Qual a importância das taxas de atualização em RV?

Existem muitas especificações importantes quando se trata de realidade virtual, mas a taxa de atualização costuma ser esquecida. Embora o “campo de visão” ou a resolução da tela sejam importantes por si só, a taxa de atualização dos fones de ouvido pode significar a diferença entre imersão e aversão.

O básico das taxas de atualização

Não importa o tipo de dispositivo de exibição que você está usando, ele tem uma taxa de atualização máxima específica. Este é o tempo que leva para redesenhar completamente a imagem na tela. As taxas de atualização são medidas em Hz (Hertz) e, portanto, o número que você vê representa o número total de redesenhadas de exibição em um segundo.

A grande maioria dos monitores no mundo são capazes de pelo menos 60 Hz com os monitores mais novos atingindo números como 120 Hz, 240 Hz e até 360 Hz ! Quanto mais alta a taxa de atualização, mais suave o movimento que a tela pode reproduzir. Para mídia interativa, como videogames, taxas de atualização mais altas também tornam as experiências mais responsivas e imediatas.

A diferença entre taxa de quadros e taxa de atualização

Embora a taxa de atualização de um monitor nos diga o número máximo de imagens novas que ele pode exibir em um segundo, o conteúdo tem que estar lá para que isso signifique alguma coisa. Por exemplo, seu videogame precisa renderizar 60 quadros a cada segundo se você quiser ver o efeito total de uma tela de 60Hz.

Se renderizar menos do que isso, você verá apenas a qualidade do movimento dos quadros reais produzidos. Da mesma forma, se você obtiver mais quadros por segundo do que a tela pode exibir, estará desperdiçando esses quadros, pois nunca os verá.

A taxa de quadros é um tipo de resolução

Para entender por que a taxa de atualização e a taxa de quadros são importantes, é útil pensar nelas como uma forma de resolução. Normalmente, a resolução no contexto de monitores se refere ao número de pixels que estão em exibição. Uma imagem 4K contém quatro vezes mais pixels de uma imagem Full HD 1080p. É, portanto, possível ver detalhes finos na imagem 4K que simplesmente não existem na imagem de resolução mais baixa.
Esta é a resolução espacial da imagem, um único momento congelado no tempo.

A taxa de quadros é a resolução temporal . Ou seja, a quantidade de detalhes na imagem ao longo do tempo. Pense assim: a 60 quadros por segundo, você verá 60 amostras de tempo no mundo virtual. Qualquer coisa que aconteça entre esses instantâneos é invisível para você. Se um objeto estiver se movendo dentro de sua visão, você só verá sua posição atual ser atualizada a cada 60 de um segundo. Se você dobrar a taxa de quadros para 120 quadros por segundo (e estiver usando uma tela de 120 Hz), verá o dobro de informações, porque agora você tem o dobro de amostras de tempo a cada segundo. O resultado final é que o movimento parece mais suave quanto maior a taxa de quadros e a taxa de atualização aumentam juntas.

Esta não é apenas uma melhoria visual. À medida que a resolução temporal aumenta, a capacidade de resposta do mundo às suas ações também se torna mais rápida. O tempo entre você executar e agir e vê-la refletida no mundo virtual diminui, o que aumenta seu senso de conexão com ele.

Taxa de atualização, taxa de quadros e presença de RV

O mundo real não tem taxa de atualização. Bem, se estamos sendo pedantes, certamente um físico teórico levantará algo sobre a teoria das cordas, vibrações ou alguma outra ideia relacionada que está além do escopo de um artigo sobre RV. A questão é que, para nossos propósitos, o mundo real acontece em tempo real.

Nossa percepção do mundo real não é exatamente em tempo real e não temos largura de banda para processar todos os detalhes que estão lá, mas da mesma forma, para fins de argumentação aqui, você percebe a realidade como um fluxo contínuo de informações sensoriais . Nossa visão é analógica, não dividida em fatias digitais como um jogo de computador.

Com o surgimento da RV moderna, tornou-se aparente que o conceito de “presença” era importante para torná-la uma experiência transformacional. Você alcança a presença quando pode enganar o cérebro do usuário fazendo-o sentir como se ele estivesse presente no mundo virtual, em vez de sua localização no mundo real.

Depois de muita pesquisa e experimentação, descobriu-se que vários aspectos técnicos precisam ser executados em determinados níveis mínimos para que a presença aconteça. Por exemplo, o campo de visão horizontal (essencialmente sua visão central e periférica) precisa ter pelo menos 90 graus de largura. A visão humana tem geralmente cerca de 180 graus de largura e talvez um pouco mais ampla, mas a 90 graus de presença torna-se possível.

A latência é outro fator importante. A latência ponta a ponta de um sistema VR não deve ser superior a 50ms e, preferencialmente, inferior a 20ms . Pelo menos, esses são os números a almejar de acordo com o ex-chefe de tecnologia da Oculus John Carmack, também famoso pela ID Software.

A taxa de atualização (e a taxa de quadros) também é uma parte crucial do quebra-cabeça da presença. Por um lado, está diretamente relacionado à latência, mas também à suavidade do movimento. Conforme a taxa de quadros aumenta e a latência diminui, o mundo virtual começa a se parecer e se sentir mais parecido com o mundo real que nosso cérebro espera.

Qual é a importância da taxa de atualização em RV?

Como você viu agora, a taxa de atualização e as taxas de quadros que ela habilita são cruciais para uma boa RV que parece presente e oferece uma experiência de usuário confortável. Quanta taxa de atualização queremos? Quando o trabalho no protótipo original do Oculus Rift estava em andamento, o senso comum era que 90 Hz (e, portanto, 90 quadros por segundo) era o alvo mínimo para a presença de VR funcionar.

Desde então, a Oculus lançou um fone de ouvido com uma taxa de atualização inferior. O primeiro Oculus Quest oferecia “meros” 72 Hz, mas descobriu-se que isso não era problema. Pelo menos para a tela OLED de baixa persistência do Quest 1, que ajudou a reduzir o desfoque de movimento e a latência até certo ponto.

Esse produto de 72 Hz pode ter sido apenas um pontinho, no entanto, uma vez que o Quest 2 e todos os outros fones de ouvido principais agora oferecem 90 Hz, com números mais altos definidos para se tornarem a norma no futuro. No final das contas, a taxa de atualização é muito importante para a RV, mas se você já está rodando a 90Hz, não precisa se preocupar muito, contanto que tenha potência suficiente para alimentar os frames necessários.