Forscher der Purdue University haben einen neuen Ansatz für VR entwickelt, mit dem mehrere Spieler mit derselben VR-App auf Smartphones interagieren und neue Möglichkeiten für Bildung, Gesundheitswesen und Unterhaltung bieten können. Bildnachweis: Purdue University / Y. Charlie Hu

Virtual-Reality-Headsets und Anwendungsprogramme für VR gewinnen aufgrund eines Henne-Ei-Dilemmas, mangelnder VR-Inhalte und einer langsamen Marktdurchdringung von maßgeschneiderten VR-Geräten bei den Benutzern nicht an Bedeutung.

Jetzt haben Forscher der Purdue University einen neuen VR-Ansatz entwickelt, der es mehreren Spielern ermöglicht, mit demselben VR-Spiel auf Smartphones zu interagieren, und der neue Möglichkeiten für Unternehmens-, Bildungs-, Gesundheits- und Unterhaltungsanwendungen bietet.

Das Purdue VR-System namens Coterie verwendet eine neuartige Methode, um die herausfordernde Aufgabe des Renderns hochauflösender virtueller Szenen zu bewältigen und die strenge Qualität der Erfahrung (QoE) von VR zu erfüllen. Dazu gehören eine hohe Bildrate und eine geringe Latenz von Bewegung zu Photon, dh die Verzögerung zwischen der Bewegung des Kopfes oder des Gamecontrollers des Benutzers und der Änderung der Anzeige des VR-Geräts, die die Bewegung des Benutzers widerspiegelt. Der neue Ansatz ermöglicht VR mit 4K-Auflösung auf herkömmlichen Mobilgeräten und ermöglicht es bis zu 10 Spielern, gleichzeitig in derselben VR-Anwendung zu interagieren.

„Wir haben daran gearbeitet, VR-Technologie zu entwickeln, die jemand auf einem typischen Smartphone mit Wi-Fi-Verbindung verwenden kann“, sagte Y. Charlie Hu, Professor für Elektrotechnik und Informationstechnik bei Michael und Katherine Birck, der das Purdue-Team leitete. „Unsere Lösung ermöglicht nicht nur die gleichzeitige Teilnahme mehrerer Spieler an einem VR-Spiel, sondern bietet auch eine bessere und kostengünstigere Option für die Einzelspieler-Nutzung.“

Die Technologie wird in einem in ASPLOS 2020 veröffentlichten Artikel beschrieben, einer internationalen Konferenz für interdisziplinäre Systemforschung, die Computerarchitektur, Hardware und neue Technologien, Programmiersprachen und Compiler, Betriebssysteme und Netzwerke miteinander verbindet.

Ein Grund für die hohe Rechenlast hochauflösender VR-Apps ist die ständige Notwendigkeit, Aktualisierungen sowohl für die Vordergrundinteraktionen mit den Playern als auch für die Hintergrundumgebung in der virtuellen Welt durchzuführen.

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„Die schwere Last kann nicht einmal von High-End-Smartphones alleine bewältigt werden“, sagte Hu.

VR-Apps, die Coterie verwenden, teilen diese schwere Rendering-Aufgabe über WLAN zwischen dem Smartphone und einem Edgeserver auf, sodass die Belastung des Smartphones drastisch reduziert wird und die auf beiden gerenderten Subframes innerhalb von 16 ms mit dem endgültigen Frame zusammengeführt werden können VR QoE.

Laut Hu reduziert dieser Ansatz nicht nur die Netzwerkanforderungen, sodass mehrere Spieler dasselbe WLAN gemeinsam nutzen können, sondern reduziert auch den Stromverbrauch und den Rechenaufwand für jedes mobile Gerät und bietet eine bessere Benutzererfahrung.

„Unsere Technologie öffnet die Tür für Unternehmensanwendungen wie Mitarbeiterschulung, Zusammenarbeit und Betrieb, Anwendungen im Gesundheitswesen wie chirurgische Schulungen sowie Bildungs- und Militäranwendungen“, sagte Hu. „In einem VR-Operationssaal könnten mehrere Ärzte und Angehörige der Gesundheitsberufe miteinander interagieren.“