Игра виртуальной реальности
Видеоигра в виртуальной реальности
Игрок, использующий Oculus Rift , гарнитуру виртуальной реальности , и соответствующие контроллеры для управления игрой.
Видеоигры
Платформы
Жанры
Списки
Development

Игра виртуальной реальности или VR-игра — это видеоигра , в которую играют на оборудовании виртуальной реальности (VR). Большинство VR-игр основаны на погружении игрока , как правило, через головной дисплей или гарнитуру со стереоскопическими дисплеями и одним или несколькими контроллерами .

Индустрия видеоигр сделала первые попытки внедрения VR в 1980-х годах, наиболее заметными из которых стали Power Glove от Mattel и Virtual Boy от Nintendo . С появлением в 2013 году первого потребительского продукта VR, Oculus Rift , вскоре последовали и игры VR, включая существующие игры, адаптированные для оборудования VR, и новые игры, разработанные непосредственно для VR. В то время как оборудование и игры VR скромно росли в течение оставшейся части 2010-х годов, Half-Life: Alyx , полноценная игра VR, разработанная Valve и выпущенная в 2020 году, считалась убийственным приложением для игр VR.

Появление VR в играх знаменует собой важную веху в поисках полностью иммерсивного цифрового опыта. Поскольку технология VR продолжает развиваться, у нее есть потенциал для дальнейшей трансформации игровой индустрии, предлагая еще больше интерактивных впечатлений, которые расширяют границы возможностей цифровых развлечений.

История

Ранние VR-игры (1980-е–2000-е годы)

Исследования в области аппаратного и программного обеспечения виртуальной реальности (VR) начались еще в 1968 году Иваном Сазерлендом и его студентом Бобом Спроуллом, но большая часть оборудования была слишком дорогой для использования потребителями, а его использование в играх было ограничено. Первый головной дисплей VR был подключен к компьютеру. В конце 1980-х годов Джарон Ланье и Томас Г. Циммерман, бывшие программисты Atari, Inc. , начали разрабатывать оборудование под названием VPL Research , а Ланье придумал термин «виртуальная реальность» для своих продуктов. [1] Одним из продуктов VPL была VPL DataGlove; перчатка, которая распознавала движение пальца пользователя и переводила его в компьютерный ввод. Эта идея вдохновила инженеров Abrams/Gentile Entertainment (AGE) на сотрудничество с Mattel и Nintendo для создания недорогой версии DataGlove для работы с Nintendo Entertainment System (NES), исключив большую часть технической сложности и чувствительности к движению DataGlove, чтобы достичь разумной потребительской стоимости. [2] Power Glove была выпущена в 1989 году. [3] Игры Super Glove Ball и Bad Street Brawler были специально разработаны для использования Power Glove, в то время как в другие игры NES можно было играть с помощью Power Glove, назначая его выход различным элементам управления. Было продано около миллиона единиц Power Glove, прежде чем Mattel прекратила их выпуск в 1990 году. Его низкая стоимость по сравнению с DataGlove и другими похожими перчатками побудила ученых покупать устройство для собственных исследований. [2]

Экран обзора Virtual Boy от Nintendo

Интерес к виртуальной реальности возрос в 1990-х годах, особенно после выхода фильма 1992 года «Газонокосильщик» , который помог популяризировать идею гарнитур виртуальной реальности среди широкой публики. [1] Reflection Technology, Inc. (RTI) разрабатывала стереоскопическую систему отслеживания головы, монтируемую на голове, с использованием светодиодных дисплеев (LED), Private Eye. Одно из приложений, которое они протестировали, включало игру в танк. В поисках финансирования для более крупного производства RTI лицензировала технологию для Nintendo, и под руководством Гумпэя Ёкои Nintendo разработала Virtual Boy , выпущенную в 1995 году. [4] Virtual Boy использовал красные светодиодные дисплеи вместо полноцветных, поскольку они были самыми недорогими в производстве и требовали установки на подставку для игры, а не на голову. Таким образом, система была неудобной в использовании как из-за взгляда на зрителя, так и из-за напряжения глаз от красных светодиодов. Для Virtual Boy было выпущено всего 22 игры, и она считалась одним из коммерческих провалов Nintendo. [4] В начале 1990-х годов Sega разработала недорогое устройство виртуальной реальности Sega VR для своих аркадных игр и домашних консолей; устройство не продвинулось дальше стадии прототипа, хотя Sega внедрила некоторые из своих технологий отслеживания положения головы в свои аркадные автоматы. [5]

Системы виртуальной реальности без шлема также были разработаны в 1990-х годах, включая автоматическую виртуальную среду Cave (CAVE). Системы CAVE включали несколько плоских экранов, как правило, не менее трех стен, чтобы окружить игрока-человека, и включали некоторый тип системы датчиков отслеживания, чтобы сопоставлять изображения на стенах с направлением взгляда игрока. Ранние приложения системы CAVE были основаны на игровых демонстрациях, но стоимость оставалась непомерно высокой для коммерческого развертывания даже в 2010-х годах. [6] [7]

Примерно в это же время в 1990-х годах были сделаны основные инновации в 3D-графике в реальном времени в компьютерных, консольных и аркадных видеоиграх , и с дальнейшими улучшениями в доступных потребительских технологиях аркадные игры начали приходить в упадок, поскольку они не могли конкурировать с этими инновациями. Производители аркадных игр вместо этого сосредоточились на предложении игр, которые нельзя было бы легко воспроизвести дома, что включало введение аркадных игр на основе VR. Например, Virtuality Group выпустила свою линейку аркадных игр Virtuality , начиная с начала 1990-х годов, которая обычно включала гарнитуру VR с отслеживанием головы и другими функциями. Однако стоимость и обслуживание этих машин затрудняли их дальнейшую поддержку. [8]

В течение 2000-х годов среди ученых сохранялся сильный интерес к изучению того, что виртуальная реальность, наряду с дополненной реальностью и другими системами смешанной реальности , может привнести в видеоигры, но эти игры в основном были подготовлены для исследовательских целей, чтобы продемонстрировать взаимодействие оборудования виртуальной реальности, программного обеспечения и движений человека, а не для коммерческого выпуска, поскольку стоимость оборудования все еще была высокой. [9]

Внедрение потребительского оборудования (2010-е годы – настоящее время)

После десятилетий попыток с момента его появления, в 2010-х годах начали появляться недорогие потребительские VR-устройства. [7] Oculus Rift считается первой потребительской VR-гарнитурой и впервые был выпущен в 2016 году. Устройство было разработано Палмером Лаки и впервые анонсировано в 2013 году как недорогой вариант VR для видеоигр. [10] Во время тестирования Лаки получил помощь от Джона Кармака из id Software для разработки VR-версии Doom 3 для Oculus. Хотя это помогло успешно продемонстрировать Oculus, что привело к приобретению Facebook Oculus в 2014 году за 2 миллиарда долларов , [11] это также привело к судебному иску между ZeniMax Media , материнской компанией id, против Oculus по поводу кражи интеллектуальной собственности из-за участия Кармака. Дело было урегулировано во внесудебном порядке. [12] На момент запуска было доступно девять игр, и Oculus заключила ряд партнерских соглашений, чтобы предоставить больше игр после релиза. [13] [14]

Oculus Rift предлагал захватывающий игровой опыт, который был беспрецедентным в то время, возвещая новую эру для видеоигр. Включение в Oculus Rift дисплея высокого разрешения и точного отслеживания головы в совокупности способствует глубокому погружению в среду и более богатому опыту, который может принять аппаратные требования игр. [15] Rift также обеспечивает интуитивное взаимодействие с виртуальными средами, позволяя выполнять ряд действий, таких как захват, бросание и манипулирование объектами с реалистичной точностью. Все это делается для того, чтобы увеличить погружение игрока при игре в динамичные шутеры, приключенческие игры и симуляционные игры. [15]

Анонс Oculus Rift повлек за собой другие разработки VR. Sony Computer Entertainment разработала систему PlayStation VR для PlayStation 4 , в то время как Valve объединилась с HTC для разработки HTC Vive ; оба эти устройства были выпущены в 2016 году. [16] [17] Позже Valve разработала собственную гарнитуру без HTC, Valve Index , которая была выпущена в 2019 году. [18]

Несмотря на свои успехи, Oculus Rift в то время столкнулся с некоторыми проблемами, включая необходимость привязного подключения к ПК , что могло ограничить мобильность и общее ощущение погружения. [19] Кроме того, первоначальная стоимость гарнитуры в сочетании с требованием высококлассного ПК сделали ее менее доступной для среднего потребителя. [20]

Гарнитура Google Cardboard

В результате были также выпущены более доступные гарнитуры, предназначенные для размещения мобильных устройств, использующие устройства для создания стереоскопического дисплея, некоторые функции позиционирования и другое отслеживание VR, встроенное в дополнительное оборудование. 25 июня 2014 года Google официально представила Google Cardboard , недорогой комплект гарнитуры, изготовленный из картона для использования с телефонами Android; готовая гарнитура создает необходимое визуальное пространство для поддержки стереоскопического вида с дисплея телефона. [21] Samsung совместно с Oculus выпустила Samsung Gear VR в 2015 году для поддержки своих смартфонов Samsung Galaxy ; обслуживание Gear VR закончилось в 2020 году. [22] Nintendo выпустила Nintendo Labo VR Kit в 2019 году как часть своей серии картонных продуктов Labo toys-to-life . [23] Несколько игр Nintendo Switch поддерживают функциональность Labo VR, например игры 2017 года Super Mario Odyssey и The Legend of Zelda: Breath of the Wild . [24]

Несмотря на доступность недорогого оборудования для VR, технология все еще не стала популярной в видеоиграх к 2018 году, как ожидалось, когда был анонсирован Oculus Rift. Это было связано с отсутствием убойного приложения , игры, которая заставила бы людей покупать оборудование, чтобы играть в нее. Было несколько игр от небольших студий, которые считались успешными, такие как Superhot VR и Beat Saber , но студии класса ААА не рискнули войти в эту область. Продажи оборудования VR неуклонно росли с 2016 года, но к 2018 году все еще составляли менее 10 миллионов единиц, и появились признаки того, что производители начали сворачивать деятельность в этой области. [25] [26] [27] [28]

Многие журналисты заявили, что первой игрой VR-класса «killer app» стала Half-Life: Alyx , разработанная Valve и выпущенная в марте 2020 года. [29] [30] [31] [32] Alyx включает в себя ряд новых схем управления, позволяющих избежать проблем с укачиванием, характерных для предыдущих игр VR, таких как инди-игра 2019 года Boneworks . [33 ] [34] В течение недели после анонса Alyx Valve распродала все свои запасы устройств Index и начала принимать предварительные заказы, ожидая их выполнения до выхода игры. [35] [36] Другие устройства VR, включая Oculus, продемонстрировали рост продаж, что привело к выпуску Alyx . [37]

Гарнитура Apple Vision Pro

В 2024 году недавно выпущенный Apple Vision Pro стал крупным достижением в области виртуальной реальности и игр благодаря своим уникальным преимуществам, подчеркнутым подачей 5000 патентов в последние годы и использованием огромного капитала в виде Apple . [38] Это устройство оснащено аппаратным обеспечением, таким как двойные панели, которые предлагают 24 миллиона пикселей, что намного превосходит такие устройства, как Oculus Rift. [38] Устройство также оснащено современной оптикой и эргономичным оголовьем. Интеграция чипа R1, работающего в тандеме с чипом M2, [38] приводит к частоте опроса в 12 миллисекунд, избавляя от головокружительных проблем с задержкой, которые были распространены в предыдущих устройствах. Основные достижения в области аппаратного обеспечения наряду с включением поддерживающего программного обеспечения, такого как App Store, открывают светлое будущее для мира VR-игр, а такие мобильные игры, как Plants vs Zombies и Clash Royale, становятся будущими играми для VR-опыта.

Аппаратное обеспечение

Гарнитура виртуальной реальности Oculus Quest 2

Почти все игры VR, как правило, требуют использования гарнитуры VR, которая обеспечивает стереоскопические дисплеи, имитирующие трехмерную реальность и создающие погружение для игрока. Большинство гарнитур включают некоторые средства позиционного отслеживания для обеспечения отслеживания головы (то есть, чтобы определить, в каком направлении смотрит голова игрока), либо с помощью датчиков, встроенных в устройство, либо с помощью внешних датчиков или камер, которые размещаются по углам игровой зоны. Некоторые гарнитуры дополнительно обеспечивают отслеживание глаз . [7] Для обеспечения иммерсивного звука используются либо акустические системы объемного звучания , либо гарнитуры могут быть оснащены динамиками или наушниками для игрока, которые обеспечивают эффекты 3D-аудио . [7]

Также требуется некоторый тип ввода игрока. Чаще всего это обеспечивается с помощью одного или нескольких игровых контроллеров . Контроллер может быть таким же простым, как клавиатура и мышь (KBM) или стандартный игровой контроллер, или может быть специализированным оборудованием, которое включает позиционное отслеживание. Чаще всего для специализированного оборудования VR у игрока будет два контроллера, по одному для каждой руки. Эти контроллеры также могут обеспечивать тактильную обратную связь для пользователя. [7]

Беговая дорожка с гарнитурой

В дополнение к постоянно совершенствующимся гарнитурам, системы VR начали включать больше оборудования, например, специальное оборудование, которое можно использовать для игр или других учебных решений. В частности, было сделано много улучшений в различных приложениях, для которых могут использоваться эти гарнитуры, например, для военной подготовки и фитнеса, где иногда важно, чтобы было подключено определенное другое оборудование. [39] Военная подготовка имела решающее значение, особенно для Космических сил, ВМС, Армии и ВВС. Это предпочтительный метод, поскольку он позволяет людям проходить обучение в высококачественных симуляциях. В этих сценариях, если требуется специальное оборудование, его всегда можно разработать и соединить с гарнитурой. Кроме того, существуют фитнес-решения, которые были привязаны к VR, чтобы обеспечить наилучший опыт, например, теннис и бокс, где добавление дополнительного оборудования улучшило бы опыт. Оборудование VR можно разделить на три группы в зависимости от способа его использования: стоя, сидя и лежа.

Контроллер C-Infinity VR с гарнитурой

Управление

Почти все игры VR играются от первого лица, чтобы воспользоваться уровнем погружения, создаваемым гарнитурой. Ввод игрока, который включает в себя движение его головы, рук и тела, а также любые кнопки контроллера или триггеры, которые он нажимает, преобразуются в действия в игре. Чаще всего взгляд игрока на игровую среду будет отслеживаться с тем, как он двигает своей рукой, и ему будут показаны виртуальные руки, чтобы направлять его, как взаимодействовать с окружающей средой, при этом VR транслирует движения игрока один в один с виртуальными конечностями. [7] Хотя играми можно управлять с помощью традиционных элементов управления, таких как KBM или стандартный консольный контроллер, эти интерфейсы нарушают уровень погружения, и вместо этого используются более специализированные контроллеры, обычно разработанные так, чтобы естественно помещаться в руке игрока. [7]

Геймплей Job Simulator , популярной VR-игры, в которой виртуальные руки игрока манипулируют окружающей средой.

VR предлагает несколько новых схем управления — как игрок управляет своим внутриигровым персонажем через игровой мир и направление, в котором он смотрит — по сравнению с традиционным свободным взглядом или взглядом мыши, предлагаемым традиционным KBM или стандартным контроллером. Движение и прицеливание могут быть связаны между гарнитурой и контроллерами или могут быть разделены, как правило, когда гарнитура управляет направлением движения, а контроллер — прицеливанием, что обычно приводит к более захватывающим впечатлениям. [40]

Схемы движения VR различаются для баланса погружения и комфорта. Отслеживание в масштабе комнаты позволяет пользователям физически перемещаться в пределах обозначенной области, при этом их реальные движения отражаются в виртуальной среде, что обеспечивает высокую реалистичность, но требует достаточного пространства и/или специализированного оборудования. Телепортация позволяет пользователям указывать на пункт назначения и мгновенно «прыгать» туда, что снижает укачивание, но потенциально нарушает погружение. Плавное перемещение включает непрерывное движение с помощью управления джойстиком, что нравится традиционным геймерам, но с более высоким риском возникновения укачивания. Движение рывком или миганием обеспечивает быстрые переходы в новые локации, стремясь сбалансировать комфорт и погружение, объединяя элементы телепортации и плавного перемещения. [41]

Некоторые системы виртуальной реальности, такие как HTC Vive и Oculus, предлагают отслеживание масштаба комнаты , которое включает не только движения игрока, но и то, где он физически находится в заданной области, и физическое положение его тела. Это позволяет игроку перемещаться по области как часть опыта виртуальной реальности. Игры обычно делают это необязательным опытом, поскольку не все системы виртуальной реальности поддерживают его, и не у всех игроков есть пространство для перемещения. Примерами игр, которые поддерживают отслеживание масштаба комнаты, являются Job Simulator и Rec Room . [42] [43] Когда масштаб комнаты недоступен, были разработаны альтернативные схемы движения, когда требуется движение персонажа. Игрок может автоматически перемещаться игрой по мере необходимости, игроку может потребоваться посмотреть на целевое местоположение и указать с помощью схемы управления свое желание переместить своего персонажа в это место, или игрок может использовать более традиционные элементы управления, такие как аналоговый джойстик или нажатия клавиш для перемещения своего персонажа.

Конструктивные соображения

Игры виртуальной реальности призваны усилить погружение — ощущение того, что игрок действительно находится в виртуальном мире, — и присутствие — психологический эффект того, что он действительно взаимодействует с виртуальным миром за пределами своего физического тела — концепции, которые невозможно легко реализовать в традиционных играх с «плоским экраном», в которые можно играть на мониторе компьютера или телевизоре. [44]

Ограничивающим фактором для игр VR до 2010-х годов была общая задержка системы между действиями игрока и обратной связью, которую он видел на гарнитуре. Чтобы VR ощущалась как захватывающий опыт, задержка должна быть как можно меньше, чтобы игрок видел обратную связь в реальном времени вскоре после своих действий. Узкие места технологий были связаны с двумя основными компонентами систем VR. Одной из областей была скорость рендеринга компьютерного оборудования для обновления 3D-дисплеев с достаточно высокой частотой кадров . Частота кадров 20 Гц или меньше представляется большинству пользователей как серия отдельных изображений, а не непрерывный видеопоток, что нарушает погружение. [45] В конце 1990-х годов такая вычислительная мощность могла быть разумно предоставлена ​​только высокопроизводительными рабочими станциями, такими как от Sun Microsystems и Silicon Graphics . [45] С тех пор усовершенствования в технологии графических процессоров и игровых движках с оптимизированными системами рендеринга дают потребительскому оборудованию возможность выполнять высокоскоростной 3D-рендеринг в реальном времени с частотой 60 Гц или выше при разрешениях, подходящих для приложений виртуальной реальности. [7]

Второе узкое место — это время обработки для преобразования информации отслеживающего датчика в обратную связь, которая включается в игру. Ранним системам VR требовалось некоторое время для полного получения всей информации отслеживающего датчика в полезную обратную связь для пользователя, но это происходило в более длительной временной шкале по сравнению с традиционными входами и циклом обратной связи дисплея. [45] С тех пор были внесены улучшения в сенсорную технологию и библиотеки программного обеспечения для регистрации движений, и игры VR могут также включать другие методы, такие как ограниченное прогнозирование движений игрока, чтобы привести обратную связь ощущений к той же временной шкале, что и рендеринг. Обе проблемы объединяются с общим фактором синхронизации между циклами обратной связи. Если игре требуется слишком много времени, чтобы отреагировать на действие игрока, даже если это занимает более 25 миллисекунд, это еще больше нарушает чувство погружения. [45] Хотя многие проблемы с задержкой решены с помощью оборудования VR 2010-х годов, игры VR по-прежнему должны программироваться с учетом этих проблем. [45]

Укачивание — огромная проблема в мире виртуальной реальности/смешанной реальности. Обычно это происходит при высокой задержке, низкой частоте обновления, неправильном межзрачковом расстоянии и неточном отслеживании рук. [46] При высокой задержке и низкой частоте обновления, когда окружающая среда не обновляется так, как ожидают разум и глаза, как в реальной жизни, начинает брать верх укачивание. Это превращает весь процесс из плавного, веселого опыта в ужасный, который оставляет ваш разум и глаза в замешательстве. Кроме того, большая часть гарнитур виртуальной реальности — это расстояние между линзами. Если расстояние не соответствует точному расстоянию между зрачками пользователя, также может возникнуть укачивание. Наконец, когда платформа не имеет точного отслеживания рук, это создает путаницу между тем, что разум ожидает, и тем, что разум видит.

Другие VR-игры

В своем текущем значении «виртуальная реальность» обычно используется для создания погружения и присутствия с игроком путем создания нового визуального стимула (например, через гарнитуру VR), который скрывает реальный вид мира. [47] Это определение отличает VR от дополненной реальности , где дополнительная визуальная информация добавляется поверх реального вида мира. [7] Более широкое определение виртуальной реальности можно принять как любое приложение, которое заменяет одно или несколько человеческих чувств виртуальным. [7] Таким образом, игры, в которых используется любая альтернативная схема управления по сравнению с типичным игровым контроллером или системой «клавиатура и мышь», можно рассматривать как игру виртуальной реальности, в которой чувство прикосновения этих традиционных элементов управления заменяется новой схемой. К таким играм относятся игры с альтернативными периферийными устройствами, такие как Dance Dance Revolution и Guitar Hero , или игры с элементами управления движением, такие как многие игры на базе Wii . [8] Однако с развитием аппаратного обеспечения виртуальной реальности в 2010-х годах использование термина «виртуальная реальность» для включения в эти типы игр было признано устаревшим. [7]

Кроссплатформенная разработка

Кроссплатформенная совместимость в играх VR играет важную роль в расширении возможностей VR для различных устройств, операционных систем и конфигураций оборудования. Поскольку VR продолжает развиваться, разработчики сталкиваются с уникальными проблемами при проектировании игр, которые обеспечивают постоянную высококачественную производительность на настольных системах (например, Windows, macOS), мобильных платформах и различных гарнитурах VR, включая Meta Quest, HTC Vive и PlayStation VR. Достижение этой кроссплатформенной функциональности требует стратегического использования адаптируемых игровых движков, эффективных методов 3D-моделирования и процессов оптимизации, чтобы гарантировать пользователям захватывающий, непрерывный опыт независимо от выбранной ими платформы.

Выбор игрового движка имеет решающее значение для разработчиков игр VR, стремящихся к кроссплатформенному распространению. Ведущие движки, такие как Unreal Engine 4 (UE4) и Unity, выделяются своей гибкостью, специфичными для VR инструментами и обширной поддержкой сообщества. Например, Unreal Engine 4 включает в себя сложную систему визуального скриптинга под названием Blueprints, позволяющую разработчикам создавать VR-взаимодействия и игровые механики без необходимости в продвинутых навыках программирования. Blueprints позволяют командам быстро прототипировать и совершенствовать VR-опыт, упрощая разработчикам реализацию сложных интерактивных элементов, таких как элементы управления аватарами, системы движения и взаимодействия с окружающей средой, которые хорошо переносятся на несколько платформ. Кроме того, открытый исходный код UE4 и надежная система управления активами поддерживают настройки, которые облегчают высококачественный рендеринг как на высокопроизводительных VR-системах, так и на мобильных VR-гарнитурах. [48]

Unity, еще один широко используемый движок для VR, также предлагает обширную кроссплатформенную поддержку и совместимость с несколькими устройствами VR, что делает его практичным выбором для разработчиков, ориентированных на широкомасштабные приложения VR. Инструменты разработки VR Unity и интуитивно понятный интерфейс облегчают создание иммерсивных сред, позволяя разработчикам тонко настраивать графику и параметры производительности в соответствии со спецификациями различных устройств. Эта адаптивность особенно полезна для многоплатформенных игр VR, где пользователи могут получать доступ к игре через ряд устройств с различными вычислительными возможностями. Например, легкий API сценариев Unity и его поддержка графического API Vulkan позволяют ему работать гладко как на мобильных гарнитурах VR на базе Android, так и на высокопроизводительных настольных системах VR. [49]

Одним из основных элементов успешной разработки игр VR, особенно для кроссплатформенного использования, является создание иммерсивных многопользовательских сред. Многопользовательские функции позволяют игрокам взаимодействовать с другими в реальном времени, создавая виртуальное сообщество в игре и усиливая иммерсивный опыт. Такие платформы, как Epic Online Services (EOS), поддерживают многопользовательское взаимодействие, предоставляя инструменты для пользовательских сеансов, голосовой связи и настройки аватара. В играх VR эти функции способствуют социальному взаимодействию, которое способствует вовлечению и погружению игроков, поощряя совместный игровой процесс и общий опыт в виртуальном пространстве. [48] [50] Интеграция EOS в Unreal Engine позволяет разработчикам легко включать многопользовательские компоненты в игры VR, поддерживая как кооперативную, так и соревновательную игру. Кроме того, голосовые системы, интегрированные через такие сервисы, как Vivox, позволяют игрокам общаться напрямую в среде VR, усиливая погружение и обеспечивая стратегию в реальном времени и сотрудничество между пользователями. [48]

Оптимизация является ключевым аспектом обеспечения хорошей работы приложений VR на разных платформах. Высокодетализированные 3D-модели, текстуры и анимации, которые работают на высокопроизводительных системах, могут не работать так же гладко на мобильных устройствах VR из-за различий в вычислительной мощности и памяти. По этой причине разработчики используют такие методы, как сокращение полигонов и эффективные протоколы передачи данных, чтобы поддерживать визуальное качество, обеспечивая при этом оптимальную производительность на ряде устройств. Например, Unreal Engine 4 поддерживает метод передачи Datasmith, который облегчает импорт подробных 3D-активов из внешнего программного обеспечения для моделирования, такого как 3ds Max и Maya от Autodesk. Datasmith упрощает переход высокодетализированных моделей в форматы, готовые к VR, позволяя моделям сохранять необходимую визуальную точность, одновременно минимизируя вычислительные требования к мобильным гарнитурам VR. [51] [48]

3ds Max и другие инструменты моделирования Autodesk играют важную роль в разработке VR, предоставляя возможности для создания сложных, высокополигональных моделей, которые затем могут быть ретопологизированы или оптимизированы для VR. Ретопология, или процесс упрощения высокополигональных моделей, позволяет разработчикам сократить количество полигонов в 3D-активах, значительно повышая производительность рендеринга на платформах VR с более низкими возможностями обработки, таких как Meta Quest. Например, Meta Quest оптимизирован для моделей с 300 000–500 000 полигонов, в то время как высокопроизводительные устройства VR могут обрабатывать до 2 миллионов полигонов, что требует тщательной оптимизации со стороны разработчиков, стремящихся к совместимости с несколькими платформами. [51]

Фаза экспорта знаменует собой последний шаг в разработке кроссплатформенной VR-игры. После того, как все элементы оптимизированы и протестированы, проект компилируется и упаковывается для предполагаемых платформ с учетом совместимости с настольными, мобильными и VR-специфичными операционными системами. UE4 и Unity оптимизируют этот процесс экспорта, позволяя разработчикам выбирать целевые платформы и настраивать параметры для обеспечения стабильности производительности на каждой из них. Например, инструменты упаковки Unreal Engine позволяют разработчикам экспортировать приложения, совместимые с Windows, macOS, Android и iOS, или VR-гарнитурами, такими как Meta Quest, которые требуют специальной оптимизации для обеспечения плавной частоты кадров и захватывающих впечатлений на мобильных чипсетах. [48] [49]

Благодаря интеграции надежных многопользовательских систем, оптимизированных методов 3D-моделирования и адаптивных игровых движков разработка кроссплатформенных игр VR продолжает развиваться. По мере расширения возможностей оборудования и экосистем VR эти методы позволяют разработчикам удовлетворять растущий спрос на игры VR, которые обеспечивают последовательный, захватывающий опыт на всех платформах, способствуя инклюзивному и увлекательному ландшафту VR.

Влияние на здравоохранение

Интеграция игр виртуальной реальности в сферу здравоохранения знаменует собой эволюцию того, как иммерсивные технологии могут влиять на поведение человека и процессы обучения. В здравоохранении игры виртуальной реальности стали революционным инструментом для физической реабилитации , психологической терапии и медицинского образования , предлагая интерактивные и иммерсивные методы для улучшения результатов лечения пациентов. Одним из примеров использования виртуальной реальности в здравоохранении является эффективность игр виртуальной реальности для улучшения здоровья пожилых пациентов, перенесших инсульт , что показывает, что спортивные игры виртуальной реальности более эффективны, чем традиционные реабилитационные тренировки, для улучшения когнитивных, физических и эмоциональных функций. [52] Кроме того, игры виртуальной реальности применяются в лечении психического здоровья, предлагая экспозиционную терапию для фобий , тревожности и посттравматического стрессового расстройства в безопасной, но реалистичной среде. Поскольку уязвимость к стрессу напрямую связана с плохим психическим здоровьем, игры виртуальной реальности, которые стимулируют релаксацию, направлены на помощь людям с психическими заболеваниями путем снижения стресса в полностью иммерсивной среде. [53] Конкретное применение игр VR — это возможность для людей, живущих в оживленных городах, испытать реальную симуляцию мирного леса или расслабляющего фермерского дома, снижая весь стресс, который потенциально может исходить от их окружения. Многие игровые платформы виртуальной реальности включают опцию разработки аватара, давая игрокам возможность представлять себя так, как они считают нужным. [54] В то время как некоторые игроки используют аватары, чтобы просто играть в игру, другие пользователи чувствуют глубокое чувство связи со своими онлайн-персонами. [55] Это создает среду, в которой игроки могут демонстрировать свою личность и внешний вид другим игрокам, получая шанс на позитивное взаимодействие, которое может способствовать расширению прав и возможностей среди социальных идентичностей, особенно гендерного выражения. [56] Более того, передовые платформы VR, такие как OSSO VR и ImmersiveTouch, расширяют влияние VR за пределы игр в хирургическую подготовку, вовлечение пациентов и персонализированное планирование здравоохранения. Эти инструменты используют тактильную обратную связь, 3D-визуализацию в реальном времени и иммерсивное моделирование, чтобы произвести революцию в медицинском образовании и улучшить результаты лечения пациентов, демонстрируя более широкий потенциал VR в здравоохранении. [57]

Также проводятся исследования по интеграции игр VR с когнитивно-поведенческой терапией . [53] Игры VR могут быть полезны не только для лечения психического и физического здоровья, но и как инструмент для диагностики, управления и лечения здоровья человека без необходимости посещения клиники. [53] В настоящее время существуют риски использования игр VR в качестве механизма преодоления трудностей, который сводит реальные ситуации к симуляции, но при правильном подходе игры VR могут стать современным достижением в области здравоохранения. [53] Аналогичным образом, платформы VR, такие как ImmersiveTouch, внедрили новаторские методы предоперационного планирования и хирургического моделирования, преобразуя традиционную 2D-визуализацию в полностью интерактивные 3D-модели VR. Эти системы не только повышают хирургическую точность, но и расширяют возможности пациентов, вовлекая их в процесс лечения, способствуя лучшему пониманию и снижая тревожность. [58] Интеграция таких технологий подчеркивает огромный потенциал VR для переопределения методов здравоохранения, создавая новые пути как для лечения, так и для образования.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Faisal, Aldo (2017). «Компьютерная наука: Провидец виртуальной реальности». Nature . 551 (7680): 298– 299. Bibcode :2017Natur.551..298F. doi : 10.1038/551298a .
  2. ^ ab Sturman, David J; Zeltzer, David (1994). «Обзор ввода с использованием перчаток». IEEE Computer Graphics and Applications . 14 (1): 30–39 . doi :10.1109/38.250916. S2CID  7119184.
  3. ^ "Inside story on: The power glove (Cover)" (PDF) . Design News . 45 (23): 63. 4 декабря 1989 г. Архивировано (PDF) из оригинала 2 февраля 2014 г. Получено 16 декабря 2015 г.
  4. ^ ab Edwards, Benj (21 августа 2015 г.). «Unraveling The Enigma Of Nintendo's Virtual Boy, 20 Years Later». Fast Company . Архивировано из оригинала 7 июля 2018 г. Получено 21 декабря 2015 г.
  5. ^ Вильц, Крис (1 марта 2019 г.). «История Sega VR: провальная гарнитура виртуальной реальности Sega». Design News . Получено 24 марта 2021 г. .
  6. ^ Петернье, Ахилл; Карден, Сильвен; Вексо, Фредерик; Тальманн, Даниэль (2007). "Практическое проектирование и реализация среды CAVE". GRAPP 2007 - Труды Второй международной конференции по теории и приложениям компьютерной графики . Вторая международная конференция по теории и приложениям компьютерной графики. INSTICC - Институт систем и технологий информации, управления и связи. стр.  129–136 . ISBN 978-972-8865-71-9.
  7. ^ abcdefghijk Коберн, Джошуа; Фримен, Ян; Салмон, Джон (сентябрь 2017 г.). «Обзор возможностей современной недорогой технологии виртуальной реальности и ее потенциал для улучшения процесса проектирования». Журнал вычислительной техники и информационной науки в машиностроении . 17 (3). ASME International. doi : 10.1115/1.4036921 .
  8. ^ ab LaViola Jr, Joseph J. (2008). «Доведение виртуальной реальности и пространственного трехмерного взаимодействия до масс посредством видеоигр». IEEE Computer Graphics and Applications . 28 (5): 10– 15. doi :10.1109/MCG.2008.92. PMID  18753029. S2CID  14083591.
  9. ^ Томас, Брюс Х. (2012). «Обзор игр с визуальной, смешанной и дополненной реальностью». Компьютеры в развлечениях . 10 (1): 1– 33. doi :10.1145/2381876.2381879. S2CID  17464580.
  10. ↑ Дэн Кедмей (11 июня 2015 г.). «Гарнитура Oculus Rift поступит в продажу в начале 2016 г., в комплект поставки входит контроллер Xbox». Time . Получено 17 июля 2015 г.
  11. ↑ Facebook покупает производителя VR-гарнитур Oculus за 2 миллиарда долларов Ars Technica, 25 марта 2014 г.
  12. ↑ Nunneley, Stephany (12 декабря 2018 г.). «ZeniMax принимает предложение об урегулировании от Facebook в иске Oculus». VG247 . Получено 12 декабря 2018 г.
  13. ↑ Вебстер, Эндрю (11 июня 2015 г.). «Это первые игры для Oculus Rift». The Verge . Получено 17 июля 2015 г.
  14. ↑ О'Брайен, Люси (11 июня 2015 г.). «E3 2015: Square Enix, Harmonix среди издательских партнёрств Oculus — IGN». Uk.ign.com . Получено 7 сентября 2015 г.
  15. ^ ab Tan, Chek Tien; Leong, Tuck Wah; Shen, Songjia; Dubravs, Christopher; Si, Chen (2015-10-05). «Изучение игрового опыта на Oculus Rift». Труды ежегодного симпозиума 2015 года по взаимодействию компьютера и человека в игре . CHI PLAY '15. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: Ассоциация вычислительной техники. стр.  253–263 . doi :10.1145/2793107.2793117. ISBN 978-1-4503-3466-2.
  16. ↑ Ади Робертсон (8 декабря 2015 г.). «HTC Vive VR headset delayed until April» (Выпуск гарнитуры HTC Vive VR отложен до апреля). The Verge . Архивировано из оригинала 23 сентября 2017 г. Получено 23 сентября 2017 г.
  17. ^ "PlayStation VR Launches October 2016". Sony. Архивировано из оригинала 22 июля 2016 года . Получено 15 марта 2016 года .
  18. ^ Мачковеч, Сэм (30.04.2019). «Раскрытие Valve Index: лучшее из первого поколения VR — но стоит ли оно 999 долларов?». ArsTechnica . Conde Nast . Получено 9 мая 2019 г. .
  19. ^ Кари, Туомас; Коса, Мехмет (2023-09-01). «Принятие и использование игр виртуальной реальности: расширение HMSAM». Виртуальная реальность . 27 (3): 1585– 1605. doi :10.1007/s10055-023-00749-4. ISSN  1434-9957. PMC 9888737. PMID  36742344 . 
  20. ^ Кари, Туомас; Коса, Мехмет (2023-09-01). «Принятие и использование игр виртуальной реальности: расширение HMSAM». Виртуальная реальность . 27 (3): 1585– 1605. doi :10.1007/s10055-023-00749-4. ISSN  1434-9957. PMC 9888737. PMID  36742344 . 
  21. ^ Амадео, Рон (3 марта 2021 г.). «Мечты Google о виртуальной реальности мертвы: Google Cardboard больше не продается». Ars Technica . Получено 24 марта 2021 г.
  22. ^ Хини, Дэвид (5 апреля 2020 г.). «Facebook убивает обновления программного обеспечения для Samsung Gear VR». Venture Beat . Получено 24 марта 2021 г.
  23. ↑ Маршалл, Касс (6 марта 2019 г.). «Nintendo приносит VR на Switch с новым комплектом Labo». Polygon . Получено 6 марта 2019 г.
  24. ^ "Nintendo Labo: VR Kit + Super Mario Odyssey / The Legend of Zelda: Breath of the Wild". YouTube . 22 апреля 2019 г.
  25. ^ Шерр, Ян (24 сентября 2018 г.). «Недостающее звено виртуальной реальности? Убойное приложение, которое убеждает нас купить его». CNet . Получено 24 марта 2021 г.
  26. ↑ Фон Кэмп, Джеффри (11 января 2018 г.). «На выставке CES все продолжают охотиться за VR-приложением-убийцей». Wired . Получено 24 марта 2021 г.
  27. ^ Андерсон, Мэй (9 января 2019 г.). «Помните виртуальную реальность? Ее шум угас на выставке CES 2019». Phys.org . Получено 24 марта 2021 г. .
  28. ^ Дженкинс, Арик (20 июня 2019 г.). «Падение и подъем VR: борьба за то, чтобы сделать виртуальную реальность реальной». Fortune . Получено 24 марта 2021 г. .
  29. ^ Карботт, Кевин (23 марта 2020 г.). «Обзор игрового процесса Half-Life: Alyx: протестированы (почти) все гарнитуры виртуальной реальности». Tom's Hardware . Получено 24 марта 2020 г.
  30. ^ Робинсон, Эндрю (23 марта 2020 г.). «Обзор: Half-Life Alyx — потрясающее приложение-убийца виртуальной реальности». VGC . Архивировано из оригинала 24 марта 2020 г. Получено 24 марта 2020 г.
  31. ^ Оломан, Джордан (23 марта 2020 г.). «Half-Life: Alyx — переломный момент для виртуальной реальности | TechRadar». www.techradar.com . Архивировано из оригинала 24 марта 2020 г. . Получено 24 марта 2020 г. .
  32. ^ "CES 2020: Teslasuit представит новые перчатки Haptic VR". Tech Times . 27 декабря 2019 г. Архивировано из оригинала 25 марта 2020 г. Получено 24 марта 2020 г.
  33. ^ МакКинд, Кирк (7 апреля 2020 г.). ««С Boneworks все странно» — Valve говорит, что больше вдохновилась сокращением бюджета на Half-Life: Alyx». VG247 . Архивировано из оригинала 7 апреля 2020 г. . Получено 7 апреля 2020 г. .
  34. ^ Браун, Фрейзер (2020-04-07). «Система движения Half-Life: Alyx была изменена, потому что высокие тестеры постоянно застревали». PC Gamer . Получено 2021-03-13 .
  35. ↑ Джеймс, Сара (29 ноября 2019 г.). «Гарнитура Valve Index VR распродана в магазинах после выхода Half-Life: Alyx». PC Gamer . Архивировано из оригинала 30 ноября 2019 г. Получено 1 декабря 2019 г.
  36. ^ Наннели, Стефани (21 февраля 2020 г.). «Коронавирус повлиял на график производства Valve Index, будет выпущено меньше единиц». VG247 . Архивировано из оригинала 21 февраля 2020 г. . Получено 21 февраля 2020 г. .
  37. ^ Робертсон, Ади (30 апреля 2020 г.). «Продажи Oculus резко возросли в преддверии Half-Life: Alyx». The Verge . Получено 24 марта 2021 г.
  38. ^ abc Cowen, T. (2023). «Apple Vision Pro получает хорошие отзывы». Policy Commons . Получено 6 марта 2024 г. .
  39. ^ Стехер, Джо (2024-04-10). "Тенденции в области оборудования виртуальной реальности | Блог". KING CROW STUDIOS . Получено 2024-12-01 .
  40. ^ Мартел, Эрин; Су, Фэн; Джерруар, Джесси; Хассан, Ахмед; Жируар, Одри; Малднер, Кася (2015). Погружение с головой в виртуальную реальность: оценка схем управления HMD для игр VR . Труды 10-й Международной конференции по основам цифровых игр (FDG 2015). Общество по развитию науки цифровых игр.
  41. ^ «Изучение различных видов передвижения в виртуальной реальности: поиск наилучшего варианта для вашего пространства — XpertVR 2024». xpertvr.ca . 2023-07-11 . Получено 2024-11-27 .
  42. ^ Такахаши, Дин (26 февраля 2017 г.). «Как Owlchemy Labs разработала забавный хит VR Job Simulator». Venture Beat . Получено 24 марта 2021 г.
  43. ^ Акерман, Дэн (12 августа 2016 г.). «У виртуальной реальности наконец-то появилось потрясающее приложение, и оно называется Rec Room». CNET . Получено 28 декабря 2017 г.
  44. ^ Йилдирим, Каглар; Кэрролл, Майкл; Хафнал, Дэниел; Джонсон, Теодор; Перикл, Сильвия (2018). Опыт пользователя видеоигр: к VR или нет? . Конференция IEEE по играм, развлечениям и медиа 2018 года. IEEE . стр.  1–9 .
  45. ^ abcde Хабболд, Роджер; Мурта, Алан; Уэст, Адриан; Говард, Тоби (1995). «Проблемы проектирования систем виртуальной реальности». В Göbel, Martin (ред.). Virtual Environments' 95 . Springer . стр.  224–236 . ISBN 978-3-7091-9433-1.
  46. ^ "Укачивание". Varjo.com . Получено 2024-12-01 .
  47. ^ Штойер, Джонатан (1992). «Определение виртуальной реальности: измерения, определяющие телеприсутствие». Журнал коммуникаций . 42 (4): 73–93 . doi :10.1111/j.1460-2466.1992.tb00812.x.
  48. ^ abcde Almeida, Lucas GG; Vasconcelos, Nalini V. de; Winkler, Ingrid; Catapan, Márcio F. (январь 2023 г.). «Инновационное производственное обучение с использованием иммерсивных метавселенных: метод разработки кроссплатформенных сред виртуальной реальности». Прикладные науки . 13 (15): 8915. doi : 10.3390/app13158915 . ISSN  2076-3417.
  49. ^ ab "Unreal Engine Documentation". Epic Games . 24 октября 2024 г. . Получено 24 октября 2024 г. .
  50. ^ Технологии, Unity. "Unity - Руководство: Руководство пользователя Unity 6". docs.unity3d.com . Получено 2024-10-31 .
  51. ^ ab Padmini, S.; Shafeulwara, MD; Sivasankari, P.; Mridula, V. (2019). "Разработка виртуального симулятора для лопастного транспортного средства". login.pitt.idm.oclc.org . 11-я Национальная конференция по математическим методам и приложениям. 2112 (1): 020120. Bibcode :2019AIPC.2112b0120P. doi :10.1063/1.5112305 . Получено 2024-10-31 .
  52. ^ Линь, Чэньли; Жэнь, Юаньюань; Лу, Амин (2023-07-06). «Эффективность игр виртуальной реальности в улучшении познавательных способностей, подвижности и эмоций у пожилых пациентов после инсульта: систематический обзор и метаанализ». Neurosurgical Review . 46 (1): 167. doi :10.1007/s10143-023-02061-w. ISSN  1437-2320. PMID  37415057.
  53. ^ abcd Riches, Simon; Jeyarajaguru, Priyanga; Taylor, Lawson; Fialho, Carolina; Little, Jordan; Ahmed, Lava; O'Brien, Aileen; van Driel, Catheleine; Veling, Wim; Valmaggia, Lucia (2023-07-01). «Виртуальная реальность релаксации для людей с психическими заболеваниями: систематический обзор». Социальная психиатрия и психиатрическая эпидемиология . 58 (7): 989– 1007. doi :10.1007/s00127-022-02417-5. ISSN  1433-9285. PMC 9852806. PMID 36658261  . 
  54. ^ Чжан, Цзинъи; Джувруд, Джошуа ( 2024-02-12 ). «Гендерное выражение и гендерная идентичность в виртуальной реальности: аватары, принятие ролей и социальное взаимодействие в VRChat». Frontiers in Virtual Reality . 5. doi : 10.3389/frvir.2024.1305758 . ISSN  2673-4192.
  55. ^ Боуман, Николас; Бэнкс, Джейми. «Идентификация игрока и аватара, отношения и взаимодействие: развлечения через асоциальные, парасоциальные и полностью социальные процессы». doi :10.1093/oxfordhb/9780190072216.013.36 . Получено 2024-12-02 .
  56. ^ Фримен, Го; Асена, Дейн (11.11.2022). ««Отыгрывание» квир-идентичности: воплощенная видимость в социальной виртуальной реальности». Proc. ACM Hum.-Comput. Interact . 6 (CSCW2): 263:1–263:32. doi :10.1145/3555153.
  57. ^ "OSSO VR | Моделирование здравоохранения | HealthySimulation.com". www.healthysimulation.com . 2020-08-16 . Получено 2024-11-27 .
  58. ^ Уильямс, Трейси (2019-01-24). «ImmersiveTouch запускает новые решения для персонализированной виртуальной реальности хирургического моделирования». Новости цифровых медицинских технологий . Получено 2024-11-27 .

https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4611167#:~:text=Khritish%20Swargiary,-Independent&text=The%20study%20aimed%20to%20investigate,learning%20at%20the%20schooling% 20 уровень.

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Virtual_reality_game&oldid=1264973885"