Usuaria amb un visor de realitat virtual.
Unes
ulleres de realitat virtual
,
visor
o
HMD
(de l'angles
head-mounted display
), es un dispositiu de visualitzacio similar que permet reproduir imatges creades per ordinador sobre una pantalla molt propera als ulls o projectant la imatge directament sobre la
retina
dels ulls. En aquest segon cas les ulleres de realitat virtual reben el nom de
monitor virtual de retina
.
A causa de la seva proximitat amb els ulls, el casc de realitat virtual aconsegueix que les imatges visualitzades resultin molt mes grans que les percebudes per pantalles normals, i permeten fins i tot englobar tot el camp de visio de l'usuari. Gracies al fet que les ulleres es troben subjectes davant dels ulls, aquests poden seguir els moviments de l'usuari, aconseguint aixi que aquest se senti integrat en els ambients creats per ordinador.
HMD monocular.
Segons reprodueixin les imatges sobre un ull o sobre els dos, els HMD poden ser:
- Monocular
: les imatges nomes es reprodueixen sobre l'ullet. Tecnicament es un HMD, pero no es per realitat virtual. Es el cas de les
Google Glass
.
- Binocular
: les imatges es reprodueixen sobre els dos ulls, obtenint aixi una imatge estereoscopica.
- Ulleres de
realitat virtual:
ocupen el camp de visio de l'usuari de manera que no te percepcio de l'entorn que l'envolta, permetent aixi la completa immersio d'aquest en una
realitat virtual
, ja que nomes percep les imatges creades per ordinador i reproduides sobre la pantalla.
- Ulleres de
realitat augmentada o realitat mixta:
coneguts tambe com a HMD optic (o OHMD) permeten a l'usuari veure tot l'entorn que l'envolta i introdueixen en aquests objectes virtuals o informacio, produint aixi el que es coneix com a
realitat augmentada
o
realitat mixta
.
Dins d'aquesta categoria s'inclouen les ulleres intel·ligents, el principal us de les quals es mostrar informacio disponible per als usuaris de
telefons intel·ligents
sense utilitzar les mans.
Finalment, segons la seva operativitat, es poden distingir:
- Ulleres de realitat virtual mobil
: realment son carcasses, que no tenen pantalla propia ni processador sino que estan preparades per albergar un telefon mobil, en el qual es reproduiran les imatges. Exemples:
Gear VR
de
Samsung
,
Cardboard
de Google, i moltes altres de diferents fabricadores.
- Ulleres de realitat virtual sense processador
: inclouen pantalla propia i sensors pero es connecten a un aparell extern (tipicament un ordinador personal) per rebre les imatges. Exemples:
Oculus Rift
,
PlayStation VR
, HTC Viu...
- Ulleres de realitat virtual autonomes
: son les que inclouen tots els components necessaris, com la carcassa, pantalla, sensors i processador. Exemple:
Microsoft Hololens
i unes altres en desenvolupament com les Project Alloy d'Intel, les Daydream Standalone de Qualcomm i Google, o les Exynos VR de Samsung.
Classes (categories)
[
modifica
]
Conegudes tambe com a HMD (de l'angles
head-mounted display),
s'hi distingeixen fonamentalment dues categories: les que porten pantalla incorporada i les que son essencialment una carcassa destinada a fer que l'usuari hi introdueixi un telefon intel·ligent.
Pel que fa al visualitzador (
display
), solia utilitzar-se tecnologia LCD, encara que comencen a apareixer alguns com el Razer OSVR HDK 2, el mateix PlayStation VR, o el nou Oculus amb pantalles OLED. Mentre que alguns HMD fan servir dos displays LCD (un per a cada ull), altres opten per un unic display amb una divisio en el centre. Alguns tenen unes lents col·locades entre els ulls i la pantalla, i poden ajustar la distancia als ulls. Les lents modifiquen la imatge per a cada ull, canviant l'angle de la imatge 2D de cada display per crear un efecte 3D, simulant les diferencies amb que es veuen les coses amb un ull respecte a l'altre.
Un altre aspecte important dels HMD es el camp de visio. Els essers humans tenim un camp de visio horitzontal d'uns 180° a 220°, de vegades mes, encara que varia de persona a persona. Aquesta visio es monocular, es a dir, nomes es percebuda per un dels dos ulls. El camp de visio percebut pels dos ulls (i que per tant es veu en 3D) es d'uns 114°. Per aquest motiu, un camp de visio de 360° seriosa innecessari. La majoria dels HMD funcionen amb un camp de visio d'entre 110° i 120°.
Finalment, cal destacar dos punts: els fotogrames per segon (FPS) i la latencia. Es imprescindible un minim de 60 FPS perque l'ull percebi les imatges de manera natural i no provoqui mareig. Tots els HMD importants superen aquest minim. L'altre punt es la latencia, que ha de ser inferior a 20 ms perque l'usuari no experimenti una sensacio de retard entre el que fa i el que veu.
Caracteristiques
[
modifica
]
Existeixen diversos conceptes clau a la tecnologia que empren les ulleres de realitat virtual. Entre ells podem destacar:
- Resolucio de pantalla
: es un parametre molt important perque en depen majorment la definicio de la imatge percebuda per l'usuari del HMD. Una resolucio tipica avui dia (principis de 2016) son els 1080x1200 pixels per a cada ull de l'Oculus Rift i del HTC Viu.
- Camp de visio
(en angles
field of view
,
FoV
): es l'amplitud del camp visual de l'usuari que es ocupada per la imatge virtual. Com mes gran sigui, millor sera la sensacio d'immersio. L'Oculus Rift DK2 per exemple ofereix un camp de visio de 100°.
- Latencia
de seguiment
(
head tracking latency
): es el temps que transcorre entre moment en que l'usuari mou el seu cap i aquell en el qual la imatge mostrada es reajusta a aquest moviment. Els fabricants intenten reduir-la al minim perque una excessiva latencia pot produir marejos en els usuaris, a mes d'un menor realisme. PlaySation VR registra a una latencia de 18 ms.
- Refresc de pantalla
(
refresh rate
): el nombre d'imatges mostrades per segon. A partir de 60 Hz es considera una bona ratio. Aixi per exemple, el visor HTC Viu Pre i l'Oculus Rift CV1 funcionen a 90 Hz, mentre el PlayStation VR aconsegueix els 120 Hz.
- Seguiment d'orientacio
(
head tracking
o
rotational tracking
): mitjancant sensors interns (giroscopi, accelerometre, magnetometre) el HMD detecta cap a on esta orientada el cap de l'usuari.
- Seguiment de posicio
(
positional tracking
): tambe conegut com a posicionament absolut, s'aconsegueix mitjancant un sensor, normalment extern a les mateixes ulleres, que detecta on esta situada exactament el cap de l'usuari i qualsevol canvi que es produeixi en aquesta posicio. Es una caracteristica que nomes incorporen els HMD mes avancats.
- Seguiment ocular
(
eye tracking
): mitjancant uns sensors infraroigs dins del casc es capten els moviments de l'ull. Aixo permet coses com replicar els moviments dels teus ulls en el teu avatar virtual, o provocar reaccions d'altres personatges segons la manera en la qual els mires. Pioner d'aquesta funcionalitat es el model FOVE VR.
- Visio estereoscopica
: caracteristica present en gairebe tots els aparells de realitat virtual, que mostrant una imatge lleugerament diferent a cada ull permet visualitzar l'entorn en tres dimensions.
- Efecte reixeta
(
screen-door effect
): es un efecte visual que succeeix en pantalles quan les linies que separen els pixels de la mateixa es tornen visibles en la imatge projectada. El resultat es similar al de mirar a traves d'una tela tipus
mosquitera
. Es un efecte frequent en visors de realitat virtual no suficientment avancats.
Els antecedents mes primitius de la realitat virtual els trobem ja al segle
xix
amb les Panoramic Painting o panorames, unes obres d'art masives que endinsen a l'espectador en un tema en particular. Pero rapidament, al 1824, aparegue la fotografia de la ma de Nicephore Niepce y Daguerre. Anys despres, al 1850 sorgi la primera camera estereoscopica, la qual permetia fer fotografies que, vistes a traves d'un visor especial donaven efecte de profunditat, un antecedent del 3D amb que avui dia compten les ulleres de realitat virtual.
Pero realment no podem parlar d'una experiencia immersiva fins al 1929. Aquell any aparegue el Link Trainer, una "caixa movil" que funcionava com a simulador de vols per a entrenar als soldats nord-americans. L'interes per aquesta mena de projectes seguia latent, i als anys cinquanta Morton Heiling inventa el Sensorama, mitjancant el qual l'espectador podia visualitzar cinc petites pel·licules mentre s'estimulaven la resta de sentits. Mes tard, al 1963 Hugo Gernsbasc creava
The Teleyeglasses
, les primeres "ulleres de realitat virtual" de les que podem parlar, per molt primitives que fossin. Aquestes permetien veure la televisio pero en una realitat augmentada, la quan encara no era capac de moure's segons els moviments del cap del portador. Tot i aixi aquest dispositiu mai va arribar al mercat.
Pero l'inici del cami que portem en l'actualitat el va fer Ivan Suttherland al 1968, un peculiar sistema en el qual un casc sostes del sostre aguantava dos pantalles de tub catodic. El brac seguia el moviment del cap, pero aquest estava limitat i les imatges no tenien moviment. Mes endavant, amb l'arribada dels videojocs, Nintendo treia al mercat al 1995 la consola Virtual Boy, un dispositiu de realitat augmentada semblant als actuals, pero encara era molt primitiu i l'efecte era monocromatic, pel que no va tenir exit.
Malgrat tot, les tecnologies de realitat virtual amb les que comptem avui dia comencaren amb Palmer Luckey, un jove emprenedor que va inventar Oculus, un dispositiu immersiu que atorga una experiencia 3D en 360°. El prototip fou comprat per Facebook per dos-mil milions de dolars. A partir d'aqui moltes empreses de tecnologia comencen a prendre interes pels dispositius immersius, cosa que ens porta a l'actualitat.
[1]
[2]
Bibliografia
[
modifica
]
- Galvez Mozo, Ana M. (2004) Barcelona: UAB,
Posicionamientos y puestas en pantalla. Un analisis de la produccion de sociabilidad en los entornos virtuales
.
[
Enllac no actiu
]
- Campas Montaner, Joan (2005) Barcelona, Universitat de Barcelona,
Paper d'Internet en la cultura emergent del mon actual (1945-2003), El. Instal·lacions interactives, NetArt i hipertextos en linia com a estudis de cas
.
[
Enllac no actiu
]
- Pares, Narcis; Pares, Roc (2008). Introduccio a la realitat virtual. Barcelona: Universitat Oberta de Catalunya, 2008.
ISBN 9788469286470
.
Enllacos externs
[
modifica
]