El gerente de producto del sitio habló con el equipo de Pixonic sobre la creación de un juego de realidad virtual, la experimentación con el desarrollo del iMac Pro y el futuro de la realidad virtual.
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Empresa rusa Pixonic se fundó en 2009. El estudio emplea a más de 200 personas en cuatro oficinas: en Moscú, Berlín, Belgorod y Chipre. “Nos estamos expandiendo y nos estamos quedando sin espacio, así que pronto queremos mudarnos a nueva oficina", - dice Nikita Guk, director estratégico de Pixonic, durante un recorrido por la oficina de Moscú de la empresa.
El motivo de nuestro encuentro fueron dos experimentos realizados por el estudio. Primero, el equipo lanzó su primer juego de realidad virtual y acordó proporcionar detalles sobre su desarrollo. En segundo lugar, el desarrollador senior de realidad virtual de la compañía intentó usar el iMac Pro para crear un juego, una computadora que Apple posiciona como una herramienta poderosa para los desarrolladores de aplicaciones en realidad virtual.
War Robots para el entorno virtual
“Cuando aparecieron las primeras conversaciones sobre realidad virtual, intentamos estudiar la audiencia de los juegos de realidad virtual, pero rápidamente nos dimos cuenta de que no había nada claro en este mercado: cuántos jugadores, cómo encontrarlos y si estaban dispuestos a pagar. en absoluto ”, Nikita Guk comienza la conversación. "Por lo tanto, decidimos realizar un experimento y recopilar los datos que nos interesan por nuestra cuenta".
El equipo decidió crear un proyecto experimental sobre la base del principal éxito de taquilla de la compañía: el juego gratuito War Robots, en el que el usuario se convierte en piloto de un robot de combate. Puede jugar solo o en equipo. Para ganar en War Robots, debes evitar capturar la mayor cantidad de territorio posible o destruir por completo el escuadrón del oponente.
War Robots es el juego más taquillero en la historia de la compañía. En 2016, Google lo nombró como uno de los proyectos más emocionantes en su plataforma móvil. En 2018, la aplicación superó los 80 millones de descargas y su audiencia diaria superó el millón de jugadores.
“Queríamos ver si War Robots con tales gráficos serían aceptados en la realidad virtual. O necesitas crear algo especial con un efecto sorpresa exclusivamente para Oculus ”, dice Hooke.
Pixonic asignó un equipo de 18 personas para el proyecto, que en casi seis meses crearon la primera versión de un juego de realidad virtual: War Robots VR. Al igual que en la versión móvil del juego, el usuario debe defenderse de los ataques de otros robots mientras está en la cabina del robot.
Tráiler del juego War Robots VR
Características de desarrollo para realidad virtual
En el proceso de desarrollo, un juego de realidad virtual pasa por las mismas etapas que un juego normal para una plataforma móvil o computadora: creación de prototipos, análisis del juego, dibujo de gráficos, desarrollo, etc.
Dado que los desarrolladores de Pixonic no tenían mucha experiencia en el desarrollo de juegos de realidad virtual, comenzaron creando un modelo muy aproximado de la cabina, que constaba de simples rectángulos.
“De modo que pudimos entender cómo el usuario controlará el robot en la realidad virtual, a qué escala debe estar la cabina, a qué distancia colocar edificios y otros objetos, a qué velocidad debe moverse el jugador para que se sienta cómodo y no se aburra. Cuando miras a través de un casco, tienes una sensación completamente diferente del juego que si lo miras a través de la pantalla ", dice el desarrollador senior de realidad virtual de la empresa Artem Klinovitsky.
Artem Klinovitsky
El principal problema al que no se enfrentan los desarrolladores de aplicaciones móviles, pero que los creadores de juegos de realidad virtual tienen que resolver constantemente, es el mareo de una persona con un casco de realidad virtual. “Nuestro ex productor Artur Mostovoy incluso tuvo una hipótesis durante el desarrollo de que la realidad virtual podría usarse para entrenar el aparato vestibular”, recuerda Guk.
Una persona comienza a vomitar en el momento en que el cerebro recibe información contradictoria del aparato vestibular y los ojos, explica Klinovitsky. El cerebro piensa que el veneno ha entrado en el cuerpo e intenta deshacerse de él. Por lo tanto, al diseñar juegos de realidad virtual, la naturalidad de todo lo que sucede frente a tus ojos es de vital importancia.
De ahí los altos requisitos técnicos para las aplicaciones: siempre debe recordar el rendimiento de los cascos de realidad virtual modernos y optimizar el código para que no haya retrasos ni retrasos en el juego. De lo contrario, los problemas gráficos afectan el bienestar del jugador.
Por ejemplo, al desarrollar juegos para teléfonos inteligentes y computadoras, los desarrolladores se enfocan en la cantidad mínima de cuadros por segundo: FPS.
Para un juego tranquilo y no demasiado dinámico en un dispositivo móvil, basta con ceñirse al valor de 30 fotogramas por segundo. Para jugar en realidad virtual, el valor mínimo de FPS es varias veces mayor que en un teléfono inteligente o computadora; por ejemplo, para HTC Vive es 90 FPS. Con un valor menor, el jugador comienza a sentirse mal, pierde la sensación de estar en un entorno virtual, y pronto tiene un deseo irresistible de dejar el juego.
La complejidad del trabajo se suma a la necesidad de generar imágenes para el ojo derecho e izquierdo en el casco. Los diseñadores deben tener esto en cuenta, al igual que los diseñadores de cascos están optimizando este proceso para Requisitos del sistema a los cascos seguía siendo aceptable.
Los objetos que se encuentran a una distancia de tres metros del jugador deben ser lo más detallados posible, sin "estructuras jabonosas" y objetos de baja poli, de lo contrario el jugador no dejará la sensación de irrealidad de lo que está sucediendo. El tiro largo puede verse privado de este nivel de detalle, ya que es borroso para el jugador; esto, entre otras cosas, ayuda a optimizar el rendimiento.
En ningún caso se debe arrastrar a la fuerza a un jugador con gafas de realidad virtual. En un juego de disparos ordinario, el jugador presiona una tecla y el personaje corre hacia adelante; todo está bien aquí.
Pero si transfieres esta mecánica a la realidad virtual, el jugador inmediatamente tendrá una disonancia completa: el aparato vestibular me dice que estoy parado en un lugar, pero al mismo tiempo veo que me estoy moviendo.
Artem Klinovitsky
Desarrollador de realidad virtual
Todas las acciones en la realidad virtual deben ser al menos predecibles para el jugador o, mejor aún, ser siempre inicializadas por él mismo: “Para mover al jugador, es mejor que tome algún tipo de manipulador en el entorno virtual, por ejemplo, un panel de control, y te "promociona" en el juego con él. Entonces los movimientos se percibirán de forma más natural ".
“Si en un juego normal en cualquier momento podemos desatar la cámara del jugador y mostrar la escena completa desde diferentes ángulos, entonces en la realidad virtual siempre debemos entender que estamos mirando todo solo desde la primera persona, sin importar el juego es ”, explica Artem Klinovitsky ...
Donde no puedes controlar la dirección de la mirada del usuario- el jugador siempre decide de forma independiente dónde buscar. Los desarrolladores tienen que crear varios mensajes de interfaz y efectos de sonido que le digan al usuario "Mira hacia atrás, algo importante está sucediendo allí".
A diferencia de un juego normal en pantalla, la interfaz no puede ser un avión que "cuelga" frente a los ojos del jugador todo el tiempo. En la realidad virtual, la interfaz de la aplicación debe estar inscrita en el espacio tridimensional que rodea al usuario para que no interfiera con la mirada del jugador y se perciba de forma natural, dice el desarrollador.
Captura de pantalla del juego War Robots VR
Aunque Pixonic estaba construyendo un juego de realidad virtual basado en su éxito móvil, los desarrolladores no podían simplemente transferir los objetos terminados de War Robots. En un juego ordinario, el humo o el fuego suelen ser un avión simple con una imagen. En la pantalla de un teléfono inteligente o computadora, esto es casi invisible, pero si transfiere dichos planos a un entorno tridimensional, el jugador notará inmediatamente su bidimensionalidad. Por lo tanto, todos los efectos deben crearse prácticamente desde cero, señala Pixonic.
¿En qué se desarrollan los juegos de realidad virtual?
Pixonic desarrolla la mayor parte de los proyectos en Unity, un popular motor de juegos que le permite crear aplicaciones para diferentes entornos a la vez: teléfonos inteligentes, computadoras, consolas y, incluidos los auriculares de realidad virtual.
El desarrollo en realidad virtual es extremadamente exigente con los recursos informáticos. La mayoría de los empleados del estudio trabajan en una PC; los miembros del equipo pueden solicitar cualquier configuración de computadora necesaria para un trabajo cómodo. “Si alguien trabaja constantemente con gráficos complejos, podemos armar una potente estación de trabajo con cuatro tarjetas de video para él. En este asunto, no tenemos límites ni restricciones, lo principal es que es cómodo trabajar ", dice Nikita Guk.
War Robots VR se desarrolló en Unity para PC. Sin embargo, como experimento, el desarrollador senior de realidad virtual del estudio intentó cambiar al iMac Pro, una computadora que Apple está posicionando como una herramienta poderosa para los desarrolladores de aplicaciones de realidad virtual.
Según Klinovitsky, la transición de PC a iMac para él resultó ser perfecta: Unity para macOS prácticamente no difiere de la versión para Windows: “El editor de código es idéntico. El resto de herramientas de desarrollo son las mismas. Fue fácil y rápido ".
"Sin embargo, en mi PC con una tarjeta gráfica de gama alta, el rendimiento fue mejor que en el iMac Pro", continúa el desarrollador. El problema también es que el software de realidad virtual para el iMac aún está en desarrollo, dijo.
Casi todos los desarrolladores de Pixonic trabajan con dos monitores grandes uno al lado del otro, uno que muestra un editor de código y el otro que muestra vistas previas del juego u otras herramientas de trabajo. En el caso del iMac de 27 pulgadas, a Pixonic le resultó difícil encontrar un monitor externo de igual calidad y tamaño, por lo que fue necesario cambiar de ventana con frecuencia, lo que redujo la eficiencia del trabajo, señala el desarrollador de VR.
Al mismo tiempo, la estación de trabajo de Apple hizo frente mejor a los procesos paralelos durante el desarrollo, lo que hizo posible trabajar simultáneamente en varias aplicaciones, independientemente de la carga: “En Unity existe un proceso como la luz de cocción: calcular la luz en el mapa . Este suele ser un proceso largo y puede llevar horas y, a veces, días para una tarjeta grande. Fue más rápido en el iMac gracias a una buena gestión de procesos. Al mismo tiempo, a pesar de la gran carga del procesador, aún puede trabajar en paralelo con otras aplicaciones. En Windows, en tales situaciones, todo muere a la vez y vas a tomar café ".
Klinovitsky cree que el iMac Pro es más adecuado para diseñadores de niveles y aquellos que trabajan con gráficos para juegos: “Una escena en un casco de realidad virtual siempre se ve diferente a cuando la miras en la pantalla de un monitor, por lo tanto útiles herramientas para editar en realidad virtual ".
Por lo general, después de cada edición en la computadora, tienen que ponerse un casco para ver el resultado. pero facilidades modernas Desarrollos como Unreal te permiten editar gráficos directamente desde la primera persona mientras estás en realidad virtual. El diseñador enciende el modo de edición de escenas, se pone el casco y, usando los controladores Oculus, cambia la posición de los objetos, el color, etc.
Mercado en su infancia
El experimento con War Robots VR mostró que el mercado de los juegos de realidad virtual aún está en pañales, dice Nikita Guk: “No se parece a la industria del juego en el sentido habitual. La realidad virtual es un escaparate tecnologías interesantes con el que puedes experimentar en tu producto».
Más allá de las empresas de juegos gran interés el mercado del entretenimiento se está mostrando a la realidad virtual: con la ayuda de cascos, se muestra a los clientes cómo se verán los edificios proyectados, crearán misiones y se realizarán exhibiciones de arte contemporáneo en realidad virtual.
Es probable que tales experimentos puntuales ayuden en el futuro a superar la alta umbral de entrada para el usuario: ahora, además de un buen casco, el comprador debe comprar una computadora potente capaz de procesar instantáneamente gráficos complejos.
Otra barrera al mercado es la falta de grandes empresas. Hasta ahora, el mercado está formado por pequeñas etiquetas que realizan individualmente pequeños experimentos. Sin embargo, una marca grande podría reservar presupuestos multimillonarios para el marketing de juegos de realidad virtual y llamar la atención de los jugadores hacia la tecnología, dijo Hooke.
En los juegos, primero miramos qué cobertura podemos lograr, ya que queremos dar emociones geniales tanto como sea posible. más jugadores. Miramos los mercados maduros para entender qué tipo de audiencia tienen, si es posible ganar un porcentaje determinado, y en este caso el mercado se vuelve interesante para nosotros. Pero tampoco estamos limitados a dicho marco y podemos probar algo nuevo.
Nikita Guk
Director estratégico, Pixonic
"Hicimos War Robots VR con puro altruismo, porque era obvio que en Es poco probable que un desarrollo importante en la realidad virtual pueda recuperar las inversiones en un futuro próximo,- dice Nikita Guk. - El principal indicador del éxito de un proyecto para Pixonic es su escalabilidad. Por tanto, por ejemplo, no consideramos proyecto exitoso eso genera un millón de dólares al mes, pero al mismo tiempo no escala muchas veces».
Otra métrica que Pixonic analiza al lanzar juegos es su potencial: si los usuarios volverán a él una y otra vez, si quieren jugar en el mismo mapa una y otra vez, como en Counter Strike. “Me gustaría que fuera más o menos lo mismo en realidad virtual, pero hasta ahora no hay ejemplos tan exitosos en este mercado”, concluye el director estratégico de Pixonic.
Futuro y realidad virtual
Respondiendo a la pregunta sobre los principales problemas de los juegos de realidad virtual, el desarrollador Pixonic señala la baja resolución de los cascos modernos. “Cuando ves una imagen grande frente a tus ojos, por ejemplo, de un juego, rápidamente te olvidas de los píxeles bastante grandes en la pantalla. Pero cuando ve el texto, inmediatamente le llama la atención ".
Para un trabajo cómodo en realidad virtual, la resolución de los cascos debería llegar a 8K, y para cada pantalla, dijo Klinovitsky. Sin embargo, generar tales imágenes requerirá computadoras mucho más potentes, que aún no están disponibles para todos los usuarios.
El futuro de la realidad virtual ciertamente no está en los cascos. Los cascos son solo una etapa intermedia en el camino hacia la realidad virtual. El futuro de la realidad virtual vendrá cuando podamos conectarnos directamente al cerebro, cuando no necesite ningún dispositivo intermedio. Entonces este mercado se disparará y todo será como en Ready Player One.
Artem Klinovitsky
Entre desarrollos modernos y las ultimas tecnologias a menudo se puede escuchar la mención de la realidad virtual. Vale la pena señalar que no todos comprenden completamente el significado exacto de este concepto y en qué se diferencia. 
A pesar de que estas tecnologías penetran cada vez más en la vida diaria de una persona, muchas nunca se han encontrado con ellas y están tratando de descubrir cómo percibir la tendencia más nueva.
Vale la pena señalar que el término "realidad virtual" apareció por primera vez en los distantes años 60 en Estados Unidos. Por definición, la realidad virtual es una reproducción artificial por computadora de una situación, una simulación de la realidad.
Es decir, utilizando determinadas capacidades técnicas, se reproduce en detalle el entorno del usuario, mientras se involucran todos los órganos de percepción, como la visión, el oído, el tacto, etc. Al mismo tiempo, la realidad virtual reproduce no solo el impacto, sino también la reacción al mismo.
Es decir, es un mundo determinado, creado a partir de algún escenario, con la ayuda de medios técnicos y con la capacidad de transmitir información al usuario a través de sensaciones.
Los objetos y sujetos de la realidad virtual se comportan de la misma forma que sus prototipos reales. La interacción con el espacio circundante se lleva a cabo de acuerdo con las leyes de la física familiar para los humanos. Pero, para despertar el interés del usuario por tales tecnologías, permiten el uso de posibilidades que no están disponibles en la realidad. Por ejemplo, volar o la capacidad de crear elementos.
Así, resulta que la realidad virtual genera nuevo mundo eso realmente no existe. En base a esto, podemos destacar las principales propiedades de la realidad virtual.
- La primera propiedad es la procreación. Es decir, cada realidad artificial es el resultado de la actividad de otra, externa en relación a la primera. En este sentido, se crea, es decir, no tiene una idea real.
- Otra propiedad es la relevancia. En la realidad virtual, no hay pasado ni futuro. Existe solo en tiempo real "aquí y ahora" y es relevante solo en el momento de la observación.
- Una realidad virtual autónomo. Implementa su propio tiempo, leyes de interacción y espacio. Por regla general, no copia ni continúa el entorno real.
- La interactividad es la principal propiedad de la realidad virtual, lo que la hace muy demandada. Puede interactuar con otras realidades sin dejar de ser independiente. Al mismo tiempo, una persona, al estar en realidad virtual, percibe los eventos de la primera persona, es decir, es un participante de pleno derecho en los eventos con una inmersión total en el proceso.
Hay varios tipos principales de realidad virtual.
- Inmersión completa. Esta es la opción más difícil para organizar la realidad virtual. Esto requiere un equipo especializado para garantizar la inmersión mientras se explora el área circundante. Una PC potente de alto rendimiento que le permite reaccionar rápidamente y dar retroalimentación del entorno a las acciones del usuario. Esto crea la simulación más realista del entorno y su detalle.
- Realidad sin inmersión. Esto incluye simulaciones que utilizan imagen y sonido de alta calidad. Como ejemplo vívido, podemos citar proyectos 3D transmitidos en una pantalla de gran formato o reconstrucciones volumétricas de cualquier objeto para una mayor visualización. A pesar de que tales cosas no cumplen completamente con los estándares de la realidad virtual, aún permiten evaluar más profundamente el espacio simulado, en contraste con los medios multimedia habituales.
- Realidad virtual con infraestructura compartida. Se trata de ciertas simulaciones de un determinado mundo, a las que solo les falta el efecto de presencia para completar el cuadro. No brindan una oportunidad para una inmersión completa, pero tienen buenas oportunidades para interactuar con otros participantes en el proceso. Cabe señalar que esta última característica no siempre está bien implementada en productos de inmersión total. Un ejemplo de este tipo de realidad virtual puede ser el conocido Juego de minecraft... La creación de mundos virtuales se realiza no solo en los juegos, sino también en la organización del flujo de trabajo o espacio de estudio.
- Realidad artificial basada en tecnologías de Internet. Esta es la dirección de la creación de realidad virtual en la web basada en una tecnología especial similar a HTML.
Dispositivos para inmersión en realidad virtual
Para sumergirse en la realidad virtual, una persona necesita utilizar cierto equipo que afecta los sentidos del usuario y reproduce la respuesta a sus acciones. Analicemos hoy las principales novedades en esta dirección.
Cascos y gafas
Estos dispositivos proporcionan percepción visual y auditiva. el mundo real... Los principales componentes del equipo son: dos pantallas con una imagen offset para crear una percepción tridimensional de la imagen; cortinas que protegen de la luz del exterior; Auriculares estéreo que transmiten sonido. Los cascos están equipados con giroscopios y acelerómetros. 
Hay tres tipos de cascos:
- Diseñados para computadoras, generalmente son voluminosos y solo funcionan en conjunto con una PC o consola de juegos;
- para dispositivos móviles, auriculares, se basan en un soporte con lentes especiales y funcionan solo en combinación con dispositivos móviles;
- Las gafas independientes son dispositivos independientes que ejecutan un sistema operativo especial.
Habitaciones
Las habitaciones están pensadas para ser una alternativa a los cascos. Proporcionan muchas más oportunidades. La esencia del diseño es que una persona está en una habitación, cuyas paredes son monitores que transmiten la imagen. A menudo es necesario utilizar gafas especiales para una inmersión total.
Tales salas le permiten sentir de manera más realista su presencia en la realidad creada, principalmente debido al hecho de que el usuario puede verse a sí mismo.
Probablemente, no hay necesidad de comenzar a hablar sobre el costo de organizar una sala de este tipo, es más que genial.
Guantes de información
Una persona tiene un deseo por el contacto táctil y el estudio del entorno a través de sentir el objeto. Los guantes de información brindan esa oportunidad en la realidad virtual. Al mismo tiempo, existen dispositivos capaces de capturar el movimiento de las manos y los dedos.
Joysticks
Los dispositivos más familiares para la mayoría de los usuarios son dispositivos para interactuar con una realidad creada artificialmente. Contienen todos los sensores necesarios que monitorean la posición y el movimiento del usuario.
El diseño tiene el aspecto y la funcionalidad de un mouse familiar y un joystick de juego. Hoy en día están organizados de forma inalámbrica, lo que los hace más convenientes para el participante en el proceso.
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Aplicaciones de realidad virtual
La pregunta sobre el alcance de la realidad virtual requiere una atención especial. A muchos les parece que esta solución solo es relevante para los juegos de computadora. Por supuesto, el entretenimiento es el principal impulso para el desarrollo de la tecnología, pero esta no es la única área en la que interviene la realidad virtual.
- Educación. La realidad virtual le permite crear un entorno de formación para practicar una variedad de habilidades. Esto puede incluir pilotaje, paracaidismo u operaciones con un grado particular de dificultad.
- La ciencia. En este ámbito, el diseño de realidad virtual ofrece mas oportunidad estudiar y comprender diferentes procesos. En mayor medida, el estudio del mundo de las moléculas y los átomos está sujeto a este enfoque.
- La realidad virtual permite poner en práctica la microcirugía. El cirujano puede controlar la manipulación del robot mientras se encuentra en un estado de inmersión en la realidad virtual. Este enfoque le permite ejercer un control más completo sobre el proceso.
- Arquitectura y Diseño industrial también utilizan activamente las capacidades de la realidad virtual. La creación de modelos virtuales le permite trabajar con más detalle. interior proyecto, así como prueba características técnicas.
- Como se mencionó anteriormente, la industria del entretenimiento es la principal aplicación de la realidad virtual. Cabe señalar que esta no es solo una interfaz de juego, sino también películas, turismo virtual y mucho más.
La realidad virtual sigue evolucionando y encuentra cada vez más áreas de aplicación.
Gracias a él, es posible desarrollar, probar y validar que antes no estaban disponibles para los usuarios debido a la complejidad de su implementación en el mundo real.
La gente suele confundir la realidad virtual con la realidad aumentada. Un ejemplo sorprendente de este último puede considerarse una aplicación sensacional para dispositivos móviles PokemonGo.
La realidad aumentada no aísla al usuario del entorno natural, sino que simplemente crea una superposición sobre la realidad actual en el campo de la percepción. Esto le permite dibujar información simultáneamente en dos formatos.
La realidad aumentada es diferente en términos de implementación técnica, pero tiene mucho en común. Es por eso que, en la percepción de los usuarios comunes, estos conceptos a menudo se fusionan.
Hoy en día, el progreso ha alcanzado alturas verdaderamente sin precedentes, y la nueva generación puede aprovechar las oportunidades con las que la gente solo soñaba hace 10 o 15 años. Lo que era misticismo y magia se ha convertido hoy en día en progreso técnico. Uno de esos momentos es la realidad virtual. Hoy hablaremos sobre qué es la realidad virtual y cómo se usa en varios campos.
Definición de realidad virtual
La realidad virtual es un mundo virtual creado con la ayuda de hardware y software, que se transmite a una persona a través del tacto, el oído, la vista y, en algunos casos, el olfato. Es la combinación de todas estas influencias sobre los sentimientos humanos en la suma que se llama mundo interactivo.
La realidad virtual es capaz de simular con alta precisión los efectos de la realidad virtual circundante en una persona, pero para crear una síntesis informática verdaderamente plausible a partir de reacciones y propiedades dentro del mundo interactivo, todos los procesos de síntesis se calculan, analizan y muestran. como comportamiento en tiempo real.
El uso de la realidad virtual es multifacético: en el 99 por ciento de los casos, los objetos animados e inanimados creados con esta tecnología tienen exactamente las mismas propiedades, comportamiento y movimiento que sus prototipos reales. Al mismo tiempo, el usuario puede influir en todos los objetos animados e inanimados de acuerdo con las leyes reales de la física (si el juego no prevé otras leyes de la física, lo que ocurre muy raramente).
Principio de funcionamiento
Mucha gente se pregunta exactamente cómo funciona la tecnología. Hay tres componentes principales que se utilizan en casi cualquier interacción con un entorno virtual:
- Cabeza... El entorno virtual monitorea cuidadosamente la posición de la cabeza usando un auricular especializado. Entonces, el auricular mueve la imagen según cuál de los lados y cuándo el usuario gira la cabeza: hacia un lado, hacia abajo o hacia arriba. Este sistema se llama oficialmente seis grados de libertad.
- Movimiento... En modificaciones más costosas de soporte técnico, los movimientos del usuario también son rastreados, mientras que la imagen virtual se moverá de acuerdo a ellos. No estamos hablando aquí de juegos en los que el usuario simplemente está en su lugar e interactúa con el entorno, sino de aquellos en los que se mueve en el espacio virtual.
- Ojos... Otro sensor fundamental en realidad analiza la dirección en la que miran los ojos. Gracias a esto, el juego permite al usuario sumergirse más profundamente en la realidad interactiva.
Efecto de presencia total
Ya para el término de presencia plena queda claro de qué estamos hablando exactamente: el mundo es realidad virtual. Esto significa que el usuario sentirá exactamente dónde está el juego y podrá interactuar con él. El usuario gira la cabeza, el personaje también gira la cabeza, la persona camina en su habitación, el jugador se mueve en la realidad interactiva. Todavía hay controversia: ¿es posible?
The Leap - Seguimiento de dedos y manos
El efecto de presencia total se logra a través del dispositivo The Leap. Este es un dispositivo que usa sistema complejo El seguimiento de cada movimiento sigue siendo parte de cascos TOP y muy caros. Sin embargo, el algoritmo operativo es bastante simple y está presente de forma ligeramente modificada en otro dispositivo, concretamente en el casco HTC Vive.
Tanto el controlador como el casco del HTC Vive están equipados con muchos fotodiodos, pequeños dispositivos que convierten la energía luminosa en energía eléctrica.
¡Un punto importante! En general, una persona se encuentra a diario con fotodiodos y su trabajo. Como ejemplo, este es un fotodiodo que se encarga de iluminar un teléfono inteligente. El fotodiodo determina exactamente cuánta luz incide sobre él y, basándose en estos datos, ajusta el nivel de brillo.
El mismo principio de presencia total se utiliza en el casco. Un casco de realidad virtual estándar viene con dos estaciones, que disparan un par de rayos a intervalos de tiempo: estos son rayos horizontales y verticales. Permean la habitación y alcanzan los fotodiodos del casco y del dispositivo controlador. Posteriormente, los fotodiodos comienzan su trabajo, y en unos segundos se intercambian datos de información, durante los cuales los sensores transmiten la posición de los controladores y el casco.
Este es el algoritmo para crear presencia total.
¿Cuáles son las variedades de realidad virtual?
Oficialmente, ahora hay tres tipos de realidad virtual:
- Imitación y modelado informático.
- Actividad imaginaria.
- Ciberespacio y hardware.
Cascos de realidad virtual
La principal diferencia entre estos tres dispositivos radica solo en las empresas fabricantes. De lo contrario, son similares. Los tres cascos son portátiles y brindan una experiencia de juego inmersiva.
Pros y contras de la realidad virtual
Pros:
- La capacidad de sumergirse por completo en la dimensión interactiva.
- Conseguir nuevas emociones.
- Prevención del estrés.
- Creación de recursos electrónicos de información y formación.
- Realización de conferencias.
- Creación de objetos de patrimonio cultural.
- La capacidad de visualizar varios objetos y fenómenos físicos.
- Una oportunidad para que todos vayan a nuevo nivel entretenimiento.
Desventajas:
Las desventajas incluyen los siguientes puntos:
- Adiccion.
- Otra clara desventaja: la realidad virtual y su impacto psicológico por persona - está lejos de ser siempre positivo, ya que existe el riesgo de sumergirse demasiado en el mundo virtual, lo que a veces conlleva problemas en las esferas social y otras de la vida.
- Alto costo de los dispositivos.
Aplicaciones de realidad virtual
La realidad virtual se puede utilizar en áreas como:
- Educación... Hoy en día, la realidad interactiva permite simular un entorno de formación en aquellas áreas y para aquellas actividades para las que es necesaria e importante una preparación previa. Como ejemplo, esto puede ser operación, gestión de equipos y otras áreas.
- La ciencia... La realidad virtual permite acelerar significativamente la investigación tanto en el mundo atómico como en el molecular. En el mundo de la realidad informática, una persona es capaz de manipular incluso átomos como si fuera un constructor.
- Medicamento... Como se señaló, con la ayuda de la realidad virtual, puede capacitar y educar a los profesionales médicos: realizar operaciones, estudiar equipos y mejorar las habilidades profesionales.
- Arquitectura y Diseño... ¿Qué podría ser mejor que mostrarle al cliente un modelo de una nueva casa o cualquier otro objeto de construcción utilizando tal realidad? Es ella quien permite crear estos objetos en el espacio virtual, en tamaño completo, para demostración, mientras que se utilizaban modelos manuales e imaginación anteriores. Esto se aplica no solo a los proyectos de construcción, sino también a la tecnología.
- Entretenimiento... La realidad virtual es increíblemente popular en el entorno de los juegos. Además, tanto los juegos como los eventos culturales y el turismo tienen demanda.
¿La realidad virtual es dañina o no?
Hasta el momento, se puede señalar que no se ha realizado ninguna investigación global en esta área, pero ya se pueden sacar las primeras conclusiones. Dado que la realidad virtual todavía se está desarrollando (y realmente lo está), muchas personas pueden experimentar sensaciones desagradables con el uso prolongado de esta tecnología. En particular, la persona se sentirá mareada y con náuseas.
Hasta ahora, no hay evidencia de eso. Indudablemente hay un efecto negativo, pero no es tan grande como para hacer sonar la alarma. Por lo tanto, aún no se sabe, la realidad virtual, qué es: daño o beneficio.
VR: ¿que hay en el futuro?
Hoy en día, la realidad virtual no está del todo completa, por lo que pueden aparecer sensaciones desagradables. En el futuro, aparecerán muchos dispositivos, copias y análogos que no afectarán negativamente el cuerpo y la psique humanos.
Además, los dispositivos de realidad virtual podrán resolver problemas con el consumo de datos de información, y las sesiones se volverán tan estándar y mundanas como los juegos ordinarios en una computadora o consolas en estos días.
Producción
La realidad virtual sigue siendo un abismo sin fondo para la investigación y mejora de los algoritmos de trabajo. Hoy en día, las tecnologías avanzan muy rápidamente, por lo que es seguro decir que en un futuro cercano el valor de mercado del kit será asequible para una persona con ingresos medios.
Acerca de las tendencias a las que vale la pena prestar atención en el mundo de las tecnologías de la información en el futuro 2017. Uno de los puntos señalados es la realidad virtual, y por una buena razón. El interés en la realidad virtual ha crecido enormemente en los últimos 2-3 años y sigue creciendo, aparecen cada vez más equipos y tecnologías diversos y, lo que es más importante, nuevas ideas, para cuya implementación se necesitan desarrolladores.
En este artículo introductorio, hablaremos sobre las propiedades, tipos y aplicaciones de la realidad virtual; esto ayudará a navegar mejor a aquellos que desean comenzar su viaje en un campo relevante y en desarrollo.
Una realidad virtual es un entorno tridimensional generado por ordenador con el que el usuario puede interactuar, inmerso total o parcialmente en él.
Propiedades de RV
Un conjunto completo es raro, pero a continuación se muestran las características en las que debe concentrarse al crear realidad virtual.
- Creíble - mantiene al usuario sintiendo la realidad de lo que está sucediendo.
- Interactivo - proporciona interacción con el medio ambiente.
- Generado por máquina - se basa en un potente hardware.
- Disponible para estudiar - brinda la oportunidad de explorar un gran mundo detallado.
- Crea el efecto de presencia - involucra tanto al cerebro como al cuerpo del usuario en el proceso, afectando al máximo número posible de órganos sensoriales.
Tipos de realidad virtual
Realidad virtual inmersiva
Este tipo implica la presencia de tres factores:
- Simulación plausible del mundo con alto grado detallando.
- Una computadora de alto rendimiento capaz de reconocer y responder a las acciones del usuario en tiempo real.
- Equipo especial conectado a una computadora que brinda una experiencia inmersiva mientras se explora el entorno. Hablaremos de ello con más detalle un poco más adelante.
VR sin inmersión
No todo el mundo y no siempre necesita una inmersión total en una realidad alternativa. Las simulaciones sin inmersión son simulaciones con imagen, sonido y controladores de alta calidad, idealmente transmitidas a una pantalla panorámica. También se incluyen en esta categoría proyectos como reconstrucciones arqueológicas en 3D de asentamientos antiguos o modelos de construcción que los arquitectos crean para mostrar su trabajo a un cliente. Todos los ejemplos anteriores no cumplen completamente con los estándares de realidad virtual, pero le permiten experimentar el mundo simulado varios niveles más profundos que otros medios multimedia y, por lo tanto, se clasifican como realidad virtual.
VR con infraestructura compartida
Estos incluyen "mundos virtuales" como Second Life y Minecraft. La única propiedad de las anteriores, de la que carecen juego completo- creando el efecto de presencia: tales mundos no brindan una inmersión total (en el caso de Minecraft, esto solo se aplica a los controles estándar; el juego ya tiene una versión de realidad virtual que admite los cascos Oculus Rift y Gear VR). Sin embargo, en los mundos virtuales la interacción con otros usuarios está bien explicada, lo que a menudo falta en los productos de realidad virtual "reales".
Los mundos virtuales no solo se utilizan en la industria del juego: con plataformas como 3D Immersive Collaboration y Open Cobalt, es posible organizar espacios de aprendizaje y trabajo en 3D; esto se denomina “colaboración inmersiva”.
La creación de la posibilidad de interacción simultánea en la comunidad y la inmersión total es ahora una de las direcciones importantes en el desarrollo de la realidad virtual (recuerde el mismo Minecraft).
VR basada en Internet
Los informáticos han desarrollado una forma de crear mundos virtuales en Internet utilizando tecnología de lenguaje de marcado de realidad virtual similar a HTML. Se privó de atención durante un tiempo y ahora se considera obsoleto, pero dado el creciente interés de Facebook en la realidad virtual, en el futuro la realidad virtual promete basarse no solo en la interacción, sino también en las tecnologías de Internet.
También existe la RA, que no debe confundirse con la RV.
AR (realidad aumentada) es realidad aumentada. Sí, PokemonGo (que, por cierto, ya todos se han olvidado), pertenece a esta categoría, aunque es un ejemplo algo simplificado. A diferencia de la realidad virtual, en la que bloqueamos deliberadamente medio ambiente, la realidad aumentada permite crear una superposición del mundo virtual sobre el real en el campo de percepción del usuario. Así, podemos recibir información de dos fuentes simultáneamente.
Técnicamente, la RA no es realidad virtual, pero las preguntas que surgen al crearla son similares a las que surgen al crear RV (por ejemplo, cómo hacer que el dispositivo calcule su ubicación exacta y se ajuste a los cambios más pequeños que realice el usuario en real tiempo). Por lo tanto, las tecnologías AR y VR se consideran bastante relacionadas.
- Para una computadora: trabaje en conjunto con una PC o consolas: Oculus Rift, HTC Vive, Playstation VR.
- Para dispositivos móviles: se llaman auriculares y funcionan junto con teléfonos inteligentes, representan un soporte con lentes: Google Cardboard, Samsung Gear VR, YesVR.
- Las gafas de realidad virtual independientes son dispositivos independientes que ejecutan un sistema operativo especial o adaptado: Sulon Q, DeePoon, AuraVisor.
Una alternativa para aquellos que no quieren arruinar su cabello: las imágenes en este caso no se transmiten al casco, sino a las paredes de la habitación, que a menudo son pantallas MotionParallax3D (aunque para una UX más completa en algunas de estas salas). necesita usar gafas 3D o incluso combinar CAVE y HMD). Existe la opinión de que las salas de realidad virtual son mucho mejores que los cascos de realidad virtual: mayor resolución, no es necesario llevar un dispositivo voluminoso, en el que algunas personas incluso se marean, y la autoidentificación es más fácil debido a que el usuario puede constantemente verse a sí mismo. Sin embargo, la adquisición de dicha habitación, por supuesto, saldrá mucho más cara que comprar un casco.
Información Guantes / Datagloves
Para satisfacer la necesidad instintiva del usuario de tocar con las manos lo que encuentra interesante en el proceso de estudio del entorno, se han creado guantes con sensores para captar los movimientos de las manos y los dedos. El soporte técnico de dicho proceso varía; es posible utilizar cables de fibra óptica, sensores de tensión o piezoeléctricos y dispositivos electromecánicos (como potenciómetros).
Joysticks (gamepads) / Varitas
Dispositivos especiales para interactuar con el entorno virtual, que contienen sensores de posición y movimiento integrados, así como botones y ruedas de desplazamiento, como un mouse. Ahora se hacen cada vez más inalámbricos para evitar los inconvenientes y el desorden de conectarse a una computadora.
Aplicaciones de RV
Educación
La realidad virtual se utiliza para simular un entorno de entrenamiento para actividades que requieren preparación previa, como volar un avión, paracaidismo e incluso cirugía cerebral.
La ciencia
La realidad virtual le permite mejorar y acelerar el estudio de las mundo atómico: Cuando se sumerge en un entorno virtual, el científico puede tratar las partículas como si fueran ladrillos LEGO.
Medicamento
Además de ayudar a capacitar a los cirujanos, la tecnología de realidad virtual también es útil en las operaciones en sí: el médico, utilizando un equipo especial, puede controlar los movimientos del robot, ganando así la capacidad de controlar mejor el proceso.
Diseño y arquitectura industrial
En lugar de construir modelos costosos de automóviles, aviones o edificios, puede crear un modelo virtual que le permita no solo explorar el proyecto desde el interior, sino también probar sus características técnicas.
Juegos y entretenimiento
Por el momento, esta es el área de uso más famosa y más amplia de la realidad virtual: esto incluye tanto juegos como películas, turismo virtual y asistencia a varios eventos.
Como ya dijimos, la realidad virtual continúa integrándose con diferentes áreas de nuestra vida y desde el mito de la ciencia ficción, se ha convertido en realidad (virtual), así que elige un área para el desarrollo, y - adelante. La tecnología de realidad virtual ahora está estandarizada por una organización internacional
Una de las direcciones más populares para el desarrollo de la realidad virtual y aumentada es la educación. Hay muchos diferentes opciones aplicación de tecnologías modernas en esta área, desde simples excursiones escolares a través del Antiguo Egipto en lecciones de geografía antes de capacitar a especialistas para trabajar en un tren bala o en una estación espacial. Dmitry Kirillov, jefe del laboratorio VRAR y Cerevrum Inc, compartió sus comentarios sobre las posibilidades de la realidad virtual en la educación.
Ventajas de usar la realidad virtual en la educación
El uso de la realidad virtual abre muchas oportunidades nuevas en la enseñanza y la educación que son demasiado complejas, requieren mucho tiempo o son costosas con los enfoques tradicionales, si no todas al mismo tiempo. Hay cinco ventajas principales de usar tecnologías AR / VR en educación.
Visibilidad. Usando gráficos 3D, puede mostrar en detalle procesos quimicos hasta el nivel atómico. Además, nada prohíbe profundizar aún más y mostrar cómo se produce la fisión de un núcleo dentro del propio átomo antes de una explosión nuclear. La realidad virtual es capaz no solo de proporcionar información sobre el fenómeno en sí, sino también de demostrarlo con cualquier grado de detalle.
Seguridad. Cirugía cardíaca, conducción de un tren bala, transbordador espacial, seguridad contra incendios: puede sumergir al espectador en cualquiera de estas circunstancias sin la menor amenaza para la vida.
Intervención. La realidad virtual te permite cambiar escenarios, influir en el curso de un experimento o resolver un problema matemático de una forma lúdica y comprensible. Durante una lección virtual, puede ver el mundo del pasado a través de los ojos de un personaje histórico, emprender un viaje a través de el cuerpo humano en una microcápsula o tomar el rumbo correcto en el barco Magellan.
Enfoque. El mundo virtual, que rodeará al espectador desde todos los lados en los 360 grados, le permitirá concentrarse completamente en el material y no distraerse con estímulos externos.
Lecciones virtuales. La vista en primera persona y la sensación de estar en el mundo dibujado es una de las principales características de la realidad virtual. Esto permite que las lecciones se realicen íntegramente en realidad virtual.
Formatos de realidad virtual en la educación
El uso de nuevas tecnologías en la educación sugiere que el proceso educativo debe reestructurarse en consecuencia.
EDUCACION ESENCIAL
Las tecnologías virtuales ofrecen interesantes oportunidades para la transmisión de material empírico. En este caso, el formato de enseñanza clásico no se distorsiona, ya que cada lección se complementa con una inmersión de 5-7 minutos. Se puede utilizar un escenario en el que la lección virtual se divide en varias escenas, que se incluyen en los momentos adecuados de la lección. La conferencia sigue siendo, como antes, el elemento formador de la estructura de la lección. Este formato le permite modernizar la lección, involucrar a los estudiantes en el proceso educativo, ilustrar visualmente y consolidar el material.
EDUCACION REMOTA
Con el aprendizaje a distancia, el alumno puede estar en cualquier parte del mundo, al igual que el profesor. Cada uno de ellos tendrá su propio avatar y estará presente personalmente en el aula virtual: escuche conferencias, interactúe e incluso complete tareas grupales. Esto creará una sensación de presencia y eliminará los límites que existen cuando se enseña a través de videoconferencias. Asimismo, el profesor podrá entender cuándo el alumno decide abandonar la lección, ya que los cascos Oculus Rift y HTC Vive están equipados con un sensor de luz que permite reconocer si el casco está actualmente en uso o no.
EDUCACION MIXTA
Si existen circunstancias que interfieren con la asistencia a clases, el alumno puede hacerlo de forma remota. Para ello, el aula debe estar equipada con una cámara de video de 360 grados con capacidad para transmitir video en tiempo real. Los alumnos que asistan a una lección de forma remota podrán observar lo que sucede en la clase desde la primera persona (por ejemplo, directamente desde su asiento), ver a sus compañeros, comunicarse con el profesor y participar en lecciones conjuntas.
AUTOEDUCACION
Cualquiera de los cursos educativos desarrollados se puede adaptar para autoestudio... Las lecciones en sí pueden estar alojadas en tiendas en línea (por ejemplo, Steam, Oculus Store, App Store, Google Play Market) para que todos tengan la oportunidad de dominar o repetir el material por su cuenta.
Contras de usar la realidad virtual en la educación
Sin embargo, hasta que el uso de la tecnología y los dispositivos en sí no se "afilen" tanto como sea posible, habrá desventajas y problemas potenciales de usar la realidad virtual en la educación.
Volumen. Cualquier disciplina es bastante voluminosa, lo que requiere grandes recursos para crear contenido sobre cada tema de la lección, en la forma curso completo o decenas y cientos de pequeñas aplicaciones. Las empresas que crearán dichos materiales deben estar preparadas para participar en el desarrollo durante bastante tiempo sin la oportunidad de recuperarlo antes del lanzamiento de un conjunto completo de lecciones.
Precio. En caso de la educación a distancia la carga de comprar un dispositivo de realidad virtual recae en el usuario, o el dispositivo podría ser su teléfono. Pero Instituciones educacionales Será necesario adquirir equipos para las clases en las que se realizarán las clases, lo que también requiere importantes inversiones.
Funcionalidad. La realidad virtual, como cualquier tecnología, requiere el uso de su propio lenguaje específico. Es importante encontrar las herramientas adecuadas para que su contenido sea visual y atractivo. Lamentablemente, muchos intentos de crear aplicaciones de realidad virtual educativas no aprovechan todas las posibilidades de la realidad virtual y, por tanto, no cumplen su función.
Ejemplo: una lección de física en realidad virtual
Para probar la efectividad y viabilidad del uso de la realidad virtual en la educación, el laboratorio VRAr ha desarrollado una lección de física experimental. El estudio involucró a 153 personas: adolescentes de 6 a 17 años, sus padres y familiares. Después de mirar, se pidió a los participantes que respondieran tres preguntas: ¿qué tan bien se absorbe material educativo servido de esta manera; cuál es la actitud de los niños hacia el aprendizaje en la realidad virtual; qué asignaturas escolares (según los escolares) son preferibles para crear lecciones en realidad virtual.
La lección estuvo dedicada al tema. corriente eléctrica en el circuito eléctrico más simple. Después de ponerse las gafas, el usuario se encontraba en una habitación frente a una mesa, en la que se visualizaba un simple circuito eléctrico. Luego el usuario ingresó al conductor, donde tuvo que estudiar su estructura (visualización de la estructura del átomo, celosía cristalina, visualización condicional del flujo de corriente eléctrica en conjunto con la fuente de energía). La lección está diseñada para seis estudiantes, acompañada de una conferencia del profesor y tiene una duración de 5 a 7 minutos.
Después de la conferencia, los encuestados completaron un cuestionario.
Dominar el material y la actitud ante las lecciones en realidad virtual
Se pidió a los encuestados que respondieran a tres preguntas cerradas del cuestionario: cuál de las partículas enumeradas no es una partícula atómica; en qué consiste el núcleo de un átomo; qué partícula es responsable de la transmisión carga eléctrica... El resultado fue excelente: solo el 8,5% de los encuestados no dominaba el material.
En cuanto a la actitud ante tales lecciones, según el laboratorio VRAR, 148 encuestados de 153 (97,4%) quisieran continuar usando tecnologías de realidad virtual en lecciones de la escuela, y la mayoría de ellos indicaron la física y la química como disciplinas.
En general, el experimento realizado por el laboratorio VRAR ha demostrado el éxito de la realidad virtual en la educación. Tecnologías modernas A pesar del largo camino de desarrollo, todavía son jóvenes, pero la realidad virtual es el próximo gran paso adelante en el desarrollo del sector educativo. Y en un futuro cercano veremos muchos descubrimientos interesantes en esta área.