Обзор Oculus Rift. Часть 2 — THG.RU

Обзор Oculus Rift | Что можно делать (и нельзя) с Rift

Обзор Oculus Rift. Часть 1

Доступные VR-игры

В каталоге контента для Oculus Rift присутствует 30 приложений, предлагающих широкий диапазон впечатлений и переживаний, возможных в виртуальной реальности. К счастью, большинство представленных игр стоят дешевле, чем на консолях. Только 11 из 30 стоят $20 или дороже, и всего четыре $50 или больше. Основная масса — это короткие инди-игры стоимостью до $15.

Стоимость зависит от типа игры. Oculus предлагает лишь несколько игр класса AAA, например, Project Cars и Elite: Dangerous, при этом ни одна из них не была создана специально для виртуальной реальности. VR является просто дополнением, хотя и весьма впечатляющим.

Единственной полноценной VR-игрой класса AAA можно назвать EVE: Valkyrie. Если вы оформляли предварительный заказ на Oculus Rift, то игру вы получаете бесплатно. Для остальных EVE: Valkyrie обойдется в $59.

Chronos близка к уровню AAA. Палмер Лаки писал об этой игре в начале марта, утверждая, что Chronos предлагает большую глубину погружения, чем любая другая доступная сегодня игра для VR. Кампания длится целых 13 часов, так что вы вряд ли пройдете ее за один присест.

Radial G

К дорогим играм также относятся: AirMech: Command — динамичная стратегия в реальном времени от третьего лица; Defense Grid 2 — игра в стиле обороны башни; Radial — скоростные гонки, похожие на Wipeout, но в VR. Каждая игра предлагает абсолютно разные впечатления от виртуальной реальности

Также есть много казуальный игр. Стартовый каталог включает Adventure Time за $5 (самая дешевая игра в каталоге) и Dreadhalls — игра в жанре хоррор, сначала разрабатываемая для гарнитуры версии DK2 и позже для Gear VR. Также была портирована EVE: Gunjack от CCP Games, успешно дебютировавшая в ноябре 2015-го для Gear VR.

Многие игры в магазине довольно короткие. Oculus утверждает, что в этом году появится около сотни новых, и множество игр разрабатываются к следующему году, хотя многие из них не дадут сильного погружения в виртуальный мир.

В таблице ниже вы заметите столбец с названием «Уровень комфорта». Таким образом Oculus пытается сказать каких впечатлений можно ожидать от игры. Аналогичная система применяется для игр Gear VR, имеющих следующие маркировки: «comfortable for most» (комфортно для большинства) «comfortable for some» (комфортно для некоторых) и «comfortable for few» (комфортно для единиц). Эта система дает не совсем ясное представление о том, что вам представить увидеть. Для Oculus Rift применяются уровни «Comfortable» (комфортные) «Moderate» (умеренные) и «Intense» (интенсивные). Честно говоря, такой способ дифференциации не лучше предыдущего, причем на своем сайте Oculus не расшифровывает эти понятия. В документации, которую мы получили для подготовки этого обзора, есть дополняющая информация, но критерии для каждой категории довольно обширные.

Рейтинг Comfortable означает, что игра не подразумевает перемещений в ней. Такие игры не должны вызывать тошноту, но могут появиться другие ощущения. Рейтинг Moderate подразумевает некоторое перемещение, которое может вызывать разные уровни дискомфорта. Интенсивные игры включают активное перемещение, например бег, гонки или полет.

Не VR игры

Гарнитура Oculus Rift обеспечивает эффект полного погружения. Чтобы игра правильно работала на Oculus Rift, она должна поддерживать виртуальную реальность. Многие игры разрабатывались с учетом поддержи VR, но есть способы играть еще в не оптимизированные игры.

Oculus не поддерживает работу обычных компьютерных игр через систему VR, но благодаря сотрудничеству с Microsoft вы можете играть в игры для Xbox One через гарнитуру Oculus Rift. Эти игры визуализируются не в виртуальной реальности, а на большом экране в виртуальной комнате. Oculus Rift может осуществлять отображение игр Xbox в потоке, используя такой же механизм, как для поточной передачи игр на ПК.

Если вы хотите играть в стандартные компьютерные игры в виртуальной реальности, можно использовать сторонние инструменты, которые пока не поддерживаются Oculus. Приложение VR Desktop обещает доступ к ПК в среде виртуальной реальности, включая вашу библиотеку видеоигр на дисплее большого формата. VR Desktop сможет визуализировать несколько экранов, а также получит функцию отображения на виртуальных искривленных экранах.

Не менее интересной является открытая утилита Vireio Perception, создаваемая сообществом разработчиков на MTBS3D. По сути это бесплатный драйвер, позволяющий играть в разные игры в полноценном стереоскопическом 3D. Поддержка игр с DX11 пока находится в разработке. Но в качестве альтернативы можно купить другой драйвер vorpX, чтобы получить доступ к играм DX10 и DX11. Но не каждая игра будет работать в таком режиме, список пока ограничен 174 позициями.

Другие развлечения

Oculus также подхватила идею использования Oculus Rift не только для игр. Она видит применение гарнитуры в сфере развлечений, образования, туризма и медицины. Но на сегодняшний день альтернатива играм на Oculus Rift представлена главным образом в виде развлечений.

Одним из самых актуальных типов контента является видео с эффектом присутствия. Oculus сотрудничает с компанией Jaunt — лидером в производстве видео, снятого с углом обзора 360 градусов. Благодаря этому сотрудничеству появился портал, где вы можете найти фильмы с живыми актерами, снятые с использованием продвинутой аппаратуры Jaunt. В приложении Jaunt вы найдете экстремальный спорт, достопримечательности и музыку.

Также на платформе Oculus нашла место анимация с эффектом присутствия. Компания создала свою собственную студию трехмерных анимационных фильмов (как Pixar и Dreamworks) под названием Oculus Story Studio, которая будет создавать собственные анимационные истории в виртуальной реальности. Первой картиной стала Henry, и в будущем Oculus Story Studios обещает больше подобных вещей.

Что нельзя делать

Первое, что хочется попробовать в виртуальной реальности, это сражения от первого лица. На первый взгляд звучит неплохо. Но, к сожалению, шутеры плохо переносятся в виртуальную реальность. Бег в виртуальной среде, когда ваше тело фактически не перемещается, сбивает с толку. Шутеры от первого лица должны разрабатываться с учетом ограничений VR-устройств текущего поколения. Поэтому для виртуальной реальности будет появляться больше стационарных шутеров, вместо динамичных «стрелялок» типа Call Of Duty.

Есть, конечно, исключения. Всенаправленные беговые дорожки, такие как Virtuix Omni, которая была представлена на CES, дают возможность бегать в виртуальной среде, одновременно двигаясь в реальном мире. Вы можете заказать Omni уже сегодня, но в Virtuix признают, что за исключением собственных демонстраций возможности Omni по-настоящему раскроются только через годы совершенствований.

Как насчет того, чтобы полностью отказаться от традиционного монитора? Это реально, но в будущем. Без возможности видеть объекты за пределами гарнитуры (в Oculus Rift нет внешней камеры) будет трудно взаимодействовать с такими устройствами как клавиатура и мышь. Мы видели различные демонстрации в определенных сценариях, например VR-редакторы сцен от Epic и Unity. Однако эти инструменты предназначены для разработчиков компьютерных игр.

Кроме того, способ работы графических драйверов с VR-гарнитурой не позволяет Oculus Rift отображать рабочий стол Windows без дополнительных инструментов. Программа Virtual Desktop позволит вам взаимодействовать со средой Windows в виртуальной реальности (можно даже установить несколько виртуальных дисплеев), но вам все равно потребуется настольный монитор, чтобы запустить приложение.

Обзор Oculus Rift | Трудности тестирования виртуальной реальности

Не трудно догадаться, что зрелых инструментов для оценки систем виртуальной реальности пока нет. Тесты, которые мы выполняли на предсерийных образцах оборудования, для розничной версии Oculus Rift не подходят. Другие бенчмарки, которые должны были быть готовы к запуску, все еще находятся на заключительных этапах утверждения. В Oculus лишь говорят, что в основном процесс оценки подразумевает личное восприятие.

Этим мы конечно тоже займемся. Но сводить оценку столь ожидаемого продукта до простых комментариев уровня «геймплей кажется достаточно плавным» как-то не серьезно.

В консультации с AMD и Nvidia мы получили противоречивые рекомендации. Одна компания считает, что лучшим инструментом для тестирования производительности на сегодняшний день является Fraps, другая опасается доверять каким-либо инструментам на раннем этапе. В конце концов, какой смысл в полученном результате, если его не возможно грамотно объяснить?

Это не первый раз, когда к утилите Fraps возникают вопросы. Несколько лет назад, когда мы еще и не думали про гарнитуры виртуальной реальности для потребителей, продукты AMD подозревались в непоследовательной отрисовке кадров, которая проявлялась в виде микропритормаживаний. Тогда компания помогла объяснить, как Fraps собирает данные и когда ее результаты могут быть неверно истолкованы. Поскольку программа получала данные на стыке программных интерфейсов между игровым движком и Windows, перехватывая вызовы прежде, чем они достигали Direct3D, в показателях Fraps не учитывались несколько этапов обработки в конвейере вывода изображения.

В случае с виртуальной реальности все еще сложнее. Специально для Oculus Rift кадр для каждого глаза перед выводом на дисплей проходит проверку через Asynchronous Timewarp (ATW). Если время рендеринга кадра превышает потолок в 11,11 мс (соответствующий частоте обновления 90 Гц), ATW повторно использует предыдущий кадр с обновленной информацией о положении гарнитуры, предотвращая дрожание изображения.

Мы подозреваем, что пропущенный кадр будет учитываться программой Fraps, а техника Oculus замаскирует этот эффект в реальной игре, но пока Oculus уклоняется от комментариев, а представители AMD и Nvidia, кажется, не знают наверняка. Потратив немало времени на тестирование и игры в Oculus Rift, мы считаем, что происходит именно так.

Поскольку на сегодняшний день только Fraps позволяет дать хоть какое-то представление о производительности, мы опубликуем результаты наших бенчмарков, но с большими оговорками. Между показателями Fraps и игрой в Oculus Rift есть корреляция, но прежде чем делать выводы, ознакомьтесь с нашим анализом этой ситуации. Во многих случаях «проблемы» на диаграммах не так страшны, как кажутся.

Сравнение результатов усложняется динамическими корректировками качества, которые используются играми для поддержания времени рендеринга кадров в пределах 11,11 мс. Для исправления пространственного искажения, вызванного линзами гарнитуры, необходимо отрисовывать больше пикселей, чем фактическое разрешение дисплея, обычно оно умножается на 1,4. Но если игровой движок считает, что не достигнет целевой частоты кадров, то множитель 1,4 может снизиться до 1,3 или 1,2, немного жертвуя качеством картинки (по словам разработчиков, это может остаться практически незаметным) для поддержания эффекта погружения. С помощью Fraps можно получить данные по скорости рендеринга, но различие по качеству добавляет к нашему анализу еще одну неизвестную, по крайней мере, пока кто-нибудь не создаст инструмент для сбора такой информации. По словам старшего программиста Valve Software Алекса Влэчоса кроме адаптивных изменений в процессе вывода изображения для поддержки уровня производительности на лету могут корректироваться алгоритмы сглаживания или использоваться различные спецприемы.

Также следует понимать, что частота кадров и коррекция времени рендеринга кадров не отражают всех аспектов производительности гарнитуры. Задержка и инерционность играют существенную роль в комфорте и удовольствии от виртуальной реальности, а эти аспекты Oculus Rift мы просто не можем измерить с помощью существующих сегодня инструментов.

Мы можем показать результаты, собранные Fraps, и постараться соотнести их с реальным опытом использования Oculus Rift. В ближайшие дни мы ожидаем появления предварительной версии бенчмарка VRMark для прессы, который позволит измерить задержку между движением головы пользователя и отображением этого движения на дисплее (draw call to photon latency) и охватить своим анализом больше элементов конвейера вывода изображения. Также мы ожидаем появления Basemark VRScore. Кроме схожих с VRMark измерений, этот бенчмарк обещает фиксацию задержки для левого и правого глаза, учет пропущенных и дублированных кадров. Когда станут достуными финальные версии этих инструментов, мы сообщим о полученных результатах. А теперь давайте познакомимся с железом, которое мы использовали для тестирования.

Как мы тестировали Oculus Rift

Oculus прислала для обзора VR-совместимый ПК далеко не с топовыми характеристиками. Мы использовали его для многих тестов в этом обзоре, но также собрали в лаборатории одну из самых быстрых систем на сегодняшний день для дополнительного измерения производительности. Она включает процессор Core-i7-5960X, 16 Гбайт памяти G.Skill DDR4, системную плату MSI X99S Xpower AC и SSD Crucial MX200 на 500 Гбайт.

Учитывая аппаратные требования виртуальной реальности, для нашей машины подходят всего несколько видеокарт. Мы хотели протестировать рекомендуемые Oculus Radeon R9 290 и GeForce GTX 970, несколько карт с более высокими характеристиками и хотя-бы одну с более низкими. Как это часто бывает, MSI вызвалась помочь с оборудованием и прислала следующие видеокарты:

Кроме этих моделей у нас в лаборатории уже были Radeon R9 Fury X, GeForce GTX 980 Ti и GeForce GTX 970.

Также стоит упомянуть, что MSI прислал по две R9 390X и GTX 980, чтобы мы могли протестировать связки CrossFire и SLI. Но позже нам сказали, что нынешние игры для Oculus не поддерживают рендеринг на нескольких GPU. Когда приложения начнут использовать технологии AMD Affinity Multi-GPU и Nvidia VR SLI, мы используем эти карты для оценки прироста скорости (на выставке GDC 2016 года Влэчос из Valve говорил, что технология «Advanced VR Rendering Performance» может обеспечить ускорение до 30-35 %).

Для тестирования мы выбрали четыре игры из каталога Oculus. Они имеют ограниченное количество графических настроек, которые в трех играх мы выставили на максимум. Все три игры не идеальны для тестирования, поскольку в них трудно повторить одну и ту же последовательность действий в каждом прогоне.

В самом разгаре тестирования Nvidia сообщила о доступности нового драйвера версии 364.64, который мы установили и заново провели тесты. По словам представителей компании, эта версия драйвера выйдет вместе с Oculus Rift, а последующая будет включать ряд исправлений, тем не менее, версия 364.64 представляет уровень производительности и качества изображения, доступный на момент старта продаж.

AMD тоже сообщила о выходе нового программного пакета Radeon Software Crimson Edition 16.3.2, который будет поддерживать Oculus SDK 1.3. Эта новость появилась спустя несколько дней после того, как мы завершили тестирование и отослали гарнитуру Oculus Rift для практических испытаний в другую лабораторию Tom’s Hardware. Поэтому наши результаты получены на ПО версии 16.3.1, выложенном 16.03.16. Мы попросили у AMD список изменений в релизе 16.3.2, но пока не получили ответа.

Обзор Oculus Rift | Результаты тестов

Lucky’s Tale

Хотя нам очень хотелось начать с самых показательных результатов или с самых тяжелых для железа игр, но мы решили сперва продемонстрировать результаты игры Lucky’s Tale. Это мультяшный платформер, который вряд ли мог бы полюбиться продвинутым геймерам. Но благодаря перспективам, которые открывает VR, игра оказалось очень динамичной.

Кроме того Lucky’s Tale доступна для различных аппаратных конфигураций. Мы протестировали игру на средних настройках графики, пробежав стартовый уровень до первой двери.

Lucky’s Tale — средняя детализация, динамика частоты кадров

Lucky’s Tale — средняя детализация, динамика времени кадра

Lucky’s Tale — средняя детализация; средняя, максимальная и минимальная частота кадров

Результаты средней, минимальной и максимальной частоты кадров показывают, что все семь видеокарт обеспечивают стабильные 90 FPS. Эти результаты совпадают с показаниями графика частоты кадров в динамике. График динамки времени кадра показывает, что некоторые карты время от времени превышают порог 12 мс и колеблются в диапазоне 11 -12,5 мс. Понимание причин этих колебания имеет для нас высший приоритет. Тем не менее, мы можем вас заверить, что картинка в Lucky’s Tale сменяется исключительно плавно на всех протестированных картах, и даже на GeForce GTX 960, которая ниже рекомендуемых аппаратных требований Oculus. Пока все идет хорошо.

EVE: Valkyrie

EVE: Valkyrie — первая игра, которую мы видели на Oculus Rift еще в 2014 году, и, вероятно, самая фантастическая виртуальная реальность на сегодняшний день. Чтобы достичь успеха в игре, нужно активно двигать головой, чтобы целится в летающих вокруг вас врагов. Процесс тестирования на базе этой игры имеет ряд трудностей. Чтобы сгенерировать повторяющиеся результаты, мы выполняли одну и ту же последовательность действий, стараясь не делать лишних движений. Все доступные настройки детализации графики были установлены на максимальные значения.

EVE: Valkyrie — средняя детализация; средняя, максимальная и минимальная частота кадров

EVE: Valkyrie — средняя детализация, динамика времени кадра

EVE: Valkyrie — средняя детализация, динамика частоты кадров

График динамики частоты кадров показывает, что AMD Radeon R9 380 и GeForce Nvidia GTX 960 с трудом справляются с рендерингом до того момента, как истребитель вылетает из ангара. Далее игра идет плавно на всех семи видеокартах.

Вот что интересно: при игре на двух более медленных графических ускорителях мы не почувствовали каких-либо проблем с производительностью. Мы наслаждались каждой секундой в игре, независимо от GPU. Степень вовлечения — вот что не может учесть Fraps при тестировании HMD (особенно в свете того, что на финальной версии Oculus Rift работает технология Aasynchronous Timewarp).

Chronos

Вероятно, требования к производительности системы повысятся, когда вы начнете крутить головой в многопользовательских космических боях EVE. Но перейдем к другой игре. Сцена открытия Chronos нетипично требовательна к железу по сравнению с тем, во что мы играли до этого, и наши данные это подтверждают. Но нужно учитывать, что мы усилили нагрузку, выставив графические параметры Epic, хотя геймеры могут выбрать более легкие настройки, чтобы добавить игре скорости и плавности.

Chronos — максимальная детализация, средняя, максимальная и минимальная частота кадров

Chronos — максимальная детализация, динамика времени кадра

Chronos — максимальная детализация, динамика частоты кадров

Только самые быстрые видеокарты Nvidia обеспечивают среднюю частоту кадров 90 FPS. График частоты кадров в динамике показывает, что GeForce GTX 960 привязывается к уровню 45 FPS, кратно частоте 90 FPS, в то время как AMD Radeon R9 380 не может поддерживать такой уровень постоянно. Не трудно предположить, что при таком FPS в показаниях времени кадра будет полный беспорядок. Две самые медленные модели большую часть времени показывает уровень 22,2 мс, соответствующий их среднему значению частоты кадров 45 FPS.

На основании этих показателей напрашивается вывод, что впечатления от игр по части плавности будут кошмарными. Однако на видеокартах уровня GeForce GTX 970 и Radeon R9 Fury X и выше, картинка в Oculus Rift сменяется достаточно гладко. Торможения наблюдаются на трех младших моделях, и создается впечатление, что технология ATW не может должным образом компенсировать проседание скорости из-за отсутствия новых кадров для смены. В таких условиях играть можно лишь несколько минут, после чего захочется выйти.

Radial-G

Самой динамичной игрой в нашей выборке является Radial-G. Это скоростная гоночная аркада, в которой необходимо выбрать лучшую полосу на цилиндрическом треке. Игра не позволяет сильно отвлекаться на компромиссы в детализации, так что механизмы адаптивного качества графики могут работать с особой эффективностью. Но мы не уверены, реализованы они здесь или нет.

Chronos — максимальная детализация, средняя, максимальная и минимальная частота кадров

Chronos — максимальная детализация, динамика времени кадра

Chronos — максимальная детализация, динамика частоты кадров

Для тестирования мы делали три круга по самой простой трассе в игре. Судя по показателям минимальной частоты кадров можно сделать вывод, что в игре будут наблюдаться существенные замедления, однако график частоты кадров в динамике показывает, что есть только одно заметное проседание в самом начале гонки (кроме GeForce Nvidia GTX 960, производительность которой скачет в ходе всего теста). Но даже во время игры на GTX 960 геймплей кажется достаточно плавным от старта до финиша, несмотря на количество пропущенных кадров в отчете Fraps.

Разбираемся в бенчмарках

Из доступных инструментов для оценки производительности в VR на сегодняшний день есть только Fraps. Общая картина производительности, которую он рисует, явно не соответствует реальным впечатлениям при непосредственном использовании гарнитуры Oculus Rift. Мы не сомневаемся, что Fraps точно отслеживает данные в той точке конвейера вывода изображения, в которой он перехватывает текущие вызовы. Но далее по конвейеру есть еще много этапов, которые он не учитывает.

Полученные нами результаты подтверждают, что рекомендации Oculus вполне адекватны. Nvidia GeForce GTX 960 слабовата для некоторых игр в Oculus Rift, и платформа мало что может сделать для компенсации этого недостатка. 970-я кажется более подходящим вариантом, но учитывая, что она представляет нижний уровень, лучше всего использовать GeForce GTX 980 или 980Ti. В линейке AMD необходимо провести оптимизации. Нам действительно очень интересно, какие изменения были внесены в драйвер версии 16.3.2, чтобы Radeon R9 380 AMD смогла выйти на один уровень с GTX 960, особенно в Chronos, где даже R9 390X показала признаки притормаживания.

Хотим подчеркнуть, что последствия недостаточно высокой скорости рендеринга в виртуальной реальности ощущаются гораздо сильнее, чем проседания скорости ниже 60 FPS на стандартном мониторе. Как только начинаются пропускаться кадры, виртуальная реальность быстро становится некомфортной. После нескольких дней тестов один из наших испытателей начал подмечать моменты, которые приводили к укачиванию, причем эффект был достаточно сильным и ему не хотелось возвращаться к Oculus Rift в течение нескольких часов. В процессе тестирования медленных видеокарт другой наш коллега достаточно быстро начинал почувствовать головную боль. В общем, не стоит пренебрегать рекомендациями Oculus. Видеокарта должна отрисовывать 400 (плюс-минус 50) миллионов пикселей в секунду. Пока это возможно только с помощью очень мощной графической подсистемы.

Что с платформой?

VR-совместимый ПК, который нам прислали из Oculus, использует процессор Core i5 с микроархитектурой Skylake. Система, собранная в нашей лаборатории, построена на базе процессора Core i7 Haswell-E. Будет ли между ними разница? Сначала мы рассчитывали получить результаты, сравнивая платформы Haswell-E, Skylake, Haswell и Piledriver (на процессоре FX). Однако жесткие временные рамки и досадная нехватка необходимых данных о производительности воспрепятствовали этому. Тем не менее, мы не отбросили эту идею, поскольку полученные в ходе такого исследования результаты могут существенно повлиять на решение о покупке.

Если кратко, то не стоит думать, что платформы Intel, ориентированные на рабочие станции, будут лучше справляться с приложениями виртуальной реальности только потому, что у них больше ядер и линий PCIe. Если скорость в одном потоке недостаточна для своевременного вывода очередного кадра, то лучше предпочесть микроархитектуру, предлагающую самую большую пропускную способность IPC и самую высокую тактовую частоту. Данная рекомендация применима ко всему сегменту ПК-игр в целом, но поскольку VR наиболее чувствительна к задержке, данный фактор имеет особое значение. В этом плане наиболее оптимальным выбором будет быстрый четырехъядерный процессор на архитектуре Skylake.