Виртуальную реальность синхронизировали с движениями автомобиля

Распространение портативных шлемов виртуальной реальности на базе смартфонов повышает требования к удобству их использования. Несмотря на сравнительную дешевизну за счет отсутствия собственной аппаратной части и мобильность, не предполагающую подключения к стационарным компьютерам, они имеют ряд недостатков. Так, портативные VR-шлемы нередко вызывают дискомфорт при использовании в движении: например, поворот машины приводит к аналогичному перемещению пользователя в виртуальной реальности, тогда как небольшая асинхронность этих процессов может спровоцировать головокружение и тошноту.

Чтобы устранить эту проблему, сотрудники Ульмского университета разработали VR-игру, которая адаптирует перемещения в виртуальной реальности к реальным с помощью данных о движении автомобиля. Для оценки положения машины в пространстве на нее установили инерционное измерительное устройство (inertial measurement unit, IMU), включавшее в себя акселерометр и гироскоп; ускорение рассчитывалось на основе измерений бортовых датчиков посредством Bluetooth-адаптера OBD-II. В рамках демонстрации авторы создали 3D-симулятор вертолета, пилот которого должен сбивать воздушные шары.

Площадь виртуальной локации составила 810 квадратных километров. Траектория полета проектировалась исходя из заданного маршрута движения автомобиля. При этом симулятор реагировал на все изменения направления транспорта: в частности, при поворотах машины кабина вертолета наклонялась, а ее торможение и ускорение имитировали падающие снежинки и другие визуальные эффекты. Игра тестировалась на 21 добровольце. На первом этапе они участвовали в тестах, находясь в движущемся автомобиле, а затем — в стоявшем на парковке, причем в последнем случае виртуальное окружение работало независимо от датчиков.

Последующий опрос показал, что VR-игру в движении сопровождали менее выраженные ощущения головокружения и тошноты, большинство испытуемых (19 человек) также отметили, что проходить симулятор в движущейся машине приятнее. По словам исследователей, при проектировании таких виртуальных локаций необходимо учитывать ряд ограничений. Например, для повышения субъективной естественности происходящего в качестве окружения лучше использовать открытую среду (небо, воду, космос). Вынужденные остановки машины ученые предложили имитировать посредством внезапных препятствий.

Авторы подчеркивают, что перемещение реальных транспортных средств предполагает частую смену маршрутов, поэтому уровни VR-игр также должны быть нелинейными и допускать вариации. Чтобы вносить в игровой процесс разнообразие, в виртуальное окружение необходимо добавлять второстепенные детали. В своей работе они использовали деревья, замок, дома, а также овец на склонах и поезд.

Подробности исследования представлены на сайте Ассоциации вычислительной техники (The ACM Digital Library).