Насколько важна частота обновления в VR

Когда дело доходит до виртуальной реальности, имеет значение множество спецификаций, но часто упускается из виду частота обновления. Хотя «поле зрения» или разрешение экрана важны сами по себе, частота обновления гарнитуры может означать разницу между погружением и отвращением.

Основы частоты обновления

Независимо от того, какой тип устройства отображения вы используете, оно имеет определенную максимальную частоту обновления. Это время, необходимое для полной перерисовки изображения на экране. Частота обновления измеряется в Гц (Герцах), поэтому число, которое вы видите, представляет общее количество перерисовок дисплея за одну секунду.

Подавляющее большинство дисплеев в мире способны работать с частотой не менее 60Гц, а более новые дисплеи имеют такие цифры, как 120Гц, 240 Гц и даже 360Гц! Чем выше частота обновления, тем более плавное движение может воспроизводиться на экране. Для интерактивных средств массовой информации, таких как видеоигры, более высокая частота обновления также делает взаимодействие более быстрым.

Разница между частотой кадров и частотой обновления

Хотя частота обновления монитора говорит нам о максимальном количестве изображений, которые он может отобразить за одну секунду. Например, ваша видеоигра должна отображать 60 кадров каждую секунду, если вы хотите увидеть полный эффект экрана 60Гц.

Если он отображает меньше этого, вы увидите только актуальные кадры. Точно так же, если вы получите больше кадров в секунду, чем может отобразить экран, вы теряете эти кадры и никогда их не увидите.

Частота кадров — это тип разрешения

Чтобы понять, почему важны частота обновления и частота кадров, полезно рассматривать их как форму разрешения. Обычно разрешение в контексте дисплеев означает количество отображаемых пикселей. Изображение 4K содержит в четыре раза больше пикселей, чем изображение 1080p Full HD. Таким образом, на изображении 4K можно увидеть мелкие детали, которых просто нет в изображении с более низким разрешением.

Частота кадров — это временное разрешение. То есть количество деталей на изображении с течением времени. Подумайте об этом так: при 60 кадрах в секунду вы видите 60 отсчетов времени в виртуальном мире. Все, что происходит между этими снимками, для вас невидимо. Если объект движется в пределах вашего обзора, вы видите, что его текущее положение обновляется только каждые 60 секунд. Если вы удвоите частоту кадров до 120 кадров в секунду (и вы используете экран с частотой 120Гц), вы увидите вдвое больше информации, потому что теперь у вас в два раза больше отсчетов времени каждую секунду. Конечным результатом является то, что движение кажется более плавным, чем выше частота кадров и частота обновления вместе увеличиваются.

Это не только визуальное улучшение. По мере увеличения временного разрешения реакция мира на ваши действия также увеличивается. Время между вашим действием и его отражением в виртуальном мире сокращается, что усиливает ваше чувство связи с ним.

Частота обновления, частота кадров и VR

В нашем восприятии реального мира нет пропускной способности, чтобы обработать все детали, которые есть. Наше видение аналоговое, а не разделенное на цифровые части, как в компьютерной игре.

С появлением современной виртуальной реальности стало очевидно, что концепция «присутствия» важна для трансформации опыта. Вы достигаете присутствия, когда можете обмануть мозг пользователя, заставив его почувствовать, что он находится в виртуальном мире, а не в его реальном местонахождении.

После большого количества исследований и экспериментов выясняется, что существует ряд технических аспектов, которые необходимо выполнить на определенных минимальных уровнях для обеспечения присутствия. Например, горизонтальное поле зрения (в основном ваше центральное и периферийное зрение) должно иметь ширину не менее 90 градусов. Человеческое зрение обычно составляет около 180 градусов в ширину и, возможно, немного шире, но при 90 градусах присутствие становится возможным.

Задержка — еще один важный фактор. Сквозная задержка системы VR не должна превышать 50мсек, предпочтительно менее 20мсек. По крайней мере, это те цифры, к которым следует стремиться, по словам бывшего руководителя Oculus Technology Джона Кармака из ID Software.

Частота обновления (и частота кадров) также является важной частью загадки присутствия. Во-первых, это напрямую связано с задержкой, но также и с плавностью движения. По мере увеличения частоты кадров и уменьшения задержки виртуальный мир начинает больше походить на реальный мир, которого ожидает наш мозг.

Насколько важна частота обновления в VR

Как вы уже видели, частота обновления и частота кадров, которую она обеспечивает, имеют решающее значение для хорошей виртуальной реальности, которая ощущается присутствием и предлагает удобное взаимодействие с пользователем. Когда шла работа над оригинальным прототипом Oculus Rift, считалось, что 90Гц (и, следовательно, 90 кадров в секунду) были минимальной целью для работы присутствия VR.

С тех пор Oculus фактически выпустила гарнитуру с более низкой частотой обновления, чем эта. Первый Oculus Quest предлагал «простые» 72Гц, но оказалось, что это не проблема. По крайней мере, для OLED-дисплея Quest 1, который помог в некоторой степени уменьшить размытость изображения и задержку.

Этот продукт с частотой 72 Гц, возможно, был всего лишь «пробой пера», поскольку Quest 2 и все другие основные гарнитуры теперь предлагают 90 Гц, а более высокие значения станут нормой в будущем. В конце концов, частота обновления очень важна для VR, но если вы уже работаете с частотой 90 Гц, вам не о чем беспокоиться, если у вас достаточно мощности для управления требуемыми кадрами.