Лаборатория интерактивной графики United 3D Labs разрабатывает решения виртуальной реальности (virtual reality), в том числе:
- промышленные VR тренажеры;
- симуляторы в виртуальной реальности;
- музейные экспозиции и интерактивные VR инсталляции;
- виртуальные туры;
- игры.
×
Виртуальная реальность, разработанная United 3D Labs для Филиала МИРЭА в г.Фрязино.
Загадка виртуальной реальности
Виртуальная реальность (Virtual Reality, VR) – пожалуй, наиболее загадочная и популярная часть компьютерной графики. Множество фантастических книг и фильмов превозносят ее преимущества и пугают возможными последствиями использования. Виртуальная реальность переносит пользователя в искусственный мир, созданный разработчиками. В отличие от дополненной реальности , где основой является реальное изображение, передаваемое видеокамерой, в виртуальной реальности все объекты созданы в программах разработки компьютерной графики.
Различные применения технологий виртуальной реальности известны уже несколько десятков лет, они активно используются в военной сфере, космической индустрии, медицине. Обычные же пользователи реально столкнулись с виртуальной реальностью совсем недавно – с появлением в широкой продаже в 2016 году очков виртуальной реальности Oculus Rift и HTC Vive, а также всевозможных VR шлемов для мобильных телефонов.
Не только VR очки
Надо заметить, что виртуальная реальность – это далеко не только очки и шлемы. Многоэкранные конфигурации, комнаты CAVE (CAVE Automatic Virtual Environment), Virtual Reality Video Wall с углом обзора боле 180 градусов и т. д., все эти решения так же призваны перенести пользователя в виртуальный мир. Эти системы весьма недешевы и крайне сложны с технической точки зрения, но в то же время, у них есть ряд преимуществ, начиная с основного – отсутствие необходимости надевать достаточно неудобные очки виртуальной реальности.
Применение виртуальной реальности
Разумеется, в первую очередь, за возможности, открываемые доступными VR очками, ухватились создатели компьютерных игр – перенести пользователя в виртуальный мир игры конечно же гораздо интереснее (и сулит гораздо большие прибыли), чем показывать этот самый мир на экране монитора. Но у относительно дешевых потребительских очков виртуальной реальности есть и более серьезное применение. То, что раньше было доступно только военным, покупавшим за 50 тысяч долларов пару очков, теперь доступно музеям , школам и институтам. Всевозможные реалистичные виртуальные туры, реконструкции объектов и событий , виртуальные эксперименты, возможность увидеть своими глазами то, что невозможно увидеть в реальной жизни – вот только малая часть возможностей, открываемых очками виртуальной реальности. И разумеется, за уникальные возможности виртуальной реальности по созданию реалистичных тренажеров и симуляторов ухватились промышленные предприятия .
Standalone virtual reality headset
Стоит обратить отдельное внимание на сегмент беспроводных virtual reality очков, таких как HTC Focus или Oculus Go. Они, конечно, проигрывают своим старшим собратьям Oculus Rift и HTC Vive по сложности и качеству графики, но у них есть огромное преимущество – мобильность. Они не привязаны проводом к стационарному компьютеру. А вычислительной мощности для показа проектов той же самой архитектурной визуализации или небольшого тренажера у них вполне достаточно.
Лаборатория интерактивной графики United 3D Labs приглашает Вас в наш демозал. Мы будем рады показать разработанные нами решения виртуальной реальности и продемонстрировать основные модели VR очков, существующие на рынке, рассказать об их сильных и слабых сторонах.
Виртуальная реальность (VR) меняет визуализацию архитектуры навсегда. 3D-модели теперь можно смотреть и крутить со всех сторон.
VR даёт возможность предоставить намного больше информации для заказчика. Несколько ракурсов не дадут прочувствовать и походить по зданию и рассмотреть детали. Конечно, и визуализатору прибавится работы в плане моделирования объектов, но результат стоит того.
Итак, 5 причин добавить VR в ваш рабочий процесс.
1. Cистема виртуальной реальности — это конкурентное преимущество
Что означает конкурентное преимущество? Это когда клиент может «пощупать» и наглядно оценить проект. В одной статье дизайнер и визуализатор Olivier Demangel описывал свой шок, который он испытывал при использовании VR впервые. Он едва мог поверить, что его проект ещё не воплощен в жизнь.
Так что, откровенно говоря, если вы или ваша фирма предлагает простые компьютерные визуализации в то время, как конкурент предлагает VR, выбор клиента будет очевидным.
2. Быть в тренде
Этот пункт из того же разряда, что и предыдущий. Если вы раньше остальных будете применять новейшие технологии, то это, безусловно, сделает вас более заметными среди других компаний, которые также занимаются визуализацией. Кроме того, virtual reality сейчас на пике своей популярности, а трендовые вещи всегда лучше работают для привлечения внимания.
3. Погружение в виртуальную реальность может позволить себе практически каждый
VR не является дорогостоящей, её могут позволить себе многие. Система виртуальной реальности обойдется вам где-то в $1000 (3d очки виртуальной реальности и/или шлем). Эта технология окупится во многократном размере благодаря новым клиентам.
4. Меньше правок от заказчика
Потрясающая детализация сразу показывает весь проект и дает полную информацию об объекте. Таким образом, вы меньше переделываете на протяжении всей работы над проектом.
Например, вы можете сделать освещение в реальном времени. Заказчик сможет переключать свет между дневным и ночным. Такая интерактивность позволяет быстро и эффективно оценить дизайн.
5. Проработка реальных сценариев из жизни
Моделирование может включать в себя что-то простое, как освещение, которое было описано ранее. Но можно подойти к использованию виртуальной реальности и более глобально. Например, создать аэропорт и посмотреть, как здания и машины будут реагировать на разные погодные условия.
Ещё один вариант: вы можете проверить свои системы аварийного выхода; человек находит выход из здания при помощи системы вывесок и указателей в очках virtual reality. Компьютерные сценарии в состоянии показать нам, как люди могут вести себя в аварийной ситуации, но они исключают человеческий фактор. Эти идеи сделают будущие здания более безопасными и удобными ещё на ранних стадиях.
И это ещё не полный список преимуществ.
Как сделать виртуальную реальность в 3ds Max? В последних версиях Vray для 3ds Max можно найти все необходимые инструменты для создания виртуальной реальности. И вот один из способов, как это можно сделать:
Лучшие VR- шлемы: Oculus Rift, Project Morpheus, Gear VR, HTC Vive и другие.
Еще в девяностые в США начался бум виртуальной реальности. До нашей отчизны он, по понятным причинам, не докатился, но и в США спал относительно быстро, позабавив любителей видеоигр.
Кадр из м/ф Daria, 1998 г.
Несомненно, сегодня виртуальная реальность вернулась, шлемы стали легче, удобнее, картинки ярче и четче. К тому же теперь уже личный шлем виртуальной реальности может позволить себе каждый.
Некоторые шлемы еще в стадии разработки, некоторые вот-вот выйдут на рынок, какие-то готовы к предзаказу или уже лежат на полках магазинов.
Шлем виртуальной реальности – это носимый перед глазами дисплей в сочетании с отслеживанием поворотов головы, так что картинка на экране всегда соответствует тому, в какую сторону человек смотрит. Все это делает шлем пригодным для игр с погружением или панорамного видео – кино, которое идет вокруг вас, а вы можете оглядываться по сторонам как в жизни.
Самый дешевый вариант получить шлем виртуальной реальности – использовать смартфон. Каких только вариантов тут не предлагают производители: от стильного корпуса с дополнительной электроникой до картонной коробочки с пластиковыми линзами: вставьте смартфон и готово.
Для скачивания доступно множество бесплатных и платных приложений для Google Cardboard (той самой картонной коробочки) – это игры, видео, виртуальные экскурсии и тому подобное – легко оценить, что можно делать в виртуальной реальности сегодня.
Но вернемся к самим шлемам: какой вариант выбрать из всего многообразия? Вот обзор десяти самых привлекательных девайсов.
Sony Project Morpheus
Шлем виртуальной реальности от Sony, работающий с PlayStation 4, планируется к выпуску в первой половине 2016. Новая версия устройства была анонсирована на Game Developers Conference 2015, она имеет дисплей 5.7 дюймов, частота обновления кадров 120 fps, угол обзора 90+. По оценкам протестировавших девайс весьма комфортен для глаз.
Цена устройства пока что не сообщается, доступен Dev Kit для разработчиков под PlayStation 4.
HTC представила свой HMD, созданный в сотрудничестве с создателем игр Valve. HTC Vive был представлен на Mobile World Congress 2015 и должен появиться на полках магазинов до конца года.
Vive подсоединяется к ПК и работает с собственной игровой экосистемой. Частота обновления 360-градусного трекинга 90 Гц, всего трекинг обеспечивают 70 специальных сенсоров. Такая частота обеспечивает хорошую работу без задержек. Помимо этого у системы есть отдельный контроллер, позволяющий стрелять, перемещаться и всячески взаимодействовать с объектами виртуального мира. Цена устройства также пока не известна.
Samsung тоже приложил руку к виртуальной реальности – и разработал один из лучших и дружелюбных шлемов.
Gear VR работает от смартфона Samsung (можно приобрести шлем для Note 4 или Galaxy S6). Телефон вставляется в корпус шлема с линзами и соединяется с ним по micro USB.
Для шлема виртуальной реальности уже есть рынок приложений и VR-видео, он называется Milk VR и доступен в США.
Цена устройства – 200$/ но не забудьте учесть еще и цену смартфона.
Oculus Rift
Oculus Rift – конечно самый известный шлем виртуальной реальности, давший начало текущему буму VR-технологий и HMD. Начало разработке положил 21-летний инженер Palmer Luckey, получивший деньги на разработку с помощью Kickstarter и затем продавший проект компании Facebook за 2$ млрд. Oculus Rift соединяется с компьютером по DVI или USB и также осуществляет трекинг головы пользователя.
Последняя версия устройства обеспечивает разрешение 1080p и имеет невероятно точную трекинговую систему, отслеживая малейшие движения. Для шлема уже есть множество игр. Цена – 350$
Microsoft HoloLens
Тоже получившая много внимания новинка от Microsoft – это очки виртуальной и дополненной реальности. Устройство смешивает реальный мир с наложенными виртуальными «голографическими» изображениями, а значит, вы сможете видеть свой Minecraft на кухонном столе или покружиться по орбите Марса в своей собственной комнате.
Очки виртуальной реальности HoloLens управляются распознаваемыми жестами наподобие Kinect, имеют угол обзора 120 градусов по обеим осям и выдают графику высокого разрешения. Из плюсов можно отметить, что они не нуждаются в подсоединении к ПК, полноценная Windows 10 уже на борту и работает все устройство от аккумулятора. Как долго – посмотрим.
О дате релиза и цене на данный момент нет информации, маловероятно, что шлем виртуальной реальности от Microsoft выйдет в свет до конца 2016
Carl Zeiss VR One
Как и Samsung Gear VR, шлем от Цейсса использует дисплей и вычислительные ресурсы смартфона. При чем подойдет любой смартфон с iOS или Android размером от 4.7 до 5.2 дюйма.
К устройству прилагается медиа-плеер для YouTube и приложения для дополненной реальности, SDK к распространенному движку Unity 3D, так что вы сможете сами разрабатывать для шлема 3D-игры.
Цена – 99$
Avegant Glyph
Большинство шлемов виртуальной реальности относительно крупные и не очень легкие (хотя, если сравнить с устройствами из 90-х, то, конечно, все они легки и компактны). Однако Avegant Glyph – совсем тонкий и легкий. Все это благодаря совершенно другой технологии дисплея: вместо того, чтобы использовать большие экраны на подобие экрана смартфона, этот шлем виртуальной реальности использует микроматрицы зеркал, направляющие свет прямо на вашу сетчатку.
Шлем можно носить как наушники, а когда нужен экран – перевернуть на 90 градусов, поставив экран перед глазами – как будто опустить забрало. Разрешение 1280 х 720 на каждый глаз. Хотя поле зрения составляет всего 45 градусов, считается, что микроматрицы зеркал снижают основной дефект HMD – тошноту и усталость глаз.
Цена здесь чуть выше – 499$
Razer OSVR
Гораздо менее известный шлем, ориентированный в основном на разработчиков VR-контента – это open-source система виртуальной реальности. OSVR поддерживает множество популярных игровых движков, таких как Unity 3D и Unreal Engine. Также шлем совместим с дополнительными комплектующими от сторонних производителей.
Потребительская версия появится не раньше 2016, а стоимость составит порядка 200$
Google Cardboard
Для тех, кто хочет побаловаться с виртуальной реальностью и не тратить на это кучу денег – картонная реальность. Принцип тот же, что и во множестве дешевых VR-устройств – вставьте смартфон и готово!
Смартфон содержит все необходимое: гироскопы, экран, динамик и прочее, что позволит отслеживать движения головы и выдавать соответствующую картинку.
Рынок приложений уже довольно богат и содержит как бесплатные развлечения, так и платные игры. Цена – 25$.
Archos VR Headset
Чем виртуальная реальность лучше привычного экрана
Это новый уровень погружения. Даже если у вас есть очень большой дисплей, игра все равно заканчивается за его пределами. В очках виртуальный мир существует вокруг вас, куда бы вы ни посмотрели. Из-за искривляющих линз и отслеживающих датчиков устройства мозг воспринимает картинку не как изображение, а как окружение. Именно поэтому иногда на виртуальную реальность реагируют так бурно (см. видео выше).
Кто придумал виртуальную реальность
Эту технологию нельзя назвать новой. Первый прототип очков виртуальной реальности разработал в 1968 году американский ученый Айвен Сазерленд. Устройство отображало примитивную графику, а его конструкция оказалась настолько тяжелой, что ее пришлось крепить к потолку. В начале 1990-х, когда виртуальная реальность считалась перспективной технологией, вышли и прототип . Но к концу десятилетия интерес к ним угас, а в 2000-х о виртуальной реальности забыли.
Снова о теме заговорили только в 2012 году, когда 19-летний инженер Палмер Лаки и Джон Кармак, 42-летний разработчик игр Doom, Wolfenstein 3D и Quake вышли на Kickstarter с очками Oculus Rift. Фанат виртуальной реальности Лаки собрал первый прототип всего за год до этого - он хотел получить картинку лучше, чем у своих прошлых очков. Oculus Rift собрали на краудфандинговой платформе почти 2,5 миллиона долларов, что в десять раз превысило минимально необходимую сумму, а через два года Facebook неожиданно купил компанию Oculus VR за два миллиарда долларов. Тогда о новой виртуальной реальности начали говорить все.
Есть ли альтернатива Oculus Rift
1 из 6
2 из 6
3 из 6
4 из 6
5 из 6
6 из 6
Существует два вида очков: полноценные, имеющие свой процессор и подключающиеся к компьютеру, а также мобильные. Полноценных меньше - на рынке помимо Oculus Rift есть только два ожидаемых продукта: совместная разработка Valve и HTC под названием Vive и PlayStation VR. Vive выйдет уже в апреле, очки для PlayStation 4 - в первой половине 2016 года.
Мобильные очки делают почти все (есть даже российские ). Они легче, не имеют проводов, а все вычисления производятся в смартфоне, который крепится перед глазами. Самая известная модель - . Она рассчитана скорее на просмотр кино, чем на игры. Самая интересная - . В них не нужно устанавливать смартфон (он подключается по USB), поэтому они легкие и выглядят как настоящие очки с дужками.
Самый брутальный вариант - картонные , созданные для популяризации темы, просмотра панорамных фото и 360-градусных видео. Их можно собрать самому (для этого есть инструкция), а можно купить за 15 долларов. В первом случае придется повозиться с настройкой и подгонкой к своему смартфону. На сегодня это самые распространенные очки в мире - выпущено около пяти миллионов штук.
Как работают очки виртуальной реальности
В полноценных очках есть два небольших OLED-дисплея - когда вы надеваете устройство, они находятся в нескольких сантиметрах от глаз. На дисплеи через HDMI (или через VDI) передается одна и та же картинка, но с небольшим смещением. Перед дисплеями находятся две искривляющие изображение линзы, которые создают эффект объемного изображения. Чтобы в виртуальном мире можно было смотреть по сторонам при повороте головы, в очках имеется несколько датчиков: магнитометр, гироскоп и акселерометр. Еще один - трекер с инфракрасными светодиодами - должен стоять на столе, смотреть на человека и фиксировать его положение в пространстве. Он требуется для игр, где допускается свобода передвижения. К устройству также подсоединяется USB-кабель для передачи данных и питания.
Какие параметры важны для очков
У очков вроде Oculus Rift, HTC Vive или PlayStation VR есть четыре основные характеристики: разрешение изображения, частота его обновления, угол обзора и площадь отслеживания. Oculus Rift и HTC Vive имеют почти одинаковые характеристики: 2160 × 1200, частота 90 кадров в секунду и угол 110° (поле зрения человека - около 190°). Отличается только площадь, на которой сенсор сможет следить за передвижениями человека: у HTC Vive она намного больше (4,5 на 4,5 метра, а не 1,5 на 3,5 метра). В PlayStation VR характеристики распределились иначе: немного меньше разрешение (1920 × 1080) и угол обзора (100°), но более плавная анимация (120 кадров в секунду). Мобильные очки отвечают только за один параметр - угол обзора. И он, как правило, меньше, чем в полноценных (например, у Gear VR всего 96°). Разрешение и плавность анимации зависят от характеристик смартфона. Если это Galaxy S6 Edge, то разрешение будет 2560 × 1440.
Сколько это стоит
Для HTC адаптировано около 80 игр (полный список можно посмотреть ), но релизов для этого устройства запланировано меньше всего.
Какие контроллеры используются для виртуальной реальности
1 из 3
2 из 3
3 из 3
Oculus Rift работает с контроллером для Xbox One (входит в комплект). PlayStation VR, скорее всего, будет поставляться с контроллером для PlayStation 4. У Gear VR есть небольшая сенсорная панель с кнопками. У Vive более интересное решение - два контроллера со спусковыми крючками, как у Nintendo Wii, с помощью них геймер может управлять руками своего персонажа, стрелять и взаимодействовать с разными предметами. Для Oculus Rift есть похожая , но продаваться она будет уже ближе к концу года. Со временем для игр начнут выпускать множество аксессуаров, например копию M-77 Paladin, из которой можно стрелять в виртуальной версии новой Mass Effect, доспешные перчатки для новой части The Elder Scrolls, специальные костюмы для спортивных игр и т.д.
Что еще можно делать в виртуальной реальности
У виртуальной реальности огромный потенциал. Скоро в ней начнут проектировать дома и интерьеры, моделировать скульптуры и мебель, чтобы нагляднее показывать все это потенциальным клиентам (так уже, например, ). Виртуальная реальность дает возможность создавать объемные рисунки (смотрите выше ролик как аниматор Disney рисует Русалочку). Мастер-классы и экскурсии благодаря этой технологии станут интереснее, а симуляторы (например, вождения) - реалистичнее. Военные смогут управлять танками, дронами и боевыми роботами, сидя в укрытии или штабе. Сайты начнут адаптировать для очков, и появится 3D-интернет.
2-5 декабря в Баку Экспо Центре состоялась 20-я Юбилейная Азербайджанская Международная Выставка и Конференция «Телекоммуникации и Информационные Технологии» Bakutel, в которой приняла активное участие компания Polymedia - лидер российского рынка систем отображения информации. Специально для стенда компании Лаборатория компьютерной графики United 3D Labs разработала приложение Дополненной реальности для iPad"а.
×
Приложение уникально для российского рынка компьютерной графики тем, что использует технологию 3D трекинга, когда маркером дополненной реальности является не плоское изображение, а сам реальный трехмерный объект!
На подиуме была расположена физическая 3D модель нефтедобывающей платформы высотой 60 см (кстати, сама модель была изготовлена на 3D принтере). Предварительно, при помощи специального программного обеспечения, 3D модель была оцифрована и создан 3D маркер. Затем этот маркер вставлен в приложение для iPad"а. Т.е., используя 3D маркер, планшет с установленной программой дополненной реальности может совершенно точно определить, с какого именно ракурса он нацелен на 3D модель, находящуюся на стенде. Никаких двухмерных маркеров просто не требуется!
Однако, отсутствие обычных маркеров даже не самое важное преимущество. Ведь теперь система дополненной реальности может определять ракурс, с которого зритель смотрит на нефтедобывающую платформу! Все пространство вокруг 3D модели было разбито на 8 секторов, в каждом из которых была создана (и воспроизводилась) своя виртуальная трехмерная сцена. Перемещаясь вокруг модели нефтедобывающей платформы, зритель мог наблюдать на экране планшета сменяющие друг друга анимированные 3D сцены: вертолет, летающий вокруг вышки, или подплывающий корабль; история нефтедобычи в Азербайджане или сегодняшнее состоянием отрасли; предназначение отдельных элементов платформы и ее размеры.
И маленькие, и большие посетители выставки были буквально потрясены тем, как «оживает» созданное дизайнерами Студии компьютерной графики United 3D Labs пространство в Дополненной реальности вокруг 3D модели платформы!
Стоит отметить, что демонстрация возможностей 3D трекинга на стенде компании Polymedia служила не только для развлечения посетителей выставки. Технология Дополненной реальности открывает широчайшие перспективы для использования в производстве, образовании, сфере infotainment. Использование реальных физических объектов в качестве маркеров вместе с возможностью установки программного обеспечения на легкие и удобные планшеты формирует уникальные возможности для создания инструкций, демонстрации скрытых динамических процессов, разработки учебных пособий. Разумеется, компания Polymedia - ведущий системный интегратор в сфере российского образования - не могла остаться в стороне от использования столь многообещающей технологии.
