Ci sono molte specifiche che contano quando si tratta di VR, ma la frequenza di aggiornamento è spesso trascurata. Sebbene il “campo visivo” o la risoluzione dello schermo siano importanti di per sé, la frequenza di aggiornamento delle cuffie può fare la differenza tra immersione e avversione.
Le basi delle frequenze di aggiornamento
Indipendentemente dal tipo di dispositivo di visualizzazione che stai utilizzando, ha una frequenza di aggiornamento massima specifica. Questo è il tempo necessario per ridisegnare completamente l’immagine sullo schermo. Le frequenze di aggiornamento sono misurate in Hz (Hertz) e quindi il numero che vedi rappresenta il numero totale di ridisegna del display in un secondo.
La stragrande maggioranza dei display nel mondo è in grado di supportare almeno 60 Hz con i display più recenti che raggiungono numeri come 120 Hz, 240 Hz e persino 360 Hz! Maggiore è la frequenza di aggiornamento, più fluido è il movimento che può riprodurre uno schermo. Per i media interattivi, come i videogiochi, frequenze di aggiornamento più elevate rendono anche le esperienze più reattive e immediate.
La differenza tra frame rate e refresh rate
Mentre la frequenza di aggiornamento di un monitor ci dice il numero massimo di immagini fresche che può visualizzare in un secondo, il contenuto deve essere lì perché questo significhi qualcosa. Ad esempio, il tuo videogioco deve eseguire il rendering di 60 fotogrammi al secondo se vuoi vedere l’effetto completo di uno schermo a 60Hz.
Se il rendering è inferiore a questo, vedrai solo la qualità del movimento dei fotogrammi effettivi prodotti. Allo stesso modo, se ricevi più fotogrammi in un secondo di quelli che lo schermo può visualizzare, stai sprecando quei fotogrammi poiché non li vedrai mai.
Il frame rate è un tipo di risoluzione
Per capire perché la frequenza di aggiornamento e la frequenza dei fotogrammi sono importanti, è utile considerarle come una forma di risoluzione. Di solito, la risoluzione nel contesto dei display si riferisce al numero di pixel visualizzati. Un’immagine 4K contiene quattro volte i pixel di un’immagine Full HD 1080p. È quindi possibile vedere dettagli precisi nell’immagine 4K che semplicemente non esistono nell’immagine a bassa risoluzione.
Questa è la risoluzione spaziale dell’immagine, un singolo momento congelato nel tempo.
Il frame rate è il temporale risoluzione. Cioè, la quantità di dettagli nell’immagine nel tempo. Pensaci in questo modo, a 60 fotogrammi al secondo stai vedendo 60 campioni di tempo all’interno del mondo virtuale. Tutto ciò che accade tra quelle istantanee è invisibile per te. Se un oggetto si sta muovendo all’interno della tua visuale, vedrai solo la sua posizione attuale aggiornarsi ogni 60° di secondo. Se raddoppiassi la frequenza dei fotogrammi a 120 fotogrammi al secondo (e utilizzi uno schermo a 120 Hz) vedresti il doppio delle informazioni, perché ora hai il doppio dei campioni di tempo ogni secondo. Il risultato finale è che il movimento appare più fluido quanto maggiore è la frequenza dei fotogrammi e la frequenza di aggiornamento insieme.
Questo non è solo un miglioramento visivo. Man mano che la risoluzione temporale aumenta, anche la reattività del mondo alle tue azioni diventa più veloce. Il tempo che intercorre tra la tua esibizione e l’azione e il vederlo riflettere nel mondo virtuale si riduce, il che aumenta il tuo senso di connessione con esso.
Frequenza di aggiornamento, frequenza fotogrammi e presenza VR
Il mondo reale non ha frequenza di aggiornamento. Bene, se siamo pedanti, sicuramente un fisico teorico solleverà qualcosa sulla teoria delle stringhe, sulle vibrazioni o su qualche altra idea correlata che va oltre lo scopo di un articolo sulla realtà virtuale. Il punto è che per i nostri scopi, il mondo reale accade in tempo reale.
La nostra percezione del mondo reale non è del tutto in tempo reale e non abbiamo la larghezza di banda per elaborare tutti i dettagli che sono lì, ma allo stesso modo, per motivi di discussione qui, percepisci la realtà come un flusso continuo di informazioni sensoriali . La nostra visione è analogica, non tagliata a fette digitali come un gioco per computer.
Con l’avvento della moderna realtà virtuale, è diventato evidente che il concetto di “presenza” era importante per renderla un’esperienza trasformativa. Raggiungi la presenza quando puoi ingannare il cervello dell’utente facendogli sentire come se fosse presente nel mondo virtuale, piuttosto che nella sua posizione nel mondo reale.
Dopo molte ricerche e sperimentazioni, si scopre che ci sono una serie di aspetti tecnici che devono funzionare a determinati livelli minimi affinché la presenza si verifichi. Ad esempio, il campo visivo orizzontale (essenzialmente la tua visione centrale e periferica) deve essere largo almeno 90 gradi. La visione umana di solito è larga circa 180 gradi e forse un po’ più ampia, ma a 90 gradi la presenza diventa possibile.
La latenza è un altro fattore importante. La latenza end-to-end di un sistema VR non dovrebbe essere superiore a 50 ms e preferibilmente inferiore a 20 ms. Almeno, queste sono le cifre a cui puntare secondo l’ex capo della tecnologia Oculus John Carmack, anche lui famoso di ID Software.
Anche la frequenza di aggiornamento (e la frequenza dei fotogrammi) è una parte cruciale del puzzle di presenza. Per prima cosa, è direttamente correlato alla latenza, ma anche alla fluidità del movimento. Man mano che la frequenza dei fotogrammi aumenta e la latenza diminuisce, il mondo virtuale inizia a sembrare e sembrare più simile al mondo reale che il nostro cervello si aspetta.
Quanto è importante la frequenza di aggiornamento in VR?
Come hai visto ora, la frequenza di aggiornamento e i frame rate abilitati sono cruciali per una buona realtà virtuale che si sente presente e offre un’esperienza utente confortevole. Quanta frequenza di aggiornamento vogliamo? Quando era in corso il lavoro sul prototipo originale di Oculus Rift, la saggezza comune era che 90Hz (e quindi 90 fotogrammi al secondo) fosse l’obiettivo minimo per il funzionamento della presenza VR.
Da allora, Oculus ha effettivamente rilasciato un visore con una frequenza di aggiornamento inferiore a questa. Il primo Oculus Quest offriva un “semplice” 72Hz, ma si è scoperto che questo non era un problema. Almeno per il display OLED a bassa persistenza del Quest 1 che ha contribuito a ridurre in una certa misura il motion blur e la latenza.
Quel prodotto a 72Hz potrebbe essere stato solo un blip, tuttavia, dal momento che Quest 2 e tutte le altre principali cuffie ora offrono 90Hz, con numeri più alti destinati a diventare la norma in futuro. Alla fine, la frequenza di aggiornamento è molto importante per la realtà virtuale, ma se stai già funzionando a 90Hz, non hai molto di cui preoccuparti, purché tu abbia abbastanza potenza per guidare i fotogrammi richiesti.
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