پشت صحنه واقعیت مجازی

چطور امکان دارد احساس کنید بر روی سیاره ی مریخ در حال قدم زدن هستید در صورتی که در اتاق خود دارید قدم میزنید ؟ چطور امکان دارد هنگامی که در حال تجربه ی لذت بخش واقعیت مجازی هستید اطراف خود را فراموش کنید و کاملا از دنیای واقعی جدا شوید؟ واقعیت مجازی چطور کار میکند ؟ برای تجربه واقعیت مجازی نیاز به ۳ مورد می باشد. ابتدا یک PC یا کنسول یا تلفن هوشمند نیاز است تا بتوان اپلیکیشن یا بازی مورد نظر را بر روی آن اجرا کرد. سپس نیاز به یک هدست می باشد تا جلوی چشمانتان قرار دهید. درنهایت نیاز دارید تا برای اجرای دستورات خود حسگرهای متفاوت را تهیه کنید.

آشنایی ابتدایی

هدست های واقعیت مجازی مانند Oculus Rift و Playstation VR معمولا HMD یا Head Mounted Display می باشند به این معنی که تمامی سر شما را مورد پوشش قرار میدهند. حتی اگر صدایی نمیشنوید یا حسگر حرکت دست ندارید Cardboard گوگل به راحتی میتواند شما را در دنیای واقعی غوطه ور کند. هدف واقعیت مجازی غوطه ور کردن شما در دنیای واقعی می باشد و برخلاف AR که تعدادی مدل سه بعدی مجازی به دنیای واقعی اضافه میکند عمل میکند.

در تعدادی از هدست های واقعیت مجازی ویدیو از طریق کنسول یا کامپیوتر و از طریق کابل HDMI برای هدست فرستاده میشود همانند هدست HTC Vive. اما در تعدادی از هدست ها همانند Google Daydream و Samsung Gear VR تصاویر از طریق تلفن همراه که در جلوی هدست قرار دارد نمایش داده میشوند.

هدست های VR از دو نمایشگر برای نمایش تصاویر سه بعدی استفاده میکنند که در جلوی هر چشم یک نمایشگر قرار دارد همچنین لنزهایی بین دو چشم قرار دارند و پیکسل هایی بر روی آن قرار دارد تا تصاویر نمایش داده شوند. در بعضی از هدست ها این فاصله با توجه به فاصله ی چشم های کاربر قابل تغییر است. به دلیل اینکه این نوع هدست ها سر را میپوشانند به آنها goggles گفته میشود. (اصطلاحی برای عینک هایی که سر را میپوشانند.)

یک ترفندی که هدست های VR استفاده میکنند تا کاربر در دنیای واقعی غوطه ور شود افزایش میدان دید کاربر می باشد. هرچقدر میدان دید کاربر بیشتر باشد تجربه ی لذت بخش تری برای کاربر فراهم میشود. هدست هایی با میدان دید ۳۶۰ درجه بسیار گران قیمت و غیر ضروری می باشند اما برای مثال هدست هایی که میدان دید ۱۰۰ یا ۱۱۰ درجه دارند می توانند به راحتی تجربه ی لذت بخش VR را برای کاربر فراهم کنند.

برای اینکه تصاویر درون هدست به خوبی به کاربر نمایش داده شود باید حداقل ۶۰ فریم در ثانیه نمایش داده شود. برای مثال هدست Oculus، حدود ۹۰ فریم در ثانیه و هدست Sony Playstatio VR حدود ۱۲۰ فریم در ثانیه نمایش میدهد.

تشخیص جابجایی سر کاربر

هنگامی که از هدست های VR استفاده میکنید باتوجه به حرکت سر، میدان دید شما تغییر میکند. برای مثال هنگامی که سر خود را به سمت چپ می برید هدست VR نیز جلوه ای از سمت چپ شما نشان میدهد. برای این کار سیستمی به نام ۶DoF وجود دارد ( six degrees of freedom ) و وظیفه ی اصلی این سیستم مشخص کردن محورهای x، y و z می باشد به این صورت که با حرکت دادن سر خود و جابجایی آن در جهت های مختلف تصاویر گوناگونی رندر شود و به شما نمایش داده شود.

تشخیص جابجایی کاربر

هنگامی که سر خود را در محیط واقعیت مجازی جابجا میکنید و تصاویر گوناگون را میبینید بسیار لذت بخش است اما این تجربه ی هیجان انگیز تنها به همین جا ختم نمی شود. برای مثال هنگامی که در حال جابجایی هستید و ناگهان سرتان را به سمت پایین خم میکنید انتظار دارید که دست های خود را ببینید. هدست Oculus Rift از مجموعه ای از کنترل گر ها استفاده میکند تا برای مثال هنگامی که شما سرتان را به سمت پایین خم میکنید مطابق با دنیای واقعی دست های خود را ببینید یا برای مثال هنگامی که در یک بازی سه بعدی یک شات گان را درون درست های خود میگیرید بتوانید مطابق با دنیای واقعی شات گان را درون دست های خود ببینید.

تشخیص جابجایی چشم کاربر

تشخیص جابجایی چشم کاربر قدم نهایی در واقعیت مجازی می باشد. متاسفانه این قابلیت در هدست هایی نظیر Oculus Rift یا PS VR وجود ندارد اما هدست FOVE Eye Tracking VR برای این کار مناسب می باشد. طریقه ی کار این نوع هدست به این صورت می باشد که درون هدست سنسورهایی تعبیه شده است تا حرکت چشم های شما را زیر نظر بگیرد و مشخص شود که در واقعیت مجازی چشم های شما درحال تماشای چه جهت و سمتی می باشد. این قابلیت نه تنها به گیمرها این امکان را میدهد که راحت تر بازی کنند بلکه باعث میشود کاربران عادی نیز در اعماق واقعیت مجازی غرق شوند.

در این مقاله با ساز و کار هدست های واقعیت مجازی آشنا شدیم. با مجموعه صفر تا قهرمان همراه باشید تا در آینده به سایر مباحث واقعیت مجازی بپردازیم.