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가상 현실은 현재 기술 분야에서 가장 인기있는 새로운 기술입니다. 구글과 다른 많은 회사들은 구글 데이 드림 (Google Daydream)과 삼성 기어 VR (Samsung Gear VR)과 같은 VR 기술 개발에 많은 시간과 돈을 투자했다. 그러나 어떻게 작동하며 Android로 어떻게 구현됩니까? 알아 보자.
가상 현실의 정의
가상 현실은 사용자가 그러한 경험을 허용하지 않는 일반 화면과 달리 가상 세계에 몰입 할 수있게합니다. VR은 시각, 청각, 촉각 및 냄새까지 5 가지 감각 중 4 가지를 포함 할 수 있습니다. 이 능력을 통해 VR은 가상 세계에 사람들을 상당히 쉽게 데려 갈 수 있습니다. 현재 유일한 문제는 그러한 하드웨어의 가용성과 구매할 수있는 가격입니다. 구글은 구글 골판지와 Daydream 생태계와 싸우고있다. 그러나 현재로서는 높은 수준의 VR은 강력한 컴퓨터와 헤드셋을 가져 오는 데 많은 돈을 들이지 않고서는 불가능합니다. 필요한 설정으로 데스크톱 VR을 실행할 수있는 그래픽 카드와 Google이 Daydream 에코 시스템을 만들면서 가격이 하락함에 따라 고품질 콘텐츠를 쉽게 이용할 수 있기까지는 그리 오래 걸리지 않을 것입니다.
보는 것은 믿는다
또는 가상 현실이 두뇌를 속여서 3D 세계에 있다고 믿습니다. VR이이를 수행하는 첫 번째 방법은 입체 디스플레이를 사용하는 것입니다. 이것은 각 눈에 장면의 약간 다른 각도를 표시하여 깊이를 시뮬레이션함으로써 작동합니다. 이것은 시차와 같은 깊이를 시뮬레이션하는 다른 방법들과 함께 (더 멀리있는 물체는 느리게 움직이는 것처럼 보임), 음영 및 기술은 경험과 거의 같은 삶을 만듭니다. 입체 디스플레이의 모양에 대한 예는 위에서 찾을 수 있습니다.
보시다시피, 십자선과 마찬가지로 무기의 각도가 약간 씩 다르지만 실제로 헤드셋을 착용하고 게임을 할 때 모든 것이 완벽하게 정렬됩니다. 입체 화면이 보이는 방식은 각 헤드셋이 콘텐츠를 표시하는 방식이 약간 다르기 때문에 플랫폼마다 다릅니다. 위의 이미지는 Unreal Engine을 사용하여 Google Cardboard 용 게임에서 가져온 것입니다.
Vive and Rift는 현재 시장에 나와있는 가장 잘 알려진 두 가지 VR 장치를 나타냅니다.
VR 플랫폼마다 헤드셋 자체의 사양이 다릅니다. HTC Vive와 Oculus Rift는 모두 90hz 디스플레이를, Playstation VR은 60hz 디스플레이를 제공합니다. 경험상 초당 프레임 수를 모니터의 화면 주사율과 일치 시키려면 VVR과 리프트 모두 90FPS를 유지하고 PSVR은 60FPS를 유지하는 것이 좋습니다. 휴대 전화는 해상도가 다르기 때문에 다른 이야기이지만 적어도 60FPS를 유지하는 것이 목표입니다. 다음에 이것이 무엇을 의미하는지 정확히 알아볼 것입니다.
FPS와 재생률 작동 방식에 대한 추가 확장으로, FPS와 모니터의 재생률은 서로 독립적 인 두 가지입니다. 초당 프레임 수는 GPU가 초당 이미지를 표시 할 수있는 속도입니다. 60 FPS는 GPU가 초당 60 개의 이미지를 출력 함을 의미합니다. 모니터의 재생 빈도는 모니터가 초당 이미지를 헤르츠 (Hz) 단위로 표시 할 수있는 속도입니다. 즉, 게임을하고 FPS가 120이지만 모니터 새로 고침 빈도가 60Hz 인 경우 60FPS 만 표시 할 수 있습니다. 당신은 본질적으로 프레임의 절반을 잃어 가고 있습니다.“찢어짐”이 발생할 수있는 것은 좋지 않습니다.
티어링은 게임에서 객체가 몇 조각으로 나뉘어 X 축을 따라 두 개의 다른 위치에 표시되어 찢어짐 효과가 나타나는 현상입니다. 여기서 수직 동기화 (VSync)가 시작됩니다. 이렇게하면 프레임 속도가 모니터의 화면 주사율로 제한됩니다. 이러한 방식으로 프레임이 손실되지 않으며 찢어짐이 발생하지 않습니다. 그렇기 때문에 최고의 VR 경험을 위해서는 동일한 프레임 수와 재생률을 달성해야합니다. 그렇지 않으면 질병이 발생할 수 있습니다.
- HTC Vive – 알아야 할 모든 것
- 오큘 러스 리프트 – 알아야 할 모든 것
- Google Daydream – 알아야 할 모든 것
Daydream은 모바일 VR의 미래를 나타냅니다.
FOV (Field of View) 및 대기 시간을 포함하여 전체 VR 경험에 사용되는 다른 구성 요소도 있습니다. 이것들은 우리가 VR을 인식하는 방법에 중요한 역할을하며 올바르게 수행하지 않으면 멀미를 일으킬 수 있습니다. 한 번 보자.
시야는 특정 시점에서 볼 수있는 보이는 세계의 범위입니다. 예를 들어, 인간은 똑바로 보면서 약 180 도의 시야각을 가지며 눈 움직임으로 270 도입니다. 이것은 가상 세계로 당신을 운송하기 위해 헤드셋을 착용하기 때문에 VR의 중요한 기능입니다.
인간의 눈은 시력 결점을 알아 차리는 데 매우 능숙하며 터널 시력은 그러한 현상의 예입니다. VR 헤드셋의 FOV가 180 도인 경우에도 여전히 차이를 알 수 있습니다. Vive와 Rift는 모두 110 도의 FOV를 가지고, Cardboard는 90, GearVR은 96을 가지고 있으며 Daydream은 120을 가질 수 있다는 소문이 있습니다. 일반적으로 말하면 VR 경험에 큰 영향을 미치고 특정 헤드셋을 만들거나 깨뜨릴 수 있습니다 우리가 나중에 알게 될 건강 문제는 말할 것도없고
허용되는 프레임 속도, FOV 또는 대기 시간을 충족하지 않으면 멀미가 발생할 수 있습니다.
지연 시간은 또한 VR을 만들거나 깨뜨릴 수있는 요소이며, 20 밀리 초가 넘는 속도로 두뇌가 다른 세상에 있다고 생각하도록 속일만큼 빠르지 않습니다. CPU, GPU, 화면, 케이블 등 대기 시간에 영향을 미치는 변수가 많이 있습니다. 화면의 평균 대기 시간은 화면에 따라 약 4-5ms입니다. 전체 픽셀을 전환하는 데 걸리는 시간은 또 다른 3ms이며 엔진도 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 변수가 세 개인 경우 대기 시간이 두 자리수로 표시되는 경우가 있습니다. 대기 시간을 줄이는 핵심은 모니터의 재생 빈도입니다. 공식은 다음과 같습니다 : 1000 (ms) / 리프레시 속도 (hz). 따라서 대기 시간 문제는 60hz 모니터 대신 90hz 모니터로 해결할 수 있지만 논의한 것처럼 쉽지 않습니다. 나중에 가상 현실을위한 PC 하드웨어 요구 사항에 대해 이야기하겠습니다.
허용되는 프레임 속도, FOV 또는 대기 시간을 충족하지 않으면 멀미가 발생할 수 있습니다. 이것은 실제로 "사이버 병 (cybersickness)"으로 알려진 자체 이름을 만들어 내기에 충분합니다. 사이버 병의 변화를 줄이려면이 세 가지 개념을 모두 충족해야합니다. 디스플레이의 화면 주사율이 올바른 초당 프레임이 없으면 프레임 건너 뛰기, 마이크로 스터 터 및 지연이 발생할 수 있습니다. 지연 시간은 하드웨어의 느린 응답 시간으로 인한 이동 및 상호 작용 지연으로 인해 더 큰 문제가 될 수 있으며 방향 감각을 완전히 잃고 방향 감각을 잃을 수 있습니다. 시야는 중요하지만 다른 사람들이 언급 한 것만 큼 많은 문제를 일으키지 않아야하지만 경험에서 확실히 벗어날 수 있으며 약간의 혼란을 야기 할 수 있습니다.
운동과 상호 작용
이것은 가상 현실에서 가장 중요한 부분 중 하나입니다. 3D 공간을 둘러 보는 것이 한 가지이지만, 주변을 이동하고 물체를 만지고 상호 작용할 수 있다는 것은 완전히 다른 볼 게임입니다. Android에서는 휴대 전화의 가속도계, 자이로 스코프 및 자력계가 헤드셋의 움직임을 달성하는 데 사용됩니다. 가속도계는 자이로 스코프를 사용하여 3 차원 움직임을 감지하는 데 사용되며 지구를 기준으로 한 위치에 대해 자력계가 뒤 따르는 각도 운동을 감지합니다.
이 센서를 사용하면 VR을 사용하는 동안 휴대 전화에서 특정 시점을보고있는 위치를 정확하게 예측할 수 있습니다. Google Daydream 발표와 함께 Android VR 사용자는 별도의 전화를 컨트롤러로 사용하여 환경 내에서 이동하고 상호 작용할 수 있습니다. HTC Vive 또는 Oculus Rift와 같은 데스크톱 VR은 다양한 목적으로 Wiimote를 연상시키는 컨트롤러를 사용합니다. 컴퓨터 비전 (여기에서 설명)을 사용하면 VR 헤드셋을 사용하는 실내에 카메라 및 기타 센서를 설치하여 VR 정확도를 크게 향상시킬 수 있습니다.
VR 헤드셋에는 앞에서 언급 한 것처럼 특수 컨트롤러가있을 수 있지만 정확히 어떻게 작동합니까? HTC Vive를 살펴보면 헤드셋에 2 개의 적외선 센서와 2 개의 컨트롤러가 있으며 총 70 개의 서로 다른 센서가 있습니다. 이 모든 것은 당신과 당신의 컨트롤러를 추적하여 게임을하는 동안 자유롭게 방 안에서 움직일 수있게합니다. Vive 컨트롤러에 어떻게 원형 컷 아웃이 있는지 확인하십시오. 그것은 추적 목적으로 존재할 가능성이 높습니다. Oculus Rift는 동일한 기술에 가까운 것을 사용하여 다른 경험을 제공합니다.
Rift는 기본적으로 Xbox One 컨트롤러를 사용합니다. 그러나“Oculus에 의한 터치”라고 알려진 Vive와 유사한 기능을 제공하는 옵션 컨트롤러 세트가 있습니다.이 두 컨트롤러는 하나의 컨트롤러 버튼을 손가락을 덮고있는 큰 고리가있는 예를 들어 설명 할 수있는 것으로 재정렬합니다. 오큘 러스 (Oculus)는 이러한 작업을 타이트 랩으로 유지하고 있지만 패키지에는 Vive와 유사한 두 개의 센서가 포함되어 있으므로 비슷한 방식으로 작동 할 것으로 예상되며 가속도계와 자이로 스코프도 사용할 수 있습니다.
소리의 힘
오디오 없이는 경험이 완전하지 않을 것입니다. 이것은 가상 세계이므로 가능한 한 오디오를 실제와 가깝게 만들고 싶습니다. 이것은 3D 오디오라고도하는 공간 오디오에 의해 수행되는데, 이는 3D 환경에서 사운드를 가상으로 배치하여 다른 각도에서 사운드를 에뮬레이트합니다. 언리얼 엔진에서 장면의 어느 위치에서 나오는 다른 사운드를 에뮬레이트하기 위해 환경에 다른 스피커를 배치 할 수있는 방법을 보여주기 위해 빠르게 표현했습니다. 이 기술을 사용하면 가상 현실이 몰입 형 경험이되고 전반적으로 VR의 품질이 약간 향상됩니다.
가상 현실에 필요한 힘
특히 데스크톱에서 VR은 부드럽고 일관된 경험을 위해 많은 마력이 필요합니다. 실제로 데스크톱을 소유 한 대다수의 사람들은 컴퓨터가 충분히 강력하지 않기 때문에 가상 현실을 사용할 수 없습니다.Steam은 원활한 경험을 위해 Intel i5 Haswell 이상과 Nvidia GTX 970 또는 AMD Radeon R9 290을 권장합니다.
하드웨어가 직면 한 주요 문제는 Vive and Rift의 경우 PC가 60FPS에서 1080p 게임을 실행할 필요가 없으며 90FPS에서 더 높은 해상도로 실행해야한다는 것입니다. 대부분의 하드웨어는 그렇게 할 수 없습니다.
이러한 사양을 가진 컴퓨터는 매우 제한되어 있거나 더 나은 것으로 나타 났으므로 데스크톱에서의 VR 채택 속도가 느려질 것입니다. 그러나 모바일의 경우 KitKat (4.4) 이상이 설치된 Android 전화에는 기본 VR 기능에 문제가 없어야합니다. 그러나 Daydream 기능을 사용하려면 작성 시점에 Nexus 6P 이상이 필요합니다.
가상 현실과 안드로이드의 미래
모바일 VR 분야에서 구글은 최전선에 서있다. 현재 사용 가능한 Google VR SDK 및 NDK를 사용하면 매우 강력한 VR 개발이 가능하며 올해 말 Google Daydream이 출시되면서 모바일 VR은 가능한 또 다른 도약을 보게 될 것입니다. 삼성은 Gear VR로도 성공했습니다. 타사 엔진도 Google VR을 엔진에 통합하고 있습니다. Unreal Engine은 이제 4.12에서 Google VR을 지원하고 Unity는 Google VR 및 Daydream을 지원합니다.
마무리
가상 현실은 많은 잠재력을 가지고 있으며, 가격이 저렴하고 회사의 더 큰 추진력으로 인해 VR은 큰 성공을 거둘 수 있습니다. VR이 작동하는 방식은 서로 다른 기술을 매우 똑똑하게 결합하여 훌륭한 경험을 제공하는 것입니다. 입체 관점에서 3D 오디오에 이르기까지 VR은 현재 미래이며 더 나아질 수 있습니다. VR이 다음 큰 일이라고 생각되면 의견에 알려주십시오! 모든 VR에 대한 VR 소스를 유지하십시오! /
