Historia - wiki Wirtualna Rzeczywistość - kompendium

Osobą odpowiedzialną za powstanie pierwszego prototypu Oculus Rift był mężczyzna o imieniu Palmer Luckey - to właśnie on założył firmę Oculus VR. Nim jednak do tego doszło, wszystko zaczęło się od dyskusji na łamach forum Meant to be Seen, na którym przebywa wielu specjalistów oraz wirtualnej rzeczywistości oraz osób zaangażowanych w grafikę 3D.

To właśnie na tym forum Luckey podzielił się swoim pomysłem na specjalne gogle, które byłyby zarówno efektywne, jak i możliwe do sprzedawania szerokiej grupie odbiorców. Miały być one również niedrogie (choć to względne), dzięki czemu skusić by się mogli na nie gracze. W wieku 18 lat Luckey zmontował pierwszy, bardzo prymitywny prototyp gogli, wykorzystując do tego garaż swoich rodziców w Long Beach w Kalifornii. Miało to miejsce w 2011 roku.

Całkowicie przypadkowo na łamach tego samego forum (Meant to be Seen) przebywał John Carmack, współzałożyciel słynnego id Software. Zauważył on pomysł młodego projektanta i natychmiast mu się on spodobał. Obaj panowie umówili się na spotkanie, podczas którego Carmack miał możliwość sprawdzenia prototypu. Ten bardzo mu się spodobał, a w rezultacie, niedługo przed targami E3 2012 studio id Software zapowiedziało, że usprawniona wersja gry Doom 3, czyli BFG Edition, wspierać będzie gogle wirtualnej rzeczywistości.

W trakcie imprezy Carmack prezentował wszystkim posklejany taśmą prototyp zestawu, opracowany przez Luckey'a. Działał on na oprogramowaniu napisanym przez Carmacka, dysponował wysokiej jakości IMU (sensor zawierający wbudowany akcelerometr, żyroskop oraz magnetometr) oraz jednym ekranem LCD o przekątnej 14 cm, na który użytkownik spoglądał poprzez soczewki. Te natomiast były umieszczone w taki sposób, aby zapewnić około 90 stopni horyzontalnego oraz 110 stopni wertykalnego pola widzenia. Obraz generowany był z wykorzystaniem stereoskopowego 3D.

Pierwszy zestaw deweloperski, tzw. DK1, powstał mniej więcej dwa miesiące po tym, jak wystartowała kampania inicjatywy w ramach Kickstartera. Palmer Luckey chciał, aby pierwszy zestaw gogli trafił jak najszybciej do deweloperów, co pozwoliłoby im na rozpoczęcie prac nad prototypami gier. DK1 był też przekazany wszystkim osobom, które wsparły Kickstarterową inicjatywę projektu kwotą przynajmniej $300, później DK1 dało się też kupić na stronie Oculus Rift dokładnie za wspomnianą sumę. Początkowo zestawy sprzedawały się bardzo dobrze, po kilka na minutę, z czasem jednak zainteresowanie spadło.

Jeśli chodzi o dane techniczne, ekran DK1 miał przekątną 18 centymetrów, znacznie niższy czas bezwładności pikseli (czas przełączania ze stanu wyłączenia do włączenia i odwrotnie), wyższą jasność oraz głębokość kolorów równą 24 bitom na piksel. W stosunku do prototypu podniesiono rozdzielczość do 1280x800 (640x800 na oko)), obniżono również opóźnienie oraz tzw. motion blur (rozmywanie się elementów) podczas szybkich ruchów głową. Projektantom udało się również podnieść gęstość pikseli, dzięki czemu pojedyncze punkciki stały się mniej widoczne.

Większa o 4 cm przekątna ekranu sprawia, że w DK1 efekt stereoskopowego 3D nie nakłada się na siebie w 100%. Lewe oko widzi nieco więcej obrazu po lewej stronie, a prawe po prawej. Dzięki temu udało się również poszerzyć pole widzenia i nie wynosi ono już jedynie 90 stopni, a jest bliżej 110 - to dwukrotnie więcej w stosunku do poprzednich urządzeń VR. Obraz na ekranie jest lekko zniekształcony do walca, a następnie prostowany za sprawą odpowiednio skonstruowanych soczewek (wymienialnych, aby możliwa była korekcja ewentualnych wad wzroku użytkownika). Dzięki temu ostatecznie każde oko widzi sferę, co pogłębia efekt 3D.

Kolejne zmiany w stosunku do prototypu znaleźć można w sprzęcie służącym do śledzenia głowy. Pierwotnie zastosowano Hillcrest Labs 3DoF, działający z częstotliwością odświeżania 125 Hz, którą podniesiono do 250 Hz dzięki napisanemu specjalnie firmware'owi. Wersja DK1 korzystała z zupełnie nowego sensora, zwanego Adjacent Reality Tracker, dysponującego częstotliwością 1000 Hz. Układ dysponował również istotnie obniżonym opóźnieniem. Pomiarów dokonuje za sprawą 3-osiowych żyroskopów, akcelerometrów oraz magnetometrów, potrafiących określić ustawienie głowy (względem ziemi), bez tzw. driftu.

Co ciekawe, Oculus VR udostępniło wszystkie materiały źródłowe dotyczące DK1 we wrześniu 2014 roku. Zainteresowani znaleźć mogli firmware oraz dokładnie rozpisane schematy i mechaniczne rozwiązania.

Do momentu powstania finalnej, sklepowej wersji urządzenia deweloperzy przygotowali łącznie aż 5 prototypów. Kolejne dwa były gotowe w czerwcu 2013 roku (HD) oraz w styczniu roku 2014.

Pierwszy zaprezentowano w trakcie targów E3, a dysponował on wyświetlaczem LCD o rozdzielczości 1080p. Był istotnym krokiem do przodu, jeśli chodzi o gęstość pikseli (dwukrotnie wyższa w stosunku do DK1) oraz jakość obrazu. Projektantom udało się mocno wyostrzyć elementy znajdujące się w tle generowanego obrazu. Wersja HD nigdy jednak nie trafiła do deweloperów, jako jedyna z wszystkich zestawów przedpremierowych.

Crystal Cove także zaprezentowano na imprezie, tyle że na Consumer Electronics Show. Zrezygnowano w nim z wyświetlacza LCD na rzecz OLED. Zastosowano również zupełnie nowy system śledzenia ruchów użytkownika, działający z wykorzystaniem zewnętrznej kamery. Obserwowała ona punkty emitujące światło w podczerwieni, umieszczone na obudowie gogli. Dzięki nowemu rozwiązaniu stało się możliwe wykrywanie takich czynności, jak pochylanie się oraz kucanie. Obniżony lag jeszcze mocniej niwelował chorobę lokomocyjną, wywoływaną przez zestaw.

Niedługo po prezentacji prototypu Crystal Cove, mniej więcej pół roku, opracowano kolejny zestaw, tym razem nazwany Development Kit 2 (DK2). Firma zaczęła go wysyłać w lipcu 2014 roku, a w stosunku do poprzednika zmiany były głównie kosmetyczne, tego samego nie można jednak napisać jeśli chodzi o pierwszy dystrybuowany prototyp, czyli DK1. W porównaniu do niego różnice są o wiele bardziej zauważalne.

Na pierwszy plan wysuwała się wyższa rozdzielczość generowanego obrazu, wynosząca 960x1080 (razem uzyskano Full HD, czyli 1920x1080) pikseli na oko oraz wyświetlacz OLED (będący zmodyfikowaną wersją ekranu smartphone'a Samsung Galaxy Note 3), zamiast stosowanego wcześniej LCD. Dzięki tym dwóm zmianom uzyskano lepszą jakość obrazu oraz wyższą częstotliwość odświeżania. Za sprawą technologii Valve, pozwalającej wyświetlać tylko najnowszą, najbardziej aktualną wersję klatki, zniwelowano do zera tzw. efekt smużenia, uzyskując dalece bardziej ostre kontury i jaskrawsze kolory. Na plus zmieniono też kontrast, albowiem niepodświetlone piksele matrycy OLED są całkowicie czarne, podczas gdy LCD w takich samych warunkach oferuje kolor lekko szary.

Kolejne zmiany dało się też dostrzec w systemie śledzenia, oferującym jeszcze precyzyjniejszą kontrolę pozycji użytkownika. DK2, w przeciwieństwie do DK1, wykorzystuje zewnętrzny optyczny system śledzenia oraz wewnętrzne IMU. Połączenie obu sprawia, że sensory są w stanie wykrywać nie tylko ruch obrotowy, ale także w pozostałych płaszczyznach. Wykorzystywane są do tego promieniujące podczerwienią diody LED, ukryte pod przezroczystą dla promieniowania podczerwonego obudową, zarówno z przodu, jak i po bokach DK2. Oznacza to, że system wie, w którym miejscu znajduje się głowa użytkownika w obejmowanej przez niego trójwymiarowej przestrzeni. Można poruszać głową do góry i w dół, do przodu oraz do tyłu, a wyświetlany wewnątrz gogli obraz zmienia się w odpowiedni sposób.

Z pozostałych zmian wypada też wymienić możliwość odłączania kabla, a także korzystania z zestawu bez zewnętrznej skrzynki sterującej, obecnej w DK1. Cała jej zawartość została zintegrowana z goglami, co wyjaśnia ich zwiększoną lekką wagę.

Do stycznia 2015 roku DK2 wysłano do ponad 100 tysięcy zainteresowanych.

Pomiędzy DK2, a kolejną wersją prototypu minęło tylko kilka miesięcy, albowiem we wrześniu 2014 roku firma zaprezentowała urządzenie nazwane kodowo Crescent Bay. W stosunku do DK2 znowu poprawie uległa rozdzielczość i zrezygnowano z jednego ekranu, na rzecz dwóch, dla każdego oka z osobna. Obniżono też wagę, wbudowano system audio i zastosowano śledzenie w 360 stopniach, korzystające ze specjalnych diod LED, umieszczonych z tyłu gogli. Ponadto firma zdecydowała się na wykupienie licencji na oprogramowanie RealSpace3D, za sprawą którego dźwięk stał się bardziej naturalny i sugestywny.

W dniu 6 maja 2015 roku firma Oculus VR ujawniła wreszcie, że jest gotowa do wypuszczenia finalnego produktu. Datę premiery wstępnie ustalono na pierwszy kwartał 2016 roku, a następnie sprecyzowano na dzień 28 marca 2016. Przed debiutem zorganizowano oczywiście pre-ordery, dzięki czemu potencjalni zainteresowani mogli składać zamówienia jeszcze przed debiutem urządzenia.

Wersja konsumencka w stosunku do prototypu Crescent Bay zawiera głównie drobne poprawki. Produkt korzysta z dwóch wyświetlaczy OLED, działających z rozdzielczością 1080x1200 każdy. Odświeżanie każdego z nich ustalono na 90 Hz, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie nawet 90 klatek na sekundę animacji. Finalny model Oculus Rift korzysta z 360-stopniowego systemu śledzenia, zintegrowanych głośników oraz mikrofonu, a także znacznie wygodniejszej i bardziej estetycznej konstrukcji. Projektanci postanowili poświęcić nieco więcej czasu na dopracowanie swojego produktu pod względem ergonomii korzystania. Wcześniejsze wersje niestety nie były pod tym względem wzorcami do naśladowania.

Premiera sprzętu nastąpiła 28 marca, a wysyłka pierwszych egzemplarzy rozpoczęła się 25 dnia tego miesiąca.