Kategorie článků

5 minutes reading time (999 words)

Virtuální realita v architektonické praxi IV.

Hardware pro plynulý výkon VR

Virtuální realita vyžaduje extrémně výkonnou pracovní stanici. Většina PC pro CAD sice nejspíš bude vyhovovat minimálním požadavkům na CPU a paměť (3.30GHz Intel Core i5 4590 / 8GB RAM a výše), ale horší už to bude s grafikou.

VR Beginners Guide 6

Jak Oculus Rift tak HTC Vive potřebují grafickou kartu s minimálním výkonem 90 FPS pro každé oko. Kdybyste snížili hranici, uživateli se přinejlepším zatočí hlava a přinejhorším se mu udělá pořádně nevolno.

Nejenže má VR velice vysoké nároky na GPU hardware, ale navíc také vyžaduje obrovskou paměť a přenosovou rychlost paměti, protože se modely musí načíst do GPU paměti rychle. Jak Nvidia, tak AMD své produkty neustále vyvíjejí a možností máte několik.

Upgrade grafické karty je také často to jediné, co stačí k tomu, aby vaše CAD pracovní stanice byla schopna rozjet VR. Záleží ale na druhu vašeho PC. Většina VR-schopných grafických karet vyžaduje dva PCIe sloty, přídavné napájení a výkon alespoň 150W. Je nutné si předem zjistit, jestli vaše CAD stanice splňuje tyto požadavky. ´VR Ready´program od Nvidie pomáhá uživatelům s nákupem pracovní stanice, která je schopná spustit profesionální VR aplikace.

VR se netýká pouze profesionálních grafických karet. Jak AMD Radeon RX 480, tak Nvidia GeForce GTX 1080 obě splňují minimální nároky pro použití s HTC Vive a Oculus Rift a měly by bez problému spolupracovat s VR herními enginy jako například Unreal Engine a Unity.


Neustále se zlepšující vizuální kvalita vyžaduje čím dál tím více od pracovních stanic, které renderují obrazy v reálném čase a triky jako „light baking“ mnohé ulehčí. Před-renderování ale může zabrat hodiny, i na extrémně výkonných strojích.

Nvidia Iray VR posunuje hranice reality a nabízí svým uživatelům fyzické renderování přímo ve virtuálním prostředí. Technologie grafickou kartou akcelerovaného paprsku přesně simuluje světelné efekty, jako například odrazy na mramorové podlaze, které se mění podle toho, kde zrovna stojíte.


Má to i své nevýhody – přípravy vyžadují obrovský komputační výkon a i s osmi supervýkonnými GPU, renderování z jednoho úhlu pohleud (v krychli 2m x 2m x 2m) zabere více než 100 hodin. Můžete se pohybovat do stran a zažít Parallax efekt (pohled za sloup nebo dolů z balkonu), ale nemůžete se volně procházet po scéně.


Přestože kvalita výstupu je vynikající, je jí vlastně trochu škoda na současné virtuální helmy. Zobrazení obrazu renderovaného akcelerovaným paprskem na 4K monitoru je jedna věc, ale za použití VR helmy je zážitek úplně jiný, protože pixely jsou stále viditelné. Z obou důvodů je Iray zatím spíš technologií budoucnosti.

VR Beginners Guide 3

Virtuální helmy (HMD)

Virtuální headsety existovaly už kolem roku 1990, ale rané modely byly extrémně drahé a kvůli nízkému rozlišení a snímkové frekvenci nebylo zrovna o co stát.

Dnes je tomu díky hernímu a zábavnímu průmyslu jinak. Oculus Rift už stojí jen cca 14 000 Kč a HTC Vive 20 000 Kč, což dělá z těchto relativně nízkonákladových profesionálních headsetů ideálního kandidáta pro střední a menší architektonické a projekční ateliéry.

U obou helem se o většinu procesování postará silné PC nebo pracovní stanice s kvalitní grafickou kartou. Připojení mezi headsetem a pracovní stanicí je zajištěno USB a HDMi kabely, takže si nositel musí dávat pozor, aby přes ně nezakopl, i když některé VR vedou kabely přes hlavu.

Helmy jsou relativně těžké (asi 0,5 kg), ale jsou vypolstrované a celkem pohodlné. Obě mají 2160 x 1200 displej pro obě oči, což znamená rozlišení 1080 x 1200 na každé oko.

To se může zdát hodně, ale když se díváte na displej zblízka, všimnete si pixelizace. Víceprezident grafického výzkumu Nvidie David Luebke udává, že rozlišení lidské sítnice je 78 milionů pixelů na každé oko – 60krát více než čeho jsou schopny současné HMD – takže je stále co zlepšovat. Také grafické procesory musí držet krok.

Obnovovací frekvence u HTC Vive a Oculus Rift jsou extrémně vysoké. U filmů a renderů stačí k uspokojivému obrazu frekvence 24 snímků za sekundu (FPS), virtuální realita nesmí běžet pod 90 FPS – jednak z důvodu zamezení zadrhávání a k dosažení realističtějšího obrazu, ale hlavně, aby nositel nezačal trpět závratí.

Displej není všechno. Přesnost, s níž HMD zachytí pohyb hlavy uživatele a umožní tak synchronizaci s virtuálním prostředím je hlavní důvod, proč je zážitek VR tak silný.

Jak Rift tak Vive disponují senzory otáčení hlavy a pohybu. Díky tomu máte nejen rozhled 360 stupňů z výchozího bodu, který ovládáte otáčením hlavy, ale i váš pohyb v prostoru je sledován ve virtuální verzi.

Tím pádem se i ostatní objekty v 3D prostoru budou pohybovat vzhledem k vám a ostatním. Můžete si obejít sloup nebo se podívat z balkonu na silnici pod ním – alespoň do doby, než přijde závrať!

Oculus Rift je přizpůsobený použití v sedě. O pohybu mu dá vědět základnové stanice, gyroskop, akcelerometr a magnetometr, které jsou zabudovány do headsetu. Dá se použít buď s ovladačem k Xbox One nebo s vlastním ovladačem Oculus Touch, který se začal prodávat v únoru tohoto roku.

Set-up je jednoduchý, v podstatě helmu zapojíte a „jedete“. Což je vynikající pro nováčky, hlavně pro klienty, kteří většinou s jejím použitím nemají žádný problém.

HTC Vive je naopak navržen pro použití ve stoje, takže uživatelé se mohou ve virtuální budově doslova procházet (i když dostupná oblast je limitovaná na zhruba 5m na 5m). Pozici headsetu zaznamenávají dvě základnové stanice, které můžete upevnit na zeď nebo na stativ.

S Vive dostanete také dva ovladače s haptickou odezvou s tlačítky a spouští. V závislosti na funkcionalitě va šeho VR softwaru, můžete použít ovladače k výběru a označování objektů nebo k navigaci mezi místnostmi.

Instalace HTC Vive je o něco složitější než u Riftu, nejprve musíte zapojit a kalibrovat kamery – základové stanice, které se musí nacházet ve výši očí v protějších rozích místnosti, buď na zdi nebo na stativu.

VR si taky můžete zažít za použití smartphonu, který vložíte do speciálně navrženého headsetu jako například Samsung Gear VR nebo Google Cardboard. Kvůli tomu, že telefon funguje jak k zobrazení, tak komputaci VR, výsledek je o poznání horší než s Vive a Rift, které jsou napojené na pracovní stanici. Ani jeden z headsetů nemá funkci sledování pohybu, která důležitá, pokud se chcete opravdu ponořit do virtuálního světa. Pro VR panoramata však postačí.

Autor: Greg Corke

Zdroj: Virtual reality for architecture: a beginner's guide

Virtuální realita v architektonické praxi V.
Virtuální realita v architektonické praxi III.

Související Články

Autodesk

Tento web používá k poskytování služeb, marketingovým účelům a analýze návštěvnosti soubory cookies. Používáním tohoto webu souhlasíte s ukládáním a používáním souborů cookies.