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crystal cove

“Ele se sentiu como uma mariposa inepta, colidindo contra a janela da realidade, observando sua imagem indistinta através do vidro.” Como o personagem do clássico de ficção científica Ubik, estamos lentamente tropeçando em direção a outra realidade, a virtual. Se existe uma muleta promissora para nos ajudar a finalmente chegar lá, essa é o Oculus Rift. De um simples projeto no Kickstarter para uma empresa milionária com nomes lendários como John Carmack, os fabricantes do óculos de realidade virtual têm provocado muito entusiasmo em torno de seu produto. Nesta CES 2014, a Oculus VR finalmente apresentou o novo protótipo do aparelho, que foi batizado com o nome um tanto romântico de Crystal Cove e recebeu um tremendo upgrade.

O Oculus Rift que conhecíamos até agora é basicamente um display de resolução 1280 x 800 que utilizava uma combinação de acelerômetro, giroscópio e magnetômetro para acompanhar a orientação da cabeça do usuário. Em outras palavras, ele pode reconhecer a direção do olhar e ajustar a câmera de um jogo de acordo.

O Crystal Cove é, em parte, uma evolução natural dessas características. A última rodada de investimentos que a Oculus VR recebeu parece ter convencido os fornecedores da empresa de que valia a pena produzir componentes mais especializados e o resultado disso é um novo display OLED de resolução 1080p (960 x 1080 pixels para cada olho). Ainda assim, é provável que a qualidade de imagem não seja completamente satisfatória. Afinal, a tela fica muito próxima do rosto do usuário.

A segunda mudança importante é a adição de um sistema para acompanhar os movimentos da cabeça. Como mencionei acima, o Oculus original pode distinguir a direção geral do olhar, mas não se o crânio está se movimentando para cima, por exemplo. A solução foi incluir uma série de lâmpadas sobre a superfície dos óculos. Uma câmera externa captura, então, a luz que elas emitem e o software se encarrega de identificar a posição do crânio. Essa adição, acompanhada da redução do atraso entre a captura e a reprodução dos movimentos do usuário no mundo virtual (a latência caiu de 60 ms para 30 ms), deve tornar a experiência bem mais confortável. É difícil dizer o quão preciso o sistema será se o jogador ficar de costas para a câmera, considerando que não há lâmpadas na traseira, mas, a princípio, ele é capaz de identificar movimentos para cima, para baixo, para a esquerda e para a direita.

Mas a novidade mais interessante é também muito mais sutil do que câmeras e telas de alta resolução: ela envolve a maneira particular com a qual o aparelho lida com o sinal de vídeo para tentar amenizar a náusea que os jogadores sentem ao utilizar o óculos. A visão humana tem uma série de características biológicas que são úteis na natureza mas atrapalham empreitadas como a do Oculus Rift. Nossa visão periférica, por exemplo, tem alta resolução temporal (para identificar movimentos de possíveis predadores), enquanto a área central do nosso campo de visão dá mais importância para a resolução espacial (para identificar detalhes dos objetos que manipulamos).

Evidentemente, essas diferenças causam várias dificuldades para um display que cobre boa parte do campo de visão, como é o caso do Oculus Rift. Ele é mais susceptível ao efeito de flicker, por exemplo, caso a taxa de atualização da tela não seja suficientemente alta. Por outro lado, a baixa resolução temporal da região central do olho (a fóvea) faz com que os detalhes de um objeto em movimento só possam ser reconhecidos se o olho “estabilizar” a imagem com movimentos correspondentes. Para tanto, o cérebro precisa prever a direção geral do objeto e mover o olho antecipadamente.

Tudo isso funciona muito bem na natureza, mas telas como as de LCD e OLED confundem esse sistema. Quando um frame é exibido em uma tela como essa, a mesma imagem continua sendo iluminada até que o próximo frame seja enviado pela placa de vídeo e o ciclo de atualização dos pixels se complete. Agora imagine uma bola rolando através da tela. Nossos olhos identificariam o movimento e tentariam compensá-lo para estabilizar a imagem. Ocorre que o movimento do olho pode acontecer no meio de um ciclo de atualização, o que faz com que a imagem captada não seja aquela que o cérebro havia deduzido a partir da velocidade aparente da bola. O resultado é aquele borrão que chamamos de motion blur. Para um display que ocupa quase todo o campo de visão, esse efeito é ainda mais intenso porque a velocidade aparente dos objetos é maior (afinal, eles transitam uma distância maior em relação ao olho).

Em geral, a solução que os fabricantes de TVs e monitores encontraram para esse problema foi simplesmente aumentar a taxa de atualização, o que faz com que o intervalo de tempo que o olho tem para se mover também diminua. A Oculus VR foi mais criativa. Em vez de encurtar o tempo durante o qual um frame redundante fica iluminado, eles simplesmente cortam o sinal e apagam a tela durante esse mesmo intervalo. Como estamos falando de milésimos de segundo, o usuário não percebe a diferença e seu cérebro funde apenas os frames completos para criar a ilusão de movimento.

O princípio é similar ao de um projetor de filmes. Em vez de simplesmente mover o negativo na frente de uma lâmpada, iluminando os frames sucessivamente, todo projetor tem um obturador que corta a cena por uma fração de segundo. Se esse componente não existisse, veríamos apenas um borrão porque nossos olhos tentariam acompanhar o movimento do filme. Os cortes que o obturador introduz fazem com que o cérebro perceba apenas frames completos porque não há luz durante a transição entre cada frame para estimular o olho. Da mesma forma, o Crystal Cove estimula o olho apenas quando a GPU entrega uma imagem completa. Pelo menos na teoria, essa abordagem reduz o motion blur.

Será que a Oculus VR vai conseguir realizar o velho sonho da realidade virtual? Como a própria empresa admite, ainda é muito cedo para dizer. Mas, como a nova estratégia do Crystal Cove sugere, engenhosidade não falta nesse time. Também é admirável a maneira como eles se recusam a lançar o Oculus Rift antes de polir a experiência de uso. Se o criador de Doom acredita nessa empresa, creio que podemos esperar boas novas no futuro.