ما مدى أهمية معدلات التحديث في الواقع الافتراضي؟

هناك العديد من المواصفات المهمة عندما يتعلق الأمر بالواقع الافتراضي، ولكن معدل التحديث غالبًا ما يتم تجاهله. وفي حين أن “مجال الرؤية” أو دقة الشاشة مهمان في حد ذاتهما، فإن معدل تحديث سماعات الرأس يمكن أن يعني الفارق بين الانغماس والنفور.

أساسيات معدلات التحديث

بغض النظر عن نوع جهاز العرض الذي تستخدمه، فإنه يتمتع بمعدل تحديث أقصى معين. هذا هو الوقت الذي يستغرقه إعادة رسم الصورة على الشاشة بالكامل. يتم قياس معدلات التحديث بالهرتز (Hz)، وبالتالي فإن الرقم الذي تراه يمثل العدد الإجمالي لإعادة رسم الشاشة في ثانية واحدة.

الغالبية العظمى من الشاشات الموجودة في العالم قادرة على 60 هرتز على الأقل مع وصول الشاشات الأحدث إلى أرقام مثل 120 هرتز و240 هرتز وحتى 360 هرتزكلما ارتفع معدل التحديث، أصبحت الحركة التي يمكن للشاشة إعادة إنتاجها أكثر سلاسة. بالنسبة للوسائط التفاعلية، مثل ألعاب الفيديو، فإن معدلات التحديث الأعلى تجعل التجارب أكثر استجابة وفورية.

الفرق بين معدل الإطارات ومعدل التحديث

في حين أن معدل تحديث الشاشة يخبرنا بالعدد الأقصى من الصور الجديدة التي يمكن عرضها في ثانية واحدة، يجب أن يكون المحتوى موجودًا حتى يكون لذلك أي معنى. على سبيل المثال، تحتاج لعبة الفيديو الخاصة بك إلى عرض 60 إطارًا في الثانية إذا كنت تريد رؤية التأثير الكامل لشاشة 60 هرتز.

إذا كانت الدقة أقل من هذا، فلن ترى سوى جودة الحركة للإطارات الفعلية المنتجة. وعلى نحو مماثل، إذا كنت تحصل على إطارات أكثر في الثانية مما يمكن للشاشة عرضه، فإنك تهدر هذه الإطارات لأنك لن تراها أبدًا.

معدل الإطارات هو نوع من الدقة

لفهم سبب أهمية معدل التحديث ومعدل الإطارات، من المفيد التفكير فيهما كشكل من أشكال الدقة. عادةً، تشير الدقة في سياق الشاشات إلى عدد وحدات البكسل المعروضة. تحتوي صورة 4K على أربعة أضعاف وحدات البكسل في صورة Full HD بدقة 1080 بكسل. وبالتالي، من الممكن رؤية تفاصيل دقيقة في صورة 4K لا توجد ببساطة في الصورة ذات الدقة المنخفضة.

هذا هو الدقة المكانية للصورة، لحظة واحدة مجمدة في الزمن.

معدل الإطارات هو الدقة الزمنية. أي مقدار التفاصيل في الصورة بمرور الوقت. فكر في الأمر بهذه الطريقة، عند 60 إطارًا في الثانية، فإنك ترى 60 عينة من الوقت داخل العالم الافتراضي. أي شيء يحدث بين هذه اللقطات غير مرئي لك. إذا كان هناك جسم يتحرك ضمن نطاق رؤيتك، فإنك ترى فقط تحديث موضعه الحالي كل 60 ثانية. إذا ضاعفت معدل الإطارات إلى 120 إطارًا في الثانية (وكنت تستخدم شاشة بمعدل تحديث 120 هرتز)، فسترى ضعف المعلومات، لأنه لديك الآن ضعف عدد عينات الوقت كل ثانية. والنتيجة النهائية هي أن الحركة تبدو أكثر سلاسة كلما زاد معدل الإطارات ومعدل التحديث معًا.

لا يقتصر الأمر على التحسن البصري فحسب. فمع زيادة الدقة الزمنية، تصبح استجابة العالم لأفعالك أسرع أيضًا. ويتقلص الوقت بين قيامك بالأداء ورؤيتك تنعكس في العالم الافتراضي، مما يزيد من شعورك بالارتباط به.

معدل التحديث ومعدل الإطارات ووجود الواقع الافتراضي

لا يوجد معدل تحديث في العالم الحقيقي. حسنًا، إذا كنا دقيقين للغاية، فمن المؤكد أن أحد علماء الفيزياء النظرية سيطرح شيئًا ما حول نظرية الأوتار، أو الاهتزازات، أو أي فكرة أخرى ذات صلة تتجاوز نطاق مقال عن الواقع الافتراضي. النقطة المهمة هي أنه لأغراضنا، يحدث العالم الحقيقي في الوقت الفعلي.

إن إدراكنا للعالم الحقيقي ليس في الوقت الحقيقي تماماً، وليس لدينا النطاق الترددي الكافي لمعالجة كل التفاصيل الموجودة هناك، ولكن على نحو مماثل، من أجل المناقشة هنا، فإنك تدرك الواقع باعتباره تدفقاً مستمراً من المعلومات الحسية. إن رؤيتنا تناظرية، وليست مقسمة إلى شرائح رقمية كما هي الحال في ألعاب الكمبيوتر.

مع ظهور الواقع الافتراضي الحديث، أصبح من الواضح أن مفهوم “الحضور” كان مهمًا لجعله تجربة تحويلية. يمكنك تحقيق الحضور عندما تتمكن من خداع دماغ المستخدم ليشعر وكأنه موجود في العالم الافتراضي، وليس موقعه في العالم الحقيقي.

بعد الكثير من البحث والتجريب، اتضح أن هناك عددًا من الجوانب الفنية التي يجب أن يتم تنفيذها بمستويات دنيا معينة حتى يحدث الحضور. على سبيل المثال، يجب أن يكون مجال الرؤية الأفقي (في الأساس الرؤية المركزية والطرفية) بعرض 90 درجة على الأقل. عادةً ما يكون مجال الرؤية البشرية بعرض 180 درجة وربما أوسع قليلاً، ولكن عند 90 درجة يصبح الحضور ممكنًا.

يعد زمن الوصول عاملاً رئيسيًا آخر. يجب ألا يتجاوز زمن الوصول من البداية إلى النهاية لنظام الواقع الافتراضي 50 مللي ثانية ويفضل أن يكون أقل من 20 مللي ثانيةعلى الأقل، هذه هي الأرقام التي ينبغي أن نسعى إلى تحقيقها وفقًا لرئيس شركة Oculus Technology السابق جون كارماك، وهو أيضًا من شركة ID Software الشهيرة.

يعد معدل التحديث (ومعدل الإطارات) جزءًا مهمًا من لغز الحضور أيضًا. أولاً، يرتبط بشكل مباشر بالزمن الكامن، ولكن أيضًا بسلاسة الحركة. ومع زيادة معدل الإطارات وانخفاض الزمن الكامن، يبدأ العالم الافتراضي في الظهور والشعور وكأنه العالم الحقيقي الذي يتوقعه دماغنا.

ما مدى أهمية معدل التحديث في الواقع الافتراضي؟

كما رأيت الآن، فإن معدل التحديث ومعدلات الإطارات التي يتيحها، أمران حاسمان لواقع افتراضي جيد يشعرك بالحضور ويقدم تجربة مستخدم مريحة. ما هو معدل التحديث الذي نريده؟ عندما كان العمل على النموذج الأولي الأصلي لجهاز Oculus Rift جاريًا، كانت الحكمة الشائعة هي أن 90 هرتز (وبالتالي 90 إطارًا في الثانية) هو الحد الأدنى المستهدف لنجاح حضور الواقع الافتراضي.

منذ ذلك الحين، أطلقت Oculus سماعة رأس بمعدل تحديث أقل من هذا. قدمت Oculus Quest الأولى معدل تحديث “مجرد” 72 هرتز، لكن تبين أن هذا لم يكن مشكلة. على الأقل بالنسبة لشاشة OLED منخفضة الثبات في Quest 1 والتي ساعدت في تقليل ضبابية الحركة والزمن الكامن إلى حد ما.

ربما كان هذا المنتج بمعدل تحديث 72 هرتز مجرد خلل مؤقت، حيث تقدم Quest 2 وكل سماعات الرأس الرئيسية الأخرى الآن معدل تحديث 90 هرتز، ومن المقرر أن يصبح هذا المعدل هو القاعدة في المستقبل. في النهاية، يعد معدل التحديث مهمًا جدًا للواقع الافتراضي، ولكن إذا كنت تعمل بمعدل تحديث 90 هرتز بالفعل، فلا داعي للقلق كثيرًا، طالما أن لديك قوة حصانية كافية لتشغيل الإطارات المطلوبة.