Team Fortress 2: Valve experimentiert mit VR-Brillen

Entwicklerstudio, Steam-Betreiber und PC-Spielekonsolen-Entwickler Valve Software leistet sich ein eigenes Hardwarelabor. Nicht nur, um PC-Spielekonsolen wie die Steam Box zu entwickeln, sondern auch, um in den Bereichen virtuelle Realität (Virtual Reality) und erweiterte Realität (Augmented Reality) ganz vorne mitspielen zu können. In Forschungsprojekten widmet sich Valve deshalb dem Thema Wearable Computing - und zählt dazu VR- und AR-Brillen. An der Forschung beteiligt ist unter anderem Michael Abrash, der vor seiner Zeit bei Valve mit John Carmack an Quake arbeitete, bei Microsoft an den ersten beiden Xbox-Versionen mitwirkte, die Grafikausgabe von Windows NT mitentwickelte und diverse Programmierbücher verfasste.

Abrash ist einer von zwei Valve-Mitarbeitern, die auf der vom 25. bis zum 29. März 2013 in San Francisco stattfindenden Game Developers Conference Vorträge zur Umsetzung von VR und AR in Spielen halten. Zwar könnten VR und AR es diesmal aufgrund der verbesserten Technik in den Massenmarkt schaffen, dennoch ist laut Abrash noch viel Forschung und Entwicklung nötig, um endlich zu verwirklichen, was Science-Fiction-Geschichten und Werbespots schon lange versprechen. Nicht umsonst heißt sein Vortrag Why Virtual Reality is Hard (And Where it Might be Going).

Mit VR-Brillen sollen Spieler in die virtuelle Welt eintreten und sich in ihr mit Kopfbewegungen frei umschauen können - mit räumlicher Wirkung und das Sichtfeld ausfüllend. Das Gefühl, nur durch ein kleines Fenster oder ein Schlüsselloch zu schauen, soll damit der Vergangenheit angehören. Vorreiter einer neuen Generation solcher auch für Konsumenten erschwinglichen VR-Brillen ist die Oculus Rift, deren verbesserte Entwicklerversion bald ausgeliefert werden soll. Auch Augmented Reality (AR) soll das Spielen verändern können, indem das Bild der gefilmten realen Welt mit Objekten und Informationen überlagert oder erweitert wird, sei es auf dem Smartphone-Bildschirm oder auf einer der in Entwicklung befindlichen Smartglass-Brillen. Allerdings empfindet der Mensch dabei schon kleinste Ungereimtheiten als extrem störend, wie Abrash erklärt.

Reale Übelkeit in simulierten Welten

"Das menschliche Wahrnehmungssystem reagiert erstaunlich empfindlich auf bestimmte Diskrepanzen zur realen Welt, viele davon haften existierenden Head-mounted-Displays und Tracking-Systemen an", sagt Abrash. Als wichtigstes Problem sieht er die Latenzen sowohl bei AR als auch VR. Bereits in seinem offiziellen Valve-Blog Ramblings in Valve Time setzt sich Abrash damit auseinander, ab wann etwa die Verzögerungen unter anderem des Head-Trackers bei der Bewegung des Kopfes in virtuellen Welten nicht mehr wahrnehmbar sind.

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Oculus Rift - aktueller Prototyp (Bild: Oculus VR)

"Wenn zu viel Zeit vergeht, während der Kopf anfängt sich zu drehen und das Bild für die neue Position neu gezeichnet wird, weicht das virtuelle Bild so weit ab, dass es deutlich wackelt (bei VR) oder offensichtlich nicht mehr mit den Echtwelt-Charakteristika übereinstimmt (bei AR)", schrieb Abrash kurz vor Jahreswechsel in seinem Blogeintrag Latency - the sine qua non of AR and VR. Seiner Erfahrung nach dürfte die Latenz nicht mehr als 20 ms betragen, Forschungsergebnissen zufolge müssten aber 15, wenn nicht gar 7 ms die Grenze nach oben sein. Vor allem bei Drehungen des Kopfes würden sich Verzögerungen bemerkbar machen - je schneller der Kopf sich drehe, desto stärker.

"Zu guter Letzt scheint Latenz mit der Simulatorübelkeit in Verbindung zu stehen, und je höher die Latenz, umso größer der Effekt", so Abrash. Diesen Effekt spürte auch Golem.de-Mitarbeiter Peter Steinlechner bei einer Präsentation der Oculus-Rift-Brille im vergangenen Jahr. Um die Latenz ihres Systems merklich zu verringern, haben die Oculus-Ingenieure in der Zwischenzeit aber an einem eigenen Head-Tracker gearbeitet, der Spiele-Engines innerhalb von 2 ms über Kopfbewegungen des Trägers informieren soll.