یک شگفتی نوین و تازه در کیفیت بازی های حقیقت مجازی VR

پردازش گر جدید تصاویر و تکنولوژی به نام (foveated rendering) می توانند دنیایی متفاوت و بسیار شبیه به واقعیت را در هدست های حقیقت مجازی VR برای شما ایجاد کنند.

اولین بار که شما VR را امتحان می کنید، به احتمال زیاد واکنش مشابهی همانند من خواهید داشت.

مانند:

در اولین تجربه احساس بسیار خوشایندی بهم دست داد چون که در یک دنیای کامپیوتری ایجاد شده می توانستم به راحتی حرکت کنم و جا به جا بشم.

یا اینکه می تونستم در یک تجربه نبرد سفینه فضایی یا غواصی کنار یک نهنگ غول پیکر و یا یک پرش از ارتفاع شرکت کنم که همه آن ها هیجان انگیز هستند.

اما پس از گذراندن چند دقیقه و سازگاری بیشتر خود با قابلیت های واقعیت مجازی، متوجه خواهید شد که یک سری از بازی ها خیلی هم به واقعیت شباهت ندارند.

کیفیت تصویر بازی ها معمولا حتی در کنسول های ایکس باکس ( Xbox) و یا پلی استیشن (PlayStation) هم خیلی خوب نیست.

مشکلاتی که در هنگام بازی کردن با عینک های حقیقت مجازی رخ می دهد شامل موارد زیر می شوند:

1- در هنگام بازی کردن با عینک های حقیقت مجازی متوجه می شوید که در برخی از بازی ها، نوری که از کنار می تابد، یا هرگونه نوری که از پشت جسمی می تابد، در فضای سه بعدی شما به درستی قرار نمی گیرد.

2- بازتابی که از پنجره ها در فضای سه بعدی بازی باید بیبنیم معمولا روشن نیست.

3- همینطور در بعضی از سری بازی ها، زامبی ها و یا دیگر کارکتر ها، که معمولا در اطرافتان هستند، در فضای سه بعدی حقیقت مجازی به خوبی و درستی حرکت نمی کنند.

باید به شما این خبر خوشحال کننده را بدهیم که به زودی این حس عدم واقعیت در بازی های حقیقت مجازی VR به کل از بین می رود و شما می توانید بیشتر و بیشتر در محیط بازی های مجازی غرق شوید.

به لطف یک تکنولوژی تصویر برداری جدید و پیشرفته به نام  foveated rendering (رندر و حرکت فیزیکی بر اساس حرکت های چشم) و پرداشگر قدرتمند تصاویر، از این به بعد بازی های حقیقت مجازی بیشتر به واقعیت نزدیک می شوند.

این نام از روی اسم fovea برداشته شده است،

fovea مکانی از چشم شما است که در آن تمرکز بر روی اجسام با بیشترین و کامل ترین حالت تمرکز صورت می گیرد، یا به عنوان قسمت مخالف آن، بخشی از چشم شما که در آن اجسام تیره و غیر متمرکز دیده می شوند.

حتی اگر شما خیلی به دنبال دریافت اخبار تکنولوژی باشید و یا به عنوان یک برنامه نویس در نمایشگاه ویدیویی بازی شرکت E3 Electronic Entertainment Expo در لس آنجلس شرکت کرده باشید، ممکن است هرگز در مورد تکنولوژی پیشرفته foveated چیزی نشنیده باشید.

با این حال، این تکنولوژی نوین و پیشرفته آمادگی برای ایجاد تأثیرات جدی در دنیای حقیقت مجازی VR را دارا است.

کارکتر های داستانی ممکن است بیشتر متقاعد کننده باشند، بازتاب ها ممکن است بیشتر واقع بینانه باشند و یا نور تابیده شده پشت درخت ممکن است طبیعی تر شود.

آناتومی دیداری این فناوری الهام گرفته از تکنولوژی دیجیتالی است که با استفاده از سنسورها برای تعیین جایی که قرنیه چشم شما در آن قرار گرفته، عمل می کند.

پس از آن به کامپیوتر می گوید که در مناطقی که شما تمرکز می کنید سخت تر کار کند تا تصویر را با کیفیت بهتر به شما نمایش دهد و در هنگام نگاه کردن به اطراف و مکان هایی که کمتر علاقه مند هستید، این کار پردازش خود را متوقف کند.

هدف از این کار این است که بخشی از حجم کارهای رایانه را نصف، حداقل و یا در برخی موارد بسیار کاهش دهند.

و این بدان معنی است که برنامه نویسان و توسعه دهندگان می توانند انرژی بیشتری را صرفه جویی کنند و عمر باتری بیشتری را در هنگام حرکت در اختیار شما قرار دهند.

همینطور کیفیت تصاویری که در یک بازی مشاهده می کنید را بدون نیاز به ارتقا قابلیت های دستگاه VR خود به تراشه های بسیار قدرتمند تر، به طور چشم گیری افزایش می دهد.

از جانبی نیز به نظر می رسد که نسل های اولیه دستگاه های واقعیت مجازی، مانند: Gear VR 129 دلاری سامسونگ یا هدست های Daydream View 99 دلاری شرکت گوگل ، کاملا تحت تاثیر این تکنولوژی قرار بگیرند.

آنها ممکن نیست از سرعت رشد این تکنیک پیشرفته و تازه عقب بیافتند و مطمئنأ تکنولوژی ها و برنامه های خاص خود را در زمینه حقیقت مجازی ارائه می دهند.

آقای هنریک اسکیلسون  (Henrik Eskilsson)، مدیر عامل شرکت توبی (Tobii)، شرکتی است که سنسورهای ردیابی چشمی را که در دل لپ تاپ های ایسر (Acer)، دل (Dell) و MSI استفاده می شوند را ایجاد می کند، می گوید: ما می توانیم یک تجربه واقعی، بسیار قانع کننده و طبیعی داشته باشیم که تجربه حقیقت مجازی را درون هدست به سطح کاملا جدیدی می رساند.

این تکنولوژی یک ایده و یا ستاره ای درخشان در آسمان نیست که غیر قابل دست یافتنی باشد

هدست Oculus Go all-in-one از بخش Oculus VR شرکت فیس بوک دارای نسخه ای از قابلیت foveated  هوشمند است که امروزه در حال فروش نیز است و کمک به ایجاد بازی هایی مانند بازی نبرد فضایی به صورت آنلاین و یا بسیاری از بازی های دیگر می کند.

من که نمی توانم قابلیت های واقعیت مجازی و به خصوص عینک های VR هوشمند نسل بعدی را بدون این نوع فناوری تصور کنم.

تکنیک های جدید مانند (foveated rendering) تنها یکی از آخرین نمونه از سرعت های پیشرفت دنیای شگفت انگیز VR است.

با وجود دهها سال توسعه و برنامه نویسی در فرهنگ بازی سازی، از جمله رونق و ورشکستگی در دهه های 1980 و دهه 90 توسط رویا گرایانی مانند: Jaron Lanier  و سازندگان بازی دستگاه نینتندو (Nintendo)، تکنولوژی های بازی سازی و حقیقت مجازی همچنان قدرتمند رو به جلو رشد می کنند.

می توان گفت حرکت و پروژه هوشمندانه ای که در پشت تکنولوژی VR شکل گرفته است فقط شروعی برای تغییر دادن آن چیزی است که شما ممکن است در واقع از آن در آینده انتظار داشته باشید.

تحولاتی بزرگ و یک اعتبار جاری شده به گوشی های هوشمند درون جیب خود شما و اتصال آن ها به هدست ها حقیقت مجازی VR،

همینطور سنسورهای تعبیه شده در هدست، که وقتی در حالت افقی یا عمودی نگاه می کنید، آن حالت را تشخیص می دهند،

یا تشخیص هر حالتی که صورت خود را چه به سمت شمال و یا جنوب قرار دهید، حتی اگر در زیرزمین یا طبقه بالا بر روی یک ساختمان باشید،

این امکان را برای شما فراهم می کنند تا به آسانی و راحتی هرچه تمام تر از تکنولوژی حقیقت مجازی VR بهره ببرید.

از آنجا که این حسگرها به صورت عمده تولید می شوند، هزینه هر سنسور بسیار کاهش یافته است.

این سنسورها اجازه می دهند تا علاقه مندان آنها را در همه چیز از اسباب بازی های GPS  دار بچه ها گرفته تا به هواپیماهای بدون سرنشین مقرون به صرفه ( (dronesو بله، حتی هدست های VR نیز مشاهده کنند.

در این مورد، ردیابی چشم توسط سنسوری مانند سنسوری که اپل برای شناسایی چهره شما در  iPhone X  برای ورود به سیستم استفاده می کرد، طراحی شده است.

کارشناسان صنعت می گویند قابلیت foveated rendering یک گام حیاتی برای حل مسائل ناخوشایند مانند: عمر باتری و یا تصاویر ضعیف می باشد.

همانطور که ردیابی چشم در سراسر صنعت امروزی گسترش می یابد، بسیاری از هدست های امروزی منسوخ شده است، و سازندگان مجبور شدن تا قابلیت های اولیه را ارتقاء دهند.

حتی در صورتی که در آینده VR می تواند بسیار جذاب تر نیز باشد.

این تکنولوژی چگونه کار می کند:

به نظر می رسد که منطقه و محدوده ای که ما به عنوان انسان می توانیم ببینیم واقعا و کاملا محدود است.

تمرکز و توانایی دیداری ما تنها در قوس چند درجه اتفاق می افتد، با توجه به موسسه های ملی بهداشت در آمریکا، ما می توانیم در حدود 55 درجه را در هر جهت نگاه کنیم.

این بخشی از این است که چرا یک هدست VR همانند Oculus Rift، تصاویر کامپیوتری را روی یک صفحه نمایش با 110 درجه و یا کمی بیشتر نمایش می دهد.

و همینطور تصاویر مجعد، شفاف و واضح می باشند، زیرا شما ممکن است که تمرکز خود را در جایی دیگر به جز مرکز صفحه قرار دهید.

به طور مثال بگذارید بگوییم شما به دنبال یک راه خروجی از یک سفینه فضایی هستید و ناگهان صدایی از سمت راست می شنوید و می خواهید ببنید چه اتفاقی رخ داده است.

شما نمی خواهید حرکت های ناگهانی انجام دهید، بنابراین فقط کافیست چشمانتان را به سمت راست برگردانید، اما سرتان رو به جلو باشد، در اینصورت می توانید سمت راست خود را ببینید.

اما نکته ای که وجود دارد این است که صفحه نمایش باید کاملا و به صورت گسترده وجود داشته باشد تا بتوانید به راحتی درون بازی و در محیطی باز غوطه ور شوید.

این جایی است که قابلیت foveated rendering فعال می شود و با استفاده از ترکیبی از نور مادون قرمز و سنسورهایی که حرکت چشم شما را دنبال می کنند، هدست می تواند حتی زمانی که زاویه دید شما از 55 درجه بیشتر می شود نیز مسیر خود را دنبال کند.

این قابلیت اجازه می دهد تا کامپیوتر در زمانی که شما به دیدن چیزی نیاز نداشته باشید، کیفیت آن چیز را کاهش دهد،

اگر تمرکز و دید خود را به سمت راست ببرید، همه چیز در سمت چپ می تواند بد کیفیت شود.

از آنجا که چشمان شما آن جا را نمی بینند، کامپیوتر می تواند کارهای قابل ملاحظه کمتری نسبت به قبل در آن قسمت انجام دهد.

دیوید لوبکه (David Luebke)، که در حدود دو دهه مطالعه بر روی این تکنولوژی را انجام داده است، می گوید: این فناوری نه تنها مفید خواهد بود، بلکه یک ضرورت واقعی می باشد.

البته هنوز هم برخی از مشکلات برای کار کردن با این تکنولوژی وجود دارد.

لوبکه که در حال حاضر در زمینه تحقیقات گرافیکی در تراشه ساز Nvidia کار می کند، می گوید: اگر شما به دنبال یک رفلکس نور درخشان و طبیعی از درخت یا در میان نرده های سفید هستید، به سختی می توانید تصاویر را به نزدیک به واقعیت تبدیل کنید حتی با این تکنولوژی جدید و پیشرفته ای که در اختیار داریم.

این ممکن است به نظر ایهام گویی باشد، اما اگر کیفیت تصاویری که دارید به طور قانع کننده ای نباشند، مغز ما به ما می گوید که چیزی در اینجا اشتباه و غلط است.

این همان حساسیتی است که باعث احساس غرق شدن در بازی می شود و حقیقت مجازی VR قرار است به این گونه عمل کند.

در عکس زیر نحوه کار کردن این تکنولوژی نشان داده می شود به گونه ای که عکس بالا در حالت معمولی و عکس پائین در حالت foveated rendering می باشد.

در هردو عکس تمرکز چشم ها بر روی ساعت می باشد، همانطور که میبینید در عکس رندر شده پائین، کیفیت تصویر در اطراف ساعت بسیار عالی است اما در نقاط دیگر تصویر تار شده که به علاوه بر عمر طولانی تر باطری نیز تاثیر گذار است.

در زیر تجربه یک کاربر در استفاده از عینک حقیت مجازی شرکت Tobii آورده شده است:

هنگامی که مدیر عامل شرکت Tobii و تیم او به من یک هدست VR با سنسورهای شرکت خود برای امتحان کردن دادند، اولین تست و تجربه گرافیکی قابلیت foveated را داشتم.

همینطور آنها به من نشان دادند که ردیابی دقیق چشم می تواند چگونه باشد.

آنها مرا در حیاط چمنی پر از بطری های فلزی روی بیشه ها قرار دادند.

همچنین از من خواستند تا یک سنگ مجازی را انتخاب کنم و آن را به سمت یک بطری برتاب کنم که من هردفعه خطا می زدم.

سپس تیم خود این شرکت قابلیت دنبال ردیابی چشم را برای من فعال کردند، که توپ را برای من خیلی راحت تر به هدف تبدیل می کرد.

ناگهان، من با توپ به آن بطری به خوبی ضربه زدم،

همینطور وقتی که بدون قابلیت ردیابی چشم دوباره به کار برگشتم، بازهم شکست خوردم.

برای نشان دادن بهتر قابلیت foveated rendering آنها من را در یک سیاره بیگانه کنار یک جعبه با سوئیچ ها قرار دادند.

من علامت گذاری ها را می خواندم و سوئیچ ها را تغییر می دادم در حالی که با اطرافیانم صحبت می کردیم. اما چیزی که من نمی توانستم بفهمم این بود که حدود نیمی از صفحه نمایش در اطراف من تار شده بود.

هرچند، همه چیز در محدوده دید من تمرکز داشت، کاملا شفاف و  واضح بود.

اگر از این تکنولوژی به خوبی استقبال شود، سازمان فناوری ردیابی چشم وعده می دهد که تلاش های بزرگی برای کمک و بهتر شدن VR انجام شود و همینطور می توان این تکنولوژی را در دستگاه های ارزان تر نیز اجرا کرد.

جناب Eskilsson می گوید: ما به این قضیه امیدواریم که همه چیز در VR بهتر از قبل خواهد شد.

در زیر نیز می توانید ویدئو مربوطه به استفاده از تکنولوژی foveated rendering را ببینید که در سه حالت معمولی، رندر شده اولیه و رندر شده نهایی به شما نشان داده می شود.