Virtual Reality mit Vive: Valve verwandelt das Wohnzimmer in eine VR-Cave Update

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Valves VR-System Vive besticht nicht nur durch seine VR-Brille. Es sind die Bewegungs-Controller und Laser-Tracker, die das System von der Konkurrenz abheben und Spieler in eine VR-Cave versetzen.

Valve Software entwickelt zusammen mit HTC ein eigenes Virtual-Reality-System namens Vive. Es besteht aus einer VR-Brille, die der Oculus Rift stark ähnelt, Controllern und Laser-Scannern. Auf der Game Developers Conference in San Francisco konnte ich das System etwa eine halbe Stunde ausprobieren und mich mit den Entwicklern über die technischen Besonderheiten unterhalten.

Das OLED-Display der VR-Brille rendert VR-Bilder mit einer Auflösung von 1200 × 1080 Pixeln pro Auge und einer Frequenz von 90 Hz. Durch Tricks wie Asynchronous Timewarp, bei dem der Bildausschnitt erst im letzten Moment mit der Kopfdrehung synchronisiert wird, beträgt die Motion-to-Photon-Latenz weniger als 20 ms. Um die Bildqualität zu verbessern, rendert Valve die 1,4fache Menge an Pixeln und zieht Kanten mit 8xMSAA glatt. Wie bei der Oculus Rift ist jedes Bild etwa nur 2 ms sichtbar, sodass bei schnellen Kopfbewegungen keine Schlieren zu sehen sind, sondern das Bild stabil bleibt. Um Bandbreite zu sparen, werden durch einen Mesh alle Bereiche vom Rendering ausgespart, die der Spieler sowieso nicht sieht.

Besonderes Augenmerk legt der Entwickler auch auf die Shader und Beleuchtung. Dadurch wirkt das Bild trotz erkennbarem Fliegengitter-Effekt extrem ruhig und plastisch. Das Gefühl der Präsenz stellt sich innerhalb von Sekunden ein. Dazu trägt sicherlich auch der Blickwinkel bei, der mit 110 Grad etwas größer ausfällt als bei den Systemen von Oculus und Sony. Die Vive-Brille sitzt ähnlich gut wie die Oculus Rift, meine Brille musste ich für den Test allerdings absetzen. Die VR-Darstellung sah ich trotzdem scharf, auch ohne Anpassung der optischen Linsen der Vive-Brille.

Das Besondere an Vive sind allerdings die beiden Laser-Tracker – genannt Lighthouse – mit denen sich das System weit von allen Konkurrenzprodukten absetzt. Sie bestehen aus zwei kleinen Würfeln, die in gegenüberliegenden Ecken des Zimmers platziert werden. Jeder Würfel projiziert zwei flackernde rote Laser, die in horizonaler und vertikaler Richtung verlaufen. Die Würfel dienen nur als Lichtquellen und müssen lediglich mit einer Stromquelle, aber nicht mit dem Rechner verbunden werden. Die eigentlichen Sensoren sitzen außen auf der Brille verteilt und auf zwei kleinen Schirmchen am Ende der Hand-Controller. Anhand der Lighthouse Laser-Tracker kann das System die Position und Richtung der Brille und der beiden Controller auf den Millimeter genau überall im Raum bestimmen. So sieht der Spieler auch unter der VR-Brille genau, wo sich seine Hände befinden. der Rest des eigenen Körpers wurde nicht dargestellt.

Laser-Tracker an der Vive-Brille und an den Controllern überwachen die Raumposition des Spielers und übertragen Bewegungen millimetergenau in die VR-Umgebung.
Vergrößern Laser-Tracker an der Vive-Brille und an den Controllern überwachen die Raumposition des Spielers und übertragen Bewegungen millimetergenau in die VR-Umgebung. Bild: Valve

Zur Steuerung hält der Spieler zwei Controller in der Hand, die Sonys Move ähneln. Der Daumen bedient ein rundes Touchpad, hinzu kommen ein Abzug für den Zeigefinger sowie Taster an den Seiten, die eine Greifbewegung registrieren können. Hält der Spieler die Controller in der Hand, kann er in der VR-Umgebung ihre Position genau sehen und somit intuitiv mit seinen Händen agieren. Das System arbeitet verzögerungsfrei und ohne Drift. Der Prototyp hängt noch an Kabeln, die Verkaufsversion der Controller soll aber kabellos per Funk funktionieren.

Der Spieler selbst hängt lediglich mit der Brille an einem HDMI-Kabel. Diese Nabelschnur ist laut Valve nötig, weil es derzeit keine HDMI-Transmitter gibt, die FullHD-Bilder mit 90 Hz übertragen können. Valve und HTC kalkulieren über das erste Vive-System hinaus bereits in nachfolgenden Geräte-Generationen mit höher auflösenden 4K-Displays und wollen deshalb aus Performance-Gründen zunächst an einer Kabel-Übertragung festhalten. Im Spiel muss man zwar etwas aufpassen, dass man sich nicht im Kabel verheddert, es störte jedoch weniger als zunächst befürchtet.

Zur Demonstration konnte ich auf der GDC rund ein halbes Dutzend kleine Szenen durchspielen, in denen man sich frei im Testraum bewegt. Fotos und Filmaufnahmen hatte Valve dort untersagt. Damit der Spieler nicht gegen reale Wände stößt, blendet Valve eine Art Energiegitter in die VR-Welt ein, sobald man sich einer realen Wand nähert. Valves Entwicklungsumgebung SteamVR merkt sich die Position der Wände für alle Spiele, sodass man sie nur einmal im Vive-Setup eingeben muss.

Das ganze funktioniert hervorragend, sodass man sich umgehend in einer virtuellen Traumumgebung wähnt und die reale Umgebung vergisst. In den kurzen Demos sah ich einen riesigen Wal an mir vorbeischwimmen und konnte anschließend in einer virtuellen Küche mit den Hand-Controllern eine Suppe zubereiten. Weil die Proportionen genau stimmten und das System jede noch so kleine Bewegung des Kopfes und der Hände 1:1 umsetzte, kam mir die Küche extrem real vor.

In einer dritten Demo wurden aus den Controllern Leuchtpinsel mit denen ich um mich herum schwebende Leuchtbahnen in den Raum malen konnte, so wie man sie von den Langzeitbelichtungsfotos von Taschenlampenmalern her kennt. Schließlich hatte Valve eine an Portal 2 erinnernde Szene nachgebaut, in denen ich einen komplizierten Roboter reparieren sollte. Seine Innereien fächerten sich im Raum auf und ich konnte mit den Controllern an den Schrauben drehen. Schließlich stürzten die Wände des Testraums ein und ich schwebte wie in einem Fahrstuhl durch eine riesige Fabrik. So schafft es Valve, mich als Spieler in eine sich verändernde und bewegende Umgebung zu versetzen und eine Geschichte erleben zu lassen, obwohl ich mich in der Realität stets im gleichen Raum von vielleicht 10 bis 12 Quadratmetern befand. Ein derart intensives Gefühl der Präsenz habe ich zuvor weder bei Oculus noch bei Sony erlebt.

Valve und HTC wollen Vive als Komplettsystem mit Brille, Controllern und Lighthouse-Lasern verkaufen, sodass Spieler zuhause mit dem Komplett-Set eine eigene VR-Cave errichten können. Die Genauigkeit des Systems ist mit dem 20.000-Dollar-MoCap-System vergleichbar, von dem wir von einem Privatentwickler in Seattle berichteten. Die Positionserkennung arbeitet deutlich exakter als Sonys Morpheus-System mit seinen Move-Controllern und trägt wesentlich zum Gefühl bei, dass man die VR-Umgebung als realistisch akzeptiert und in ihr versinkt.

Im direkten Vergleich mit der neuesten Version der Oculus Rift (Crescent Bay) deckt die Vive-VR-Brille nicht nur einen höheren Blickwinkel ab, das Bild wirkt auch schärfer, kontrastreicher und heller. Außerdem hat Oculus derzeit keine VR-Controller, die mit dem Vive-System vergleichbar wären, noch können Sie die Bewegungen des Spieler innerhalb eines so großen Raums so exakt verfolgen. Somit ist Vive das bislang umfangreichste und überzeugendste VR-Komplett-System. Man merkt deutlich, dass Valve bereits seit drei Jahren mit rund 35 Mitarbeitern (von insgesamt 350) an der Entwicklung des Vive-Systems arbeitet und inzwischen Lösungen zu Problemen gefunden hat, von denen andere Hersteller im VR-Markt vielleicht noch nicht einmal wissen, dass sie sie haben.

Valve verriet zwar noch keinen Preis des Systems, es dürfte sich jedoch im Bereich einiger Hundert Euro bewegen. Erste Entwickler-Kits will Valve in etwa zwei Monaten bereitstellen, eine Consumer-Version soll noch vor Weihnachten, voraussichtlich im November folgen.

[Update 6.3.2015 – 6:50 Uhr] In einer ersten Version dieses Artikels schätzten wir das Display der Oculus Rift Crescent Bay etwas besser als das des HTC Vive ein. Nach einem direkten Vergleich beider Systeme auf der GDC haben wir diese Einschätzung revidiert. Vive ist derzeit allen anderen VR-Systemen, die wir ausprobieren konnten, weit überlegen.

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