VR Brillen und was sonst noch so darunter fällt

Übersicht - Inhaltsverzeichnis:

VR-Brillen Komplettlösungen

VR-Brillen mit dem Smartphone selbst gemacht (Cardboard)

Auflösung, Pixeldichte und Sichtfeld

Konsolen und VR

Fertige Lösungen "Standalone VR Brillen"

Die Pioniere in Sachen VR sind mit Entwickler- und mittlerweile auch consumer-Versionen
von VR-Systemen am Markt. Die Oculus Rift, die erst als Entwickler-Versionerschien und mittlerweile auch in mehreren Consumer Varianten mehr oder weniger verfügbar ist.

Als zweiter Vorreiter ist die HTC Vive zu nennen, die etwas später erschien,
aber seit der Kooperation mit Valve (Steam) den Vorteil einer großen Spieleplattform hinter sich weiß.
Im direkten Vergleich aktueller Versionen beider VR Brillen, gibt es hier rein technisch gesehen, keinen eindeutigen Gewinner.
Beide lösen mit 1080x1200 Pixeln - pro Auge wohlgemerkt - auf und verfügen nur über ein minimum an für VR nötigen Sensoren
(Gyrosensor + Beschleunigungssensor als Grundausstattung und die Oculus mit Magnetssensor, die HTC dagegen hat einen Laser als Positionsmesser und auch eine Frontkamera.

Meiner Meinung nach "Luxusvarianten", nicht nur weil die Brillen recht teuer sind, man braucht auch einen potenten PC in Sachen Grafik- und CPU-Leistung.


Diese Variante VR zu visualisieren, ist im Prinzip eine Brille mit zwei einigermaßen hochauflösenden Displays, die an die Grafikkarte (HDMI) des PCs angesteckt wird. Der Vorteil hierbei ist natürlich, dass man PC Spiele direkt in VR genießen kann.
Aber ohne PC/Notebook geht hier nichts; Soviel zu "Standalone", wie sie im Vergleich mit günstigen Cardboard Lösungen manchmal genannt werden...

Unter diese Kategorie fallen auch die anderen, weniger bekannten HMDs - Head Mounted Displays,
wobei diese oft über keine Sensoren verfügen.

Gehäuse fürs Smartphone - Cardboard

VR Brillen für Smartphones

Die Einstiegsvariante, die aber maßgeblich zur Verbreitung von VR führt.
Ein Smartphone findet sich in jedem Haushalt, dazu braucht man weder einen teueren gaming PC noch andere kostenintensive Hardware.
Ein einfaches Kartongehäuse - Google hat es mit dem Cardboard vorgemacht
Ja, ein Kartongehäuse reicht für den Anfang!
Mittlerweile gibt es schon mehrere Versionen des Google Cardboards und jede Menge Nachahmer, teilweise aus Kunststoff und mit hochwertigen Linsen, Augenpolster, Steuerungen usw.
Zu haben gibt es schon recht ansehnliche Modelle um die 20 Euro frei Haus.
Nun noch ein Smartphone mit zumindest Full HD (1080p) Auflösung*,
die passende App dazu und fertig!
Diese Variante einer VR-Brille steht teuren Gesamtpaketen der VR Pioniere um nichts nach.
Die für ein VR Erlebnis unbedingt nötigen, aber auch viele weitere Sensoren sind in aktuellen Smartphones standardmäßig verbaut.
Noch dazu um den Faktor 30-50 billiger als etwa eine Oculus, ein Full HD Smartphone vorausgesetzt!

Aber Vorsicht! Die Google Cardboard App und die meisten VR-Apps setzen einen Gyrosensor (Gyroskop) voraus. Auch wenn sich mittels Beschleunigungssensor (G-Sensor, nicht zu verwechseln mit einem "echten Gorosensor!)
ein Gyro teilweise emulieren lässt.
(Bildschirm drehen-Funktion bei Smartphones). Das von mir anfangs verwendete Huawei P9 lite beispielsweise hat diesen leider nicht:
Ein tolles Smartphone für den eigentlichen Anwendungsbereich, doch leider fehlt bei vielen VR-APPs die Steuerungsmöglichkeit in der horizontalen Richtung.
Mittlerweile haben aber sehr viele Top- und Midrange Smartphones einen Gyrosensor verbaut, vorher informieren! Oft wird diese Variante, also Cardboard VR-Brille in Kombination mit Smartphone, aufgrund Kriterien bemängelt,
die sich im Laufe der Zeit egalisiert haben:

CPU Leistung zu schwach: na hallo, sehen wir uns die aktuellen Smartphones einmal genauer an:
Octa-Core CPU, starken Grafikchip und 3-4 GB Ram bringen Inhalte auf ein Display mit mindestentens Full HD 1920x1080, wenn nicht sogar 2560x1536 Pixel Auflösung. (2k)
entscheidend ist aber nicht der absolute Wert der Auflösung, sondern die Pixeldichte. So hat mein getestetes Smartphone mit Full HD eine Pixeldichte von 418,5 ppi - die Oculus Rift mit 456ppi auch nicht wesentlich mehr.

Achtung! Die Formel zur Berechnung der Pixeldichte - PPI ist mit Vorsicht zu genießen!
PPI=(horizontale Auflösung (Pixel) zum Quadrat)+(vertikale Auflösung (Pixel) zum Quadrat), daraus die Wurzel und diese Zahl zum Schluss noch durch die Bidschirmdiagonale in Zoll dividieren
Da die meisten Online-Rechner bei der Berechnung der PPI runden, schwanken die Angaben natürlich.

Praktische Vergleiche: Steve Jobs sprach einmal von der "Retina Grenze" (300ppi bei einem Abstand von ca. 30 cm) Da wir die VR Brille aber sehr nahe ans Auge führen, sind Werte von 400-450ppi als Minimum für virtual reality anzusehen. Zwecks mangelnder technischer Verfügbarkeit können keine realistischen Werte getestet werden, aber man kann davon ausgehen,
dass Pixeldichten ab 700 ppi nicht mehr Wahrnehmbar sind.

Dieser Wert ist bei 4k displays von maximal 5,5 Zoll Diagonale bereits erreicht!
Ungeachtet dessen wird schon von 8k Displays geträumt..., aber bleiben wir beim aktuellen Stand der Technik:

Sind 4k Displays bei VR sinnvoll? Pixeldichte und Sichtfeld, auf diese Eckdaten kommt es an!

Da wir keine Werte jenseits von 700 ppi Pixeldichte erreichen müssen - es kommt darauf an:-)

Je größer das Display - desto kleiner die Pixeldichte (bei gleicher Auflösung)
Aber je größer das Display - desto größer das Sichtfeld für VR (ein wichtiger Faktor für das subjektive VR-Empfinden)

Fazit:

Ein Sichtfeld von 90° und mehr sollte angestrebt werden, was je nach Abstand zum Auge ein Display von 4,5 bis 6 Zoll erfordert.
Verwenden wir das Sichtfeld des Google Cardboards als Anhaltspunkt für alle VR-Brillen dieser Art: etwa 100°
erreicht wird dies durch verstellbare Linsen.

Wir brauchen für eine gute VR-Brille mit Smartphone also mindestens: 5 Zoll display bei Full HD (1920x1080Pixel) =Pixeldichte >400pi,
wobei die Linsen ja vergrößernd(!) wirken und die Pixeldichte somit wieder senken!

Aufgrund meiner persönlichen Erfahrung kann ich behaupten, dass ich bei 5,6 bis 8,2cm Abstand zum Full HD Display
nur bei sehr genauem Fixieren eines bestimmten Bereiches und auch nur bei gewissen Farben das Pixelraster erkennen kann!
Wie schon mehrfach erwähnt, sind dies subjektive Eindrücke bei -1,25 bzw -1,5 Dioptrien!
In einschlägigen Foren berichten Leute, selbst bei 2k Smartphones (2560x1440 Pixel)= mehr als 500 PPI bei etwa 5,2" Bildschirmdiagonale,
das Pixelraster erkennen zu können.
Die ersten 4k Smartphone kommen aktuell (Septemper 2016) auf den Markt,
aber die enorme Datenmenge für die Anzeige muss erstmal verarbeitet werden.
Mittlerweile, anfang Jänner2017 sind immer noch keine "echten" 4k Smartphones am Markt, wobei die Riege der 2k Geräte immer größer wird - Für den nicht-VR Einsatz ist 4k auch schlicht unnötig
Was nützt ein 4k Display, wenn die CPU bzw. der Grafikchip mit der Berechnung nicht hinterherkommen und die Darstellung ruckelt...

So verhindern momentan weniger die Verfügbarkeit von hochauflösenden (AMOLED-) Displays die breite Verfügbarkeit von 2k bzw. 4k Displays, sondern eher die Leistungsfähigkeit der CPU- bzw. Grafikchips.
Sony hat mit dem Xperia Z5 bereits ein Smartphone mit 4k Bildschirm am Markt, wobei die 4k Auflösung aber nur unter bestimmten Anwendungen genutzt werden.
Die Leistung des Prozessors recht schlicht nicht aus, um die hohen Datenmengen für ein 4k Display in akzeptabler Performance zu liefern.

Aber wie die Erfahrung uns hinsichtlich der Entwicklung von Unterhaltungselektronik gelehrt hat, ist dies auch wieder nur eine Frage der Zeit, bis die nötige Hardware zur Befeuerung von 4k Displays verfügbar sein wird.

VR Testen

VR Brillen auf Cardboard Basis im Test

11.09.2017 Die Qprods ist leider nicht mehr erhältlich, Alternative dazu:

auviso VR mit verstellbaren Linsen, Controller und sogar eingebautem Kopfhörer:


Qprods - VR BOX II - nicht mehr verfügbar-

vr-brille im test
typisches Modell einer VR Brille fürs Smartphone

Eine typische VR Brille, oder besser gesagt ein hochwertigeres Cardboard fürs Smartphone.
optisch ansprechender als der Pappkarton von Google, die Linsen sind in der Breite und Höhe verstellbar,
wie man auf dem Foto oben erkennen kann
Auch ein bequemes Schaumstoffpolster für die Augenpartie ist vorhanden. Gehalten wird die Brille mittels 3 flexiblen, verstellbaren Riemen. Somit sind die Grundvoraussetzungen erfüllt.

bluetooth controller fürs smartphone
Mit dem Controller kann man das Smartphone auch steuern, wenn es in die Brille eingelegt wird

Warum ich mich für diese entschieden habe, ist einerseits der beiliegende Bluetooth Controller. Andere Brillen haben einen Magnetschalter (erfordert Sensor am Smartphone), oder schlimmstenfalls muss man das Handy jedesmal rausnehmen.
Außerdem lässt sich das Smartphone in einer seperaten Halterung fixieren und kann seitlich ein und ausgeschoben werden,
was die Bedienung aus meiner Sicht immens erleichtert.

vr-brille und die linsen
Hier sind die verstellbaren Linsen sowie die Schaumstoffpolsterung sichtbar
die Schutzfolie hätte ich vorher abnehmen können:)

VR Brillen fürs Smartphone - Stand November 2016

"Cardboard" Varianten gibt es momentan in einer schier unüberschauberen Anzahl, viele Hersteller wollen hier am VR-Kuchen mitnaschen.
Auf VR Info gehen auch schon erste Anfragen diesbezüglich ein, ich habe versucht in den letzten Wochen einige Modelle herauszufiltern.
Ohne auf konkrete Modelle außer dem im obigen Test vorgestellten, spreche ich nur folgende generelle Empfehlung aus:

Unabhängig von Hersteller/Modell sollte eine VR Brille fürs Smartphone folgende Eigenschaften aufweisen:

Preislich wie Qualitativ ist die Bandbreite enorm, und hier einige der hundert oder mehr erhältlichen VR Brillen vozustellen,
würde den Rahmen sprengen:-)

Google Daydream

Nach dem billig wirkendem Karton-Cardboard stellte Google bereits vor einigen Wochen seine neue Plattform sowie passende Hardware vor:
Die Daydream VR-Brille sowie das highend (qualitativ wie preislich) Smartphone Google Pixel! Inoffiziell könnte man es wohl Cardboard 2.0 nennen, Google hat hier aber eine hochwertige Stoffüberzogene VR-Brille, die seit Anfang November für €70,- angekündigt war, tatsächlich aber kaum verfügbar und für einen weitaus höheren Preis gehandelt wird... Wer Cardboard VR überspringen will kann gleich zu Google Daydream springen

Linsen in VR Brillen

Die Linsen, üblicherweise zwischen 30 und 42 mm, vergrößern das display nicht unbedingt, sehr wohl aber das Sichtfeld!
Wichtig ist nur, dass die Linsen verstellbar sind (breite-sprich Abstand zwischen den Augen - und Entfernung zum Auge - das ist eigentlich Standard)
Für Brillenträger kann man nur empfehlen, diese zu testen. Ich selbst habe mit -1,5 bzw. -1,25 Dioptrien auch ohne meine übliche Sehhilfe ein sehr scharfes Bild. Für meine Frau mit -3 Dioptrien musste ich die Linsen sehr nahe stellen, auch habe ich schon von Leuten gelesen, die mit -5 Dioptrien keine Brille unter der VR Brille brauchen. ( Ist bei manchen Modellen sogar angegeben)
Stichwort:Dioptrienausgleich, was uns wieder zurück zum Sichtfeld (Field Of View-FOV) führt...

Die Linsen in VR Brillen gaukeln dem Auge eine weitere Entfernung vor und stellen das eigentlich verzerrte Bild schärfer dar, dann wirds kompliziert... Nun auch noch auf die Brennweite einzugehen, ist nicht mein Fachgebiet:-)
Wiki zum Thema Brennweite

Wobei - Angaben zu Pixeldichte am Smartphone, der Sichtweite usw. immer mit Vorsicht zu genießen sind (Marketing...)

Hybridlösungen

Eine weitere Lösung verbindet das Smartphone mit dem PC:
Der Vorteil liegt auf der Hand: Ist schon ein leistungsstärkerer PC oder gar ein gaming-PC vorhanden, nutzt man diesen
um die Berechnungen durchzuführen.
Das Smartphone fungiert hier nur als Display, vorzugsweise natürlich mindestens Full HD*.

Die Steuerung übernimmt die Software am PC (Server), als Empfänger dient dann die APP am Smartphone

*Full HD, sprich ein Display mit min 1920*1080 Pixeln ist für VR empfehlenswert,
da der Screen für VR geteilt wird =weniger als 910 horizontale Pixel pro Auge.
Dies führt dazu, dass aufgrund der kurzen Entfernung zum Auge einzelne Pixel zu sehen sein können
und zusätzlich wird das Sichtfeld eingegrenzt, was das VR Erlebnis schmälert.
Details zu Sichtweite und Pixeldichte werden im Absatz darüber genauer erläutert.

VR-Brillen für Konsolen

Auch für Spielekonsolen gibt es bereits fertige all-in-one Lösungen, Sonys Playstation VR,
die sich aus dem vormaligen Projekt "Morpheus" entwickelt hat,
soll im Oktober für die PS4 erscheinen.

Aber auch die Komplettlösungen für PC sowie die Cardboard/Smartphone-VR Brillen sollen einsetzbar sein. Warum auch nicht, unterscheidet sich ja kaum mehr von einem herkömmlichen Spiele-PC, Nötige Software und APPs vorausgesetzt. Da ich selbst seit den 1980ern keine Konsole mehr besitze, kann ich mich leider nur auf youtube videos als Quelle stützen, dort zeigen einige Cracks, dass es möglich ist.

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