальности можно перемещаться действительно свободно, не боясь споткнуться о провода и не будучи привязанным к компьютеру. Возможность видеть тело и элементы реальности тоже важна и вот почему: эти вещи не дают нам потерять координацию и чувство равновесия, как следствие, в CAVE’ах не укачивает и не болит голова.
В дополнении к этому, в комнату виртуальной реальности могут зайти несколько человек. Хотя картинка рассчитывается без искажений только для одного зрителя, остальные тоже могут участвовать в обсуждении, понимая, о чем речь, и над какими нюансами виртуального макета еще стоит поработать.
Высокое разрешение CAVE просто несравнимо по качеству со шлемами VR. Все дело в количестве проекторов: их разрешение суммируется и дает великолепную картинку.
Еще один важный аспект — это современный имидж продвинутой хайтек-компании. Презентация, данная заказчику в комнате виртуальной реальности, производит достойное впечатление. Виртуальный 3D-макет висит в воздухе как голограмма, так, что его хочется потрогать рукой как настоящий.
Благодаря объему виртуального пространства и высокому разрешению, можно видеть виртуальный прототип в его полном масштабе.
Конечно, о недостатках можно сказать следующее: цена CAVE’ов достаточно высока — десятки тысяч евро. Поддержка такого парка оборудования также требует внимания персонала: администраторы системы должны уметь работать и настраивать систему трекинга, проектора, кластер компьютеров и периферийные устройства.
Относительная сложность контента: реальные иммерсивные среды нужно создавать с учетом кластера ПК, специфической VR-периферии и трекинга. Виртуальный макет из САПР отображается в виртуальной реальности несколько проще, но требует специального софта и также умения работы.
VR-шлем
HMD (Head-Mounted Displays) — всем известные шлемы виртуальной реальности. Это Oculus Rift, Sony Morpheus, HTC Vive и другие. Шлемы значительно улучшили свои характеристики по сравнению с предыдущим поколением, однако есть ряд нюансов, над которыми разработчикам еще только предстоит поработать:
Явный недостаток VR-шлемов по сравнению с CAVE — пользователю почти не видно своего тела и пола, как и стен помещения. Человек в шлеме полностью отрезан от реального мира, из-за чего в нем дискомфортно находиться, и многих пользователей укачивает.
В шлемах виртуальной реальности гораздо сложнее совместно работать нескольким людям. Да, можно надеть два шлема и погрузиться в одну и ту же 3D-модель, но чтобы видеть второго человека, понадобится аватар, который не так-то и просто реализовать.
Система трекинга доступных потребительских шлемов оставляет желать лучшего: она может отслеживать движения лишь в относительно небольшом диапазоне. Например, Oculus Rift нацелен на работу сидя и отслеживает своей камерой лишь движения головы, и то в небольшом объеме.
В зависимости от цели применения, можно добавить устройства отслеживания типа Microsoft Kinect, что расширит рабочее пространство и повысит точность, но в то же время и повысит затраты и сложность системы.
Достоинства шлема виртуальной реальности — это, конечно, цена, компактность, возможность легко перевозить шлем, а также возможность совместно использовать физический макет и виртуальную реальность. Некоторые компании создают вполне материальный, «картонный» прототип, который можно пощупать или на который можно сесть, а детальную картинку разработки человек получает через шлем.
В качестве заключения
Не будем гадать, какая из систем лучше и за какими устройствами будущее. Для работы различных компаний подходят различные технологии, а кому-то может понадобиться и то, и другое.
Точно можно сказать, что CAVE имеет смысл использовать, когда для совместной работы нужно больше места, когда в виртуальной реальности нужно находиться дольше нескольких минут, для солидных презентаций, а также тогда, когда ваши виртуальные макеты и разрабатываемые устройства размером больше метра, а качество нужных вам изображений должно быть достаточно высоко.