Виртуальная реальность для программиста: обзор устройств и средств разработки

В середине девяностых, после выхода на экраны фильма «Газонокосильщик» (или «Косильщик лужаек», тут уж кому как повезло с переводом), нам казалось, что виртуальная реальность уже где-то рядом. Непонятно, на чем основывалось это ощущение у пользователей тогдашних бэкашек, cпектрум-клонов и мажоров на 286-х, но факт остается фактом — виртуальную реальность мы считали чем-то реально близким. Прошло двадцать с лишним лет, и вот мы наконец стоим на ее пороге. Дверь виртуального мира только приоткрывается, но и через эту щелку мы видим его прекрасное будущее. А кто делает будущее цифрового мира? Мы, программисты!

Где востребована виртуальная реальность?

1. Медицина. В пeрвую очередь виртуальная/дополненная реальность может быть использована для тренировки медицинского персонала — она заменит устаревшие манекены. Решающую роль, как и во многих случаях, сыграет специально предназначенное программное обеспечение. Во-вторых, с помощью VR-технологий хирурги смогут консультироваться с более опытными коллегами, даже если те находятся вне операционной.
2. Образование. Виртуальная реальность позволит ученикам «прикоснуться» к тому, о чем рассказывает преподаватель: увидеть химические реакции, физические взаимодействия, исторические события, анатомические подробности, молекулярное устройство — этот список бесконечен. Такие занятия будут увлекательны и для школьников, и для студентов и повысят интерес к учебе. Вдобавок открывается новая возможность для дистанционного обучения, когда студент сможет присутствовать на паре, при этом оставаясь у себя в селе (и покуривая бамбук).
3. Общение. Всем понятно, что, покупая в 2014 гoду Oculus, Марк Цукерберг поставил ставку на VR как на новую социальную платформу. VR в этом плане превзойдет различные коммуникационные приложения, в том числе Skype и FaceTime. Общение не ограничивается социальными сетями: с помощью VR можно будет, например, проводить в одной комнате собрания для сотрудников, которые физически находятся в разных уголках земного шара.
4. Туризм. Или, скорее, реклама туризма. VR предоставляет людям возможность оценить места планируемой поездки. Можно будет, не выходя из дома, посетить любую экскурсию: в другую страну или на дно океана. И это будет куда нагляднее, чем с помощью телевизора.
5. Игры. Через VR геймеры получат доселе невиданный реализм, что позволит им по самое не хочу погрузиться в виртуaльный мир. Игровые приложения — основной потребитель виртуальной реальности. Казуальные игроки вряд ли примут VR, но хардкорщики уже давно ждут полного погружения в игровую реальность. Уже существует несколько десятков игр, поддерживающих VR, среди них Minecraft, старушка Half-Life 2 и новый DOOM.

Аппаратная часть

Устройства виртуальной реальности можно поделить на три типа. Первый — это просто «держатель для смартфона с линзами», к ним относятся Samsung Gear VR, Google Cardboard. Экраны смартфонов последних марок имеют высокодетализированные дисплеи, они позволяют вывести четкие изображения для обоих глаз.

Второй тип устройств — это шлемы VR, подключаемые к хост-компьютеру или консоли, среди них Oculus Rift и PlayStation VR.

При этом шлемы виртуальной реальности требуют сложных вычислений, а потому мощных компьютеров, привередливы они и к видеокарте. Так что, хе-хе, большинство пользователей «маков» остаются не у дел, поскольку только «маки» верхней ценовой категории оснащаются высокопроизводительными графическими акселераторами. На обычном среднем PC один видеоадаптер выдает изображение с разрешением 1920 на 1080 и частотой генерации 30 FPS. А на очки виртуальной реальности надо выдавать два изображения примерно с таким же разрешением, но частотой 90 FPS, поскольку экран находится непосредственно перед глазом и при меньшей частоте будет видно мерцание.

Очки виртуальной реальности третьего типа не требуют хоста, они содержат в себе аппаратные средства и программные возможности, в том числе операционную систему на борту.

Для создания панорамного видео Google разработала установку Jump, которая представляет собой кольцо из 16 камер. Его размер и расположение камер подобраны с учетом параметров сборщика Jump, который создает окончательное бесшовное видео с обзором на 360 градусов.

Первый тип — «держатели для смартфона»

Google Cardboard — как понятно из названия, это очки, сделанные из картона, с применением оптических линз, магнита и застежек. На лицевую часть очков устанавливается любой смартфон, имеющий приложение для VR.

Google Daydream — следующий шаг в виртуальную реальность от Google. Это уже пластиковый шлем с держателем для смартфона и с дополнительными деталями, такими как джойстик для движения. Устройство появится в продаже только к концу года.

Шлем Samsung Gear VR — это уже профессионально выполненный девайс. Он разработан Samsung совместно с Oculus (кстати, шлем Oculus Rift содержит некоторое количество деталей от Samsung, но об этом позже). Линзы Gear VR обеспечивают поле зрения в 96 градусов, из сенсоров в шлеме предустановлены: акселерометр, гироскоп, геомагнетический сенсор, сенсор приближения. Первая версия устройства использовала смартфон Samsung Galaxy Note 4, затем — Galaxy S6 и S6 edge, а самые новые — Galaxy S7 и S7 edge. Разрешение экрана (при использовании S6) составляет 2560 x 1440, размеры устройства — 196 х 107 х 83, а масса — 420 г (учитывая смартфон). Смартфон подключается к шлему через micro-USB. Кроме того, на шлеме есть три элемента управления: сенсорная панель, кнопка «Назад» и колесико, служащее для подстройки расположения смартфона относительно глаз.

Для управления игровым процессом можно использовать геймпад SteelSeries Stratus XL. Есть две версии устройства: для OS X, iOS и для Windows, Android.

Второй тип — полноценные «шлемы»

С Oculus Rift без преувеличения начался новый виток развития виртуальной реальности. Первыми появились три комплекта разработчика: Oculus Rift DK 1, Oculus Rift DK 2, Oculus Rift Crescent Bay. 28 марта по цене 599 долларов наконец-то вышла пользовательская версия для всех.

Извини, но продолжение статьи доступно только подписчикам

Вариант 1. Подпишись на журнал «Хакер» по выгодной цене

Подписка позволит тебе в течение указанного срока читать ВСЕ платные материалы сайта, включая эту статью. Мы принимаем банковские карты, Яндекс.Деньги и оплату со счетов мобильных операторов. Подробнее о проекте

Вариант 2. Купи одну статью

Заинтересовала статья, но нет возможности оплатить подписку? Тогда этот вариант для тебя! Обрати внимание: в каждом выпуске журнала можно открыть не более одной статьи.

Уже подписан?