¿Qué importancia tienen las frecuencias de actualización en la realidad virtual?

Hay muchas especificaciones que importan cuando se trata de realidad virtual, pero la frecuencia de actualización a menudo se pasa por alto. Si bien el "campo de visión" o la resolución de la pantalla es importante por derecho propio, la frecuencia de actualización de los auriculares puede marcar la diferencia entre la inmersión y la aversión.

Los fundamentos de las frecuencias de actualización

Independientemente del tipo de dispositivo de visualización que esté utilizando, tiene una frecuencia de actualización máxima específica. Este es el tiempo que se tarda en volver a dibujar completamente la imagen en la pantalla. Las frecuencias de actualización se miden en Hz (Hertz), por lo que el número que ve representa el número total de redibujos de pantalla en un segundo.

La gran mayoría de las pantallas en el mundo son capaces de alcanzar al menos 60Hz y las pantallas más nuevas alcanzan números como 120Hz, 240Hz e incluso 360Hz. Cuanto mayor sea la frecuencia de actualización, el movimiento más suave puede reproducir una pantalla. Para los medios interactivos, como los videojuegos, las frecuencias de actualización más altas también hacen que las experiencias sean más receptivas e inmediatas.

La diferencia entre la frecuencia de fotogramas y la frecuencia de actualización

Si bien la frecuencia de actualización de un monitor nos dice la cantidad máxima de imágenes nuevas que puede mostrar en un segundo, el contenido debe estar allí para que eso signifique algo. Por ejemplo, su videojuego debe renderizarse a 60 cuadros por segundo si desea ver el efecto completo de una pantalla de 60Hz.

Si el renderizado es menor que esto, solo verá la calidad de movimiento de los fotogramas reales producidos. Del mismo modo, si obtiene más fotogramas en un segundo de los que puede mostrar la pantalla, está desperdiciando esos fotogramas, ya que nunca los verá.

La velocidad de fotogramas es un tipo de resolución

Para comprender por qué la frecuencia de actualización y la frecuencia de fotogramas son importantes, es útil pensar en ellas como una forma de resolución. Por lo general, la resolución en el contexto de las pantallas se refiere al número de píxeles mostrados. Una imagen 4K contiene cuatro veces los píxeles de una imagen Full HD 1080p. Luego puede ver detalles finos en la imagen 4K que simplemente no existen en la imagen de baja resolución.
Esta es la resolución espacial de la imagen, un solo momento congelado en el tiempo.

La velocidad de fotogramas es la tormenta resolución. Es decir, la cantidad de detalle de la imagen a lo largo del tiempo. Piénselo de esta manera, a 60 cuadros por segundo, está viendo 60 muestras de tiempo dentro del mundo virtual. Todo lo que sucede entre esas instantáneas es invisible para ti. Si un objeto se mueve dentro de su línea de visión, solo verá su posición actual actualizada cada 60 de segundo. Si duplicara la velocidad de fotogramas a 120 fotogramas por segundo (y usara una pantalla de 120 Hz), vería el doble de información, porque ahora tiene el doble de muestras de tiempo por segundo. El resultado final es que el movimiento parece más suave cuanto mayor es la frecuencia de fotogramas y la frecuencia de actualización juntas.

Esto no es solo una mejora visual. A medida que aumenta la resolución del tiempo, la capacidad de respuesta del mundo a sus acciones también se acelera. El tiempo entre tu actuación y la acción y verla reflejada en el mundo virtual se reduce, lo que aumenta tu sensación de conexión con ella.

Frecuencia de actualización, frecuencia de imagen y presencia de realidad virtual

El mundo real no tiene frecuencia de actualización. Bueno, si somos pedantes, seguramente un físico teórico planteará algo sobre la teoría de cuerdas, la vibración o alguna otra idea relacionada que esté más allá del alcance de un artículo de realidad virtual. El caso es que, para nuestros propósitos, el mundo real ocurre en tiempo real.

Nuestra percepción del mundo real no es del todo en tiempo real y no tenemos el ancho de banda para procesar todos los detalles que están allí, pero del mismo modo, por el bien de la discusión aquí, percibes la realidad como un flujo continuo de información sensorial. . Nuestra visión es analógica, no cortada en rebanadas digitales como un juego de computadora.

Con el advenimiento de la realidad virtual moderna, se hizo evidente que el concepto de "presencia" era importante para convertirla en una experiencia transformadora. Consiga presencia cuando pueda engañar al cerebro del usuario haciéndole sentir que está presente en el mundo virtual, en lugar de su ubicación en el mundo real.

Después de mucha investigación y experimentación, resulta que hay una serie de aspectos técnicos que deben funcionar en ciertos niveles mínimos para que ocurra la presencia. Por ejemplo, el campo de visión horizontal (esencialmente su visión central y periférica) debe tener al menos 90 grados de ancho. La visión humana suele tener alrededor de 180 grados de ancho y quizás un poco más, pero a 90 grados, la presencia se vuelve posible.

La latencia es otro factor importante. La latencia de un extremo a otro de un sistema de realidad virtual no debe ser superior a 50 ms y preferiblemente inferior a 20 ms. Al menos, estos son los números a los que apuntar, según el exjefe de tecnología de Oculus, John Carmack, también famoso por ID Software.

La frecuencia de actualización (y la frecuencia de fotogramas) también es una parte crucial del rompecabezas de la presencia. Por un lado, está directamente relacionado con la latencia, pero también con la fluidez del movimiento. A medida que aumenta la velocidad de fotogramas y disminuye la latencia, el mundo virtual comienza a parecerse más al mundo real de lo que nuestro cerebro espera.

¿Qué importancia tiene la frecuencia de actualización en la realidad virtual?

Como ha visto, la frecuencia de actualización y la frecuencia de cuadros que permite son cruciales para una buena realidad virtual que se siente presente y brinda una experiencia de usuario cómoda. ¿Cuánta frecuencia de actualización queremos? Cuando se estaba trabajando en el prototipo original de Oculus Rift, la sabiduría común era que 90Hz (y por lo tanto 90 cuadros por segundo) era el objetivo mínimo para que la presencia de realidad virtual funcionara.

Desde entonces, Oculus ha lanzado un auricular con una frecuencia de actualización más baja que esta. El primer Oculus Quest ofrecía un 72Hz "simple", pero resultó que esto no era un problema. Al menos para la pantalla OLED de baja persistencia del Quest 1, que ayudó a reducir el desenfoque de movimiento y la latencia hasta cierto punto.

Sin embargo, ese producto de 72Hz puede haber sido solo un problema, ya que el Quest 2 y todos los demás auriculares principales ahora ofrecen 90Hz, con números más altos que se convertirán en la norma en el futuro. En última instancia, la frecuencia de actualización es muy importante para la realidad virtual, pero si ya está funcionando a 90Hz, no tiene mucho de qué preocuparse siempre que tenga suficiente energía para manejar los cuadros requeridos.