Endlich mittendrin!

Erster Test der VR-Brille Oculus Rift

Test & Kaufberatung | Test

Virtual Reality? Das klappte doch schon in den 90ern nicht – jedenfalls nicht unter ein paar 100 000 Mark. Inzwischen haben Displays, Sensoren und Prozessoren aber riesige Fortschritte gemacht und sind vor allem bezahlbar geworden. Gerade einmal 300 US-Dollar kostet das erste Entwicklermodell der Oculus-Rift-Brille. Ihr riesiges Sichtfeld sorgte für Staunen in der Redaktion.

Videobrillen oder gar Virtual-Reality-Helme aufzusetzen war bislang immer eine umständliche Sache: Man musste irgendwelche Laschen ziehen oder Schräubchen drehen – und am Ende tat es dann doch auf der Nase weh und das Bild war unscharf. Ganz anders bei der Rift-Brille von Oculus: Die setzt man einfach auf wie eine Skibrille – und schon steht man nicht mehr im c’t-Labor, sondern in einem toskanischen Landhaus. „Das ist ja, als hätte ich mich da hingebeamt“, meinte dann auch ein Kollege ungläubig.

Video: Unboxing: Oculus Rift (Development Kit)

Die Technik eignet sich nicht nur für Spiele: Reiseveranstalter können ihren Kunden Hotelzimmer oder Kreuzfahrtschiffe in bisher nicht gekanntem Realismus vorführen. Architekten und Makler werden damit Wohnungen und Häuser präsentieren, Möbelhäuser beispielsweise Einbauküchen – und die Pornoindustrie als early adopter wird ganz sicher auch eine Verwendung finden.

Die Immersion, also das Mittendrin-Gefühl, ist bei der Oculus-Rift-Brille wesentlich stärker als bei allen anderen Videobrillen, die wir bisher getestet haben [1]. Das liegt vor allem am großen Blickwinkel: Die Rift füllt das Sichtfeld nahezu komplett aus. Das Bild wirkt, als würde man durch eine Ski-Brille in die virtuelle Umgebung schauen. Oculus gibt den horizontalen Blickwinkel der Rift mit 90 Grad an – das ist doppelt so viel wie bei Sonys Videobrille HMZ-T2. Zeiss’ Cinemizer OLED schafft sogar nur 30 Grad. Während man bei Sony und Zeiss nur auf eine weit entfernte virtuelle Leinwand mit viel Schwarz drum herum blickt, taucht man mit der Rift richtig ein. Die Realität ist nach wenigen Sekunden vergessen.

Video: Das erste Mal Rift: Reaktionen auf die Oculus-Brille

Doch nach dem ersten Wow-Effekt fiel allen Testpersonen schnell das größte Problem der Oculus-Brille auf: Die geringe Auflösung. Die Entwicklerversion arbeitet mit einem LC-Display mit einer Diagonale von 7 Zoll und einer Auflösung von 1280 × 800 Pixeln. Jedes der Augen bekommt jeweils eine Hälfte des Displays zu sehen. Das per Software kissenförmig verzerrte Bild wird durch zwei Linsen vor jedem Auge vergrößert und wieder entzerrt. Rein rechnerisch liegt die Auflösung pro Auge bei 640 × 800 Pixeln, effektiv ist sie aber geringer, da das vorverzerrte Bild nicht die komplette Displayfläche nutzt. Durch die starke Vergrößerung kann man nicht nur die einzelnen Pixel deutlich erkennen, sondern sogar deren rote, grüne und blaue Subpixel. Selbst das Pixelraster fällt ins Auge – man meint, durch ein Fliegengitter zu schauen. Offenbar muss man bei einem Verkaufspreis von gerade einmal 300 US-Dollar Zugeständnisse machen. Gewinn macht Oculus mit der Rift derzeit wohl nicht; wer sich selbst eine VR-Brille basteln will, muss für die Bauteile ähnlich tief in die Tasche greifen (siehe Kasten auf S. 106).

Video: Der Aufbau der Oculus Rift ist extrem simpel: Auf einem ganz normalen 7-Zoll-LC-Display – wie man es von Minitablets kennt – werden nebeneinander per Software vorverzerrte Bilder fürs rechte und linke Auge angezeigt. Zwei vorm Display angebrachte Lupenlinsen entzerren und vergrößern die Bilder.

Drei Paar austauschbare Linseneinsätze werden mitgeliefert: Das „A“-Paar ist für normal- und leicht weitsichtige Menschen, Variante „B“ für moderat kurzsichtige, Paar „C“ für sehr kurzsichtige. Konkrete Dioptrienangaben macht Oculus nicht. In unseren Tests eigneten sich die „C“-Linsen für Kurzsichtige mit maximal –5 Dioptrien – wer schlechtere Augen hat, sollte Kontaktlinsen verwenden. Die Rift-Brille kann man zwar auch über (nicht zu großen) Korrekturbrillen tragen, sonderlich angenehm fanden wir das aber nicht.

Brett vorm Kopf

Mit 379 Gramm zählt die Oculus Rift nicht gerade zu den Videobrillen-Leichtgewichten. Dank dicker Polsterung und einem zusätzlichen über den Kopf laufenden Gurt ist sie dennoch angenehm zu tragen – kein Vergleich zu extrem unbequemen Modellen wie Sonys HMZ-T2.

Neben dem großen Blickwinkel und dem guten Tragekomfort trägt der schnelle Headtracker entscheidend zum Immersionsgefühl bei. Er überträgt die Kopfbewegungen aus der echten Welt in die virtuelle. Laut Oculus arbeitet der proprietäre Chip mit einer Sampling-Rate von bis zu 1000 Hz, deutlich schneller und präziser als der in vielen Selbstbau-Brillen genutzte Hillcrest-Tracker (120 Hz). Allerdings registriert er nur Drehungen um die drei Raumachsen. Lineare Bewegungen, wenn man sich etwa nach vorne beugt oder durch den Raum geht, erkennt der Tracker nicht, obwohl er neben einem Gyroskop auch einen Beschleunigungssensor enthalten soll.

Das eingebaute Magnetometer stabilisiert das Bezugssystem vorzüglich. Auch nach mehreren Dutzend Kopfdrehungen stimmten das virtuelle und echte „Vorne“ noch überein. Eine Drift konnten wir nicht ausmachen.

Das Rift-Display kann Bilder nur mit 60 Hz anzeigen, was für VR-Anwendungen gerade eben so ausreicht. Man muss den Kopf nicht einmal besonders schnell drehen, um zu sehen, dass Konturen nachziehen und verschwimmen. Ganz entscheidend für die Glaubwürdigkeit der virtuellen Realität ist neben der Schaltzeit des Displays die Verzögerung (Latenz) zwischen der Kopfdrehung und der Anzeige der neuen Blickrichtung auf dem Bildschirm. Ist sie zu lang, wird dem Anwender bereits nach einigen Sekunden übel (siehe unten). Diese Simulator-Krankheit ist eines der größten Hindernisse, das VR-Brillen überwinden müssen, wenn sie auf dem Massenmarkt erfolgreich werden wollen. Für die erste Entwicklerversion gibt Oculus die Gesamtlatenz mit 30 bis 51 ms an (Tracking, Rendering des nächsten Bildes, Übertragung und Ausgabe auf dem Rift-Display). Dazu muss das Spiel mit 60 fps laufen und darf nur einen Off-Screen-Puffer für die Bildausgabe verwenden. Unsere Messungen des Rift-Displays haben mittlere Grauschaltzeiten von 17 ms ergeben. Das sind typische Werte für ein IPS-Display. PC-Monitore können mittels Overdrive allerdings 6 ms erreichen. Oculus hat hier also noch Raum für Verbesserungen, die in die Consumer-Version einfließen sollen.

Damit bleibt die Gesamtlatenz der Rift-Brille zwar unter dem Schwellwert von 60 ms, ist aber weit von den 20 ms entfernt, den VR-Experten wie Michael Abrash von Valve Software fordern [3]. Ein solcher Wert ist womöglich nur mit einem Display zu erreichen, das mit einer Bildwiederholfrequenz von 120 Hz arbeitet. Entscheidend ist auch, wie gut die Software auf die VR-Brille angepasst wird, und da stehen die Entwickler noch ganz am Anfang.

Plug & Play für Entwickler

Wer die Brille über die Webseite von Oculus für 300 US-Dollar plus knapp 60 Dollar Versandkosten bestellt und sich kostenlos als Entwickler anmeldet, erhält Zugriff auf das Entwickler-Kit, das unter der freien Software-Lizenz Apache 2.0 steht (siehe c’t-Link). Es enthält neben recht ausführlichen Dokumentationen und Berechnungsbeispielen für die Shader-Verzerrung auch die nötigen Bibliotheken zur Einbindung in Visual Studio 2010 und die Entwicklungsumgebung Unity Pro ab 4.0. Die kostenlose Unity-Version wird leider nicht unterstützt, Oculus-Anwender erhalten lediglich eine verlängerte Probezeit von vier Monaten, in denen sie testen können, ob sie die 1500 US-Dollar für die Pro-Version bezahlen wollen.

Obwohl Unity als 3D-Entwicklungsumgebung alle möglichen Plattformen und Betriebssysteme unterstützt, laufen Rift-Anwendungen bislang nur unter Windows. Als Beispiel liefert Oculus seine Tuscany-Demo mit, die als ausführbares Programm und Unity-Projektdatei vorliegt und alle grundlegenden Funktionen zur Erstellung eigener VR-Anwendungen mitbringt. Der Anwender kann sich mit der VR-Brille in einem Haus in der Toskana frei bewegen. Parameter wie die Augenhöhe und der Abstand der Pupillen lassen sich in einigen Rift-kompatiblen Programmen anpassen. Die richtige Justage ist wichtig, damit sich der Anwender gleich wie zu Hause fühlt und sich an die VR-Umgebung gewöhnt. Stimmen die Parameter nicht, kann das schneller zu Übelkeit und Unwohlsein führen.

Als zweite Entwicklungsumgebung unterstützt Oculus die Unreal Engine 3 und hier auch das kostenlose Unreal Development Kit (UDK). Mit dabei sind diverse Demo-Level wie die bekannte Citadel. Im Prinzip lassen sich UDK-Projekte gleich auf die Rift-Brille ausgeben, die passenden Shader sind bereits integriert.

Bevor man die erste Demo im UDK für die Oculus Rift startet, muss man in der Datei UDKEngine.ini (zu finden in UDK\UDK-2013-03\UDKGame\Config\) mit einem Texteditor unter der Rubrik [Engine.Stereo3D] den Parameter bEnabled von False auf True umstellen. Gleich darunter im Abschnitt [Engine.Oculus] schaltet man bDisableWalkBob auf True und trägt für AddEyeHeight eine 30 ein, damit man nicht als Zwerg durch die Gänge rennt. Im selben Programm-Verzeichnis findet man die Datei UDKSystemSettings.ini, in der man unter [SystemSettings] Fullscreen und UseVsync auf True setzt und die ScreenPercentage von 100 auf 200 (auf langsamen Rechnern auf 150) sowie ResY von 720 auf 800 erhöht. Danach kann man mit dem Aufruf von UDK Game gleich ein Spielchen gegen Bots auf verschiedenen Karten wagen. Entwicklern gibt Oculus weitere Tipps, wie sie ihre Spiele für die VR-Brille anpassen können.

VR-Anpassungen

War die Umstellung von monoskopischen Spielen auf stereoskopische Ausgabe für 3D-Monitore noch durch eine relativ einfache Treiber-Implementierung auch nachträglich möglich, so ist die Anpassung für eine VR-Brille ungleich komplizierter. Verändert man in einem First-Person-Shooter die Blickrichtung mit der Maus, so kommt bei einem VR-Tracker noch die sogenannte Roll-Achse hinzu, wenn man den Kopf mit dem Ohr Richtung Schulter senkt. Eine einfache Maus-Emulation reicht also nicht, wenn man es richtig machen will.

Generell sollte ein Spiel keinerlei Verschiebungen der Blickrichtungen vornehmen, die nicht mit der Position des Headtrackers korrespondieren. Vor allem sollte in Zwischensequenzen nicht die Horizont-Achse verdreht werden, sonst wird Spielern unweigerlich schlecht. Das leichte Auf- und Ab-Wippen beim Gehen ist ebenfalls tabu.

Zudem sollte man darauf achten, dass die Größenverhältnisse stimmen. Für die Monitordarstellung werden die Figuren häufig auf virtuelle 1,20 Meter geschrumpft. Unter einer VR-Brille fühlt man sich dann häufig wie ein Zwerg. Auch die Darstellung des Himmels („Sky Box“) muss passen, Schummeleien bei der Perspektive und den Größenverhältnissen fallen anders als bei der normalen Bildschirmdarstellung sofort auf.

Echtes Stereo-Rendering mit zwei virtuellen Kameras kostet viel Rechenleistung – prinzipbedingt ungefähr doppelt so viel wie bei monoskopischer Ausgabe. Schneller geht es über die Tiefen-Informationen des Z-Puffers, was allerdings einige visuelle Anomalien nach sich ziehen kann. Notfalls kann man auf eine stereoskopische Ausgabe aber auch verzichten, denn unter einer VR-Brille haben selbst stereoblinde Menschen einen räumlichen Eindruck. Sie erkennen den Abstand der Objekte anhand kleinster Kopfbewegungen – wie in der Realität, wenn man sich ein Auge zuhält.

Die aufwendigsten Anpassungen benötigen HUD-Einblendungen, die am Monitorrand Auskunft über die Gesundheit, Munition oder Punktzahl geben. Auf dem Rift-Display wären sie vom Spieler kaum zu erkennen, weil die Sehschärfe am Rand des Sehfeldes am schwächsten ist. Aufgrund der geringen Auflösung muss man die Schriften zum Teil stark vergrößern. Zudem können Widersprüche in der räumlichen Staffelung die Illusion der virtuellen Umgebung zerstören.

Am besten ist es deshalb, wenn ein Spiel völlig ohne HUD-Einblendungen auskommt. Anzeigen lassen sich etwa in ein virtuelles Cockpit verlagern, in dem sich der Spieler umschauen kann. Solche feststehenden Elemente in einem Auto oder Flugzeug verstärken sogar das Gefühl, mit dem Helm in die virtuelle Realität einzutauchen, und sie verringern die Gefahr der Simulator-Krankheit.

Spiele in VR

Doch bis genügend Spiele speziell für VR-Brillen angepasst werden, wird man um eine Treiber-Emulation nicht herumkommen. Der kostenlose Open-Source-Treiber Vireio Perception soll bereits jetzt einige Spiele unterstützen, funktionierte in unseren Tests aber nicht richtig.

Einen deutlich besseren Eindruck machte eine Vorabversion des von Ralf Ostertag entwickelten kommerziellen Treibers VorpX. Er wurde für rund 50 Spiele individuell angepasst und unterstützt nicht nur DirectX 9 (wie Vireio), sondern auch die Versionen 10 und 11. OpenGL oder Betriebssysteme abseits von Windows bleiben zunächst außen vor.

VorpX kann die Szenen über den Z-Puffer ohne nennenswerten Performance-Verlust stereoskopisch rendern, unterstützt auf Wunsch aber auch „echtes“ Stereo-Rendering mit zwei virtuellen Kameras. Damit einem in Zwischensequenzen nicht übel wird und man die Randelemente der HUD-Einblendungen sehen kann, lässt sich mit Druck auf die mittlere Maustaste die Kopplung an die Bildschirmdarstellung lösen, sodass man die Szenerie wie auf einem virtuellen Monitor sieht – nicht optimal, aber wohl kaum anders zu lösen. Weil Ostertag den Treiber für jedes Spiel einzeln anpassen muss, verlangt er einen relativ hohen Preis für sein Treiberpaket: 40 bis 50 Euro sind angepeilt. Eine kostenlose Demoversion soll Spieler von der Qualität überzeugen.

Spiele wie Skyrim, Bioshock Infinite oder auch Dear Esther machten einen guten ersten Eindruck. Selbst Third-Person-Games wie Mass Effect 3 funktionierten ordentlich. Allerdings bewegt man in Shootern das Fadenkreuz stets mit der Blickrichtung – die Waffe wirkt dadurch, als sei sie an den Kopf geklebt.

Duck dich, Scout!

Besser klappt es nur, wenn die Entwickler ihr Spiel speziell an die Oculus Rift anpassen wie Valve Software bei Team Fortress 2, dem ersten offiziellen Spiel für die VR-Brille. Dazu startet man das Spiel in Steam mit dem Parameter „-vr“ (rechte Maustaste, Eigenschaften, Start-Optionen festlegen). Im Spiel kann man den Kopf frei drehen und sich umsehen. Valve rendert unter die Kamera den Körper der eigenen Spielfigur, an der man hinuntersehen kann – ein sehr seltsames Gefühl. Lauf- und Schussrichtung steuert man wie gewohnt mit Tastatur und Maus oder Gamepad. Damit Spielern nicht schwindelig wird, verzichtet Valve beim Bildschirmtod auf eine Drehung des Horizonts.

Die HUD-Anzeige rendert Valve auf eine virtuelle Ebene, die zehn Meter vor dem Spieler zu schweben scheint. Aufgrund der geringen Bildschirmauflösung kann man die Texte nur erahnen. Das Blickfeld und der Pupillenabstand lassen sich über den Befehl „vr_calibration“ anpassen. Wichtig ist, die Kalibrierung mit den Linsen-Aufsätzen „A“ durchzuführen und den Blick auf die grünen Begrenzungsbalken zu richten. Zudem empfiehlt Valve, im Setup den Motion-Blur-Effekt abzuschalten und VSync sowohl im Spiel wie auch auf der Grafikkarte abzuschalten. Hier widerspricht Valve explizit den Angaben von Oculus, die in der SDK-Dokumentation das Einschalten von VSync empfehlen. Wir konnten bei unseren Tests nur geringe Unterschiede ausmachen, hier sollte man selbst experimentieren. Die Kantenglättung (Anti-Aliasing) stellt man auf mindestens 4X.

Der räumliche Eindruck ist hervorragend, vor allem, wenn einem in den Gefechten die Raketen um die Ohren fliegen. Allerdings ist das Spiel für eine VR-Anwendung extrem schnell. Das merkt man besonders, wenn man mit dem Scout spielt. Einsteiger sollten zunächst am Monitor üben und ihre ersten Rift-Sitzungen auf wenige Minuten beschränken.

Valve plant darüber hinaus VR-Versionen weiterer Source-Engine-Spiele wie DOTA 2, die Half-Life-, Portal- und Left4Dead-Serien. Auf der GDC in San Francisco zeigte Oculus bereits eine Version des Online-Mech-Spiels Hawken. Als „potenzielle Kandidaten“ nennt das Start-up zudem Unreal Tournament, Skyrim, Minecraft, Crysis, Fortnite und Warface. Hinzu kommen Chris Roberts’ Weltraumspektakel Star Citizen sowie Doom 3 und 4 von id Software.

Generell eignen sich Simulationen, in denen der Spieler in einem Cockpit sitzt (Rennen, Flug, Mech, Weltraum), und langsamere Open-World-Spiele, in denen man eine große Welt erkunden kann. Schnelle Ego-Shooter, Spiele mit vielen Zwischensequenzen oder Texteinblendungen funktionieren hingegen schlechter: Zwischensequenzen führen zu Übelkeit, Texte sind wegen der geringen Auflösung schwer zu lesen.

Der in der 3D-Szene sehr populäre Stereoscopic Player unterstützt seit Version 2.0.5 die Rift-Ausgabe. Es macht Spaß, sich 3D-Videos auf der Oculus-Brille anzuschauen, auch wenn die niedrige Auflösung stört und man nie das komplette Bild auf einmal sieht – man hat das Gefühl, in einem 3D-Kino in der ersten Reihe zu sitzen. Den Headtracker nutzt der Stereoscopic Player noch nicht, eine Integration ist aber geplant.

Ausblick

Die Oculus Rift ist alles andere als perfekt. Die niedrige Auflösung und die Latenz lassen viel Luft für Verbesserungen. Bis wir bezahlbare VR-Systeme sehen, die Bilder tatsächlich hochauflösend in 8K mit 120 Hz oder mehr darstellen, wird noch einige Zeit vergehen. Und doch vermittelt die Rift schon jetzt ein nie zuvor gekanntes Mittendrin-Gefühl – und das zu einem erschwinglichen Preis. Kein Wunder, dass die Spiele-Entwickler Schlange stehen, um ihre Spiele für diese VR-Brille anzupassen.

Das Entwickler-Kit macht im Hinblick auf die kurze Entwicklungszeit von gerade einmal einem halben Jahr einen hervorragenden Eindruck. Die Hardware funktioniert auf Anhieb und die Entwicklungsumgebung ist gut dokumentiert. Auch in den Foren herrscht bereits reges Treiben.

Enthusiastische Spieler, die bereit sind, mit Kommandozeilen zu hantieren oder sich in das UDK einzuarbeiten, können schon jetzt viel Spaß mit der Rift haben. Alle anderen sollten noch warten. Nach der aktuellen Planung soll im dritten Quartal 2013 eine zweite verbesserte Version des Entwickler-Kits erscheinen. 15 Millionen US-Dollar an zusätzlichem Venture-Kapital konnte Oculus dafür bereits einsammeln.

Für das dritte Quartal 2014 ist die Consumer-Version geplant. Sie soll ein Full-HD-Display nutzen, das die Auflösung pro Auge auf 960 × 1080 erhöht. Zudem soll sie eine eingebaute Stereo-Kamera mitbringen, die unter anderem eine Orientierung in der realen Umgebung ermöglicht. Die Anpassung der optischen Linsen soll zudem erweitert werden. Als Preis peilt Oculus den Bereich zwischen 200 bis 300 US-Dollar an. Bis Ende 2014 will das Start-up 500 000 Brillen absetzen.

Um die Software-Entwicklung voranzutreiben, plant Oculus einen eigenen App-Store namens „MyWorld“, in dem auch Casual-, Sport- und Fitness-Titel angeboten werden sollen, um eine breitere Zielgruppe anzusprechen. Dazu passend wolle man Bewegungs-Controller, -Kameras und Schuhe entwickeln. Neben Windows-, Mac- und Linux-Rechnern sollen auch die Steam-Box, PS4 und die kommende Xbox unterstützt werden. Um das zu erreichen, hat sich Oculus-Gründer Palmer Luckey erfahrene Mitarbeiter ins Team geholt, die zuvor bei Activision und dem Middleware-Anbieter Scaleform gearbeitet haben.

Bis zur geplanten Veröffentlichung der Consumer-Brille dürfte das Angebot an VR-Spielen deutlich wachsen. Natürlich sind auch andere VR-Anwendungen denkbar. Wie cool wäre etwa ein virtueller Spaziergang in Googles Streetview?

Die Oculus Rift versetzt die Branche in Aufbruchstimmung, wie man sie zuletzt vielleicht Mitte der 90er erlebt hat, als die ersten Voodoo-Grafikkarten von 3dfx auf den Markt kamen. Auch sie waren zunächst nur etwas für Enthusiasten, leiteten jedoch eine Grafik-Revolution ein – nicht nur für Computerspiele, sondern auch für andere 3D-Anwendungen. Wenn es bei Oculus und der VR-Entwicklergemeinde so gut weiterläuft wie bisher, könnte sich die Geschichte wiederholen. (jkj/hag)

Literatur
  1. [1] Jan-Keno Janssen, Ulrike Kuhlmann: Aufgesetzt, Fünf Videobrillen im Test, c’t 24/12, S. 102
  2. [2] Hartmut Gieselmann: Aufbruch der Virtonauten, c’t 9/13, S. 22
  3. [3] Michael Abrash: Why Virtual Reality is hard, http://media.steampowered.com/ apps/abrashblog/MAbrash%20GDC2013.pdf
  4. [4] Entwicklerrichtlinien zur Vermeidung der Simulator-Krankheit: (https://developer.oculusvr.com/wiki/Motion_Sickness)
Problem Simulator Sickness: Seekrank auch an Land

So beeindruckend das Spazierengehen in künstlichen Welten auch ist – Übelkeit zwang viele unserer Tester schon nach wenigen Minuten, die Oculus-Brille abzusetzen. „Simulator Sickness“ (Simulatorkrankheit) heißt das Phänomen und ist eng verwandt mit der Kinetose, umgangssprachlich als Reise- oder Seekrankheit bekannt. Nach aktuellem Stand der Wissenschaft kommt sie durch widersprüchliche Informationen der Sinnesorgane zustande: Die Augen melden „Ich renne im Sprinttempo mit einem Flammenwerfer in der Hand durch eine Raumstation“, der Gleichgewichtssinn im Innenohr dagegen sendet eine ganz andere Botschaft: „Ich sitze gemütlich auf meinem Schreibtischstuhl und fummle an einer Maus rum.“ Die gegensätzlichen Informationen führen zur Ausschüttung von Stresshormonen – und zu kaltem Schweiß, Schwindel und Übelkeit. Bekanntestes Opfer der Simulatorkrankheit ist Rennfahrer Michael Schumacher: Vor zwei Jahren berichteten etliche Medien, dass er bei seinem damaligen Arbeitgeber Mercedes nicht im Fahrsimulator trainieren konnte, weil ihm dabei sofort übel wurde.

Forscher gehen davon aus, dass die Anfälligkeit für die Simulatorkrankheit stark altersabhängig ist: Kinder unter zwei Jahren sind kaum empfindlich, mit 12 Jahren ist das Maximum erreicht, danach nimmt die Anfälligkeit wieder ab. Die individuelle Neigung fällt sehr unterschiedlich aus, ganz immun ist aber niemand: In Experimenten konnten Forscher bei allen Testpersonen mit gesundem Gleichgewichtsinn Symptome auslösen.

Auch bei unseren Rift-Experimenten berichteten ausnahmslos alle Tester zumindest von einer gewissen „Schummrigkeit“. Offenbar kommt es aber auch stark auf die verwendete Software und die Spielweise an: Bei der „Museum of the Microstar“-Demo mit hoher Headtracker-Latenz wurde allen Testern schnell übel, beim extrem rasanten Team Fortress 2 kam es besonders schnell zu Symptomen, wenn die Tester zur Seite schauten, aber nach vorne rannten. In der Toskana-Demo wurde den Testern vor allem beim Treppensteigen blümerant zumute.

Im offiziellen Rift-Entwickler-Wiki gibt es eine „Motion Sickness“-Seite mit Hinweisen [4]. So sollen Entwickler zum Beispiel von Kopfbewegungen unabhängige Kamerabewegungen vermeiden und die Bewegungsgeschwindigkeit reduzieren.

Ansonsten helfen bei Oculus-Beschwerden oft auch altbekannte Reisekrankheits-Hausmittel wie energisches Kaugummikauen oder Ingwer. Chemiekeulen – also Antihistaminika aus der Apotheke – schwächen die Symptome zwar sehr zuverlässig ab, machen jedoch müde und haben andere Nebenwirkungen. Laut Virtual-Reality-Veteranen kann man sich aber ohnehin mit ein paar Minuten Spielen täglich abhärten und sich so nach und nach an die ungewohnten Sinneseindrücke gewöhnen.

Do-it-Yourself-Rift

Nach der Ankündigung der Oculus-Rift-Brille im Juni 2012 wollten viele Virtual-Reality-Fans nicht noch Monate auf die Auslieferung warten – und bastelten sich selbst eine Rift. Zentrales Element ist ein 5,6- oder 7-Zoll-Display mit 1280 × 800 Pixeln, passender LVDS-Ansteuerung plus DVI- und/oder HDMI-Eingang. Außerdem benötigt man ein Paar 2-Zoll-Taschenlupen mit 5-facher Vergrößerung. Als Headtracker kommt der Hillcrest Freespace FSRK-USB-2 IMU oder der Zeiss-Inreal-Tracker in Frage. Zum Schluss muss nur noch alles mit viel Schaumstoff und Klebeband in eine Skibrille eingepasst werden – ein Lötkolben wird nicht benötigt. Wir haben eine Selbstbaubrille mit einem 7-Zoll-Display ausprobiert (Typbezeichnung des Displays: N070ICG-LD) und die Bildqualität war nur minimal schlechter als die der Original-Rift. Allerdings ist uns kein preisgünstiger Headtracker bekannt, der ähnlich fix reagiert wie der von Oculus. Ohnehin lohnt sich der Selbstbau finanziell nicht – es sei denn, man hat ein passendes Display ungenutzt herumliegen.

Interview: VR-Treiber für aktuelle Spiele und Klassiker

Die Oculus-Rift-Brille unterstützt ausschließlich Software, die an die Brille angepasst wurde. Spezielle Treiber sollen jedoch auch alte Spiele fit für VR-Brillen machen. Eine frühe kommerzielle Version ist der VorpX-Treiber von Animation Labs. Wir haben mit dem Bremer Entwickler Ralf Ostertag gesprochen.

c’t: Sie machen hauptberuflich 3D-Animationen. Wie kamen Sie auf die Idee, einen Treiber für die Oculus Rift zu programmieren?

Ralf Ostertag: Zum einen interessierte mich die Brille aus beruflichen Gründen, aber ich bin auch seit vielen Jahren Computerspieler. Ursprünglich hatte ich VorpX aber gar nicht als kommerzielles Projekt geplant, sondern für den Eigenbedarf.

c’t: Was macht die Rift besser als andere VR-Brillen?

Ralf Ostertag: Das geringe Gewicht gegenüber VR-Helmen und das riesige Sichtfeld. Das Bild in der Brille folgt den Kopfbewegungen praktisch ohne Verzögerung und das ist ein ganz wesentlicher Faktor für ein wirklich reales VR-Erlebnis, das so bisher nicht möglich gewesen ist.

c’t: Wird VR also dank der Rift zum nächsten großen Ding?

Ralf Ostertag: In fünf Jahren wird sicherlich noch nicht jeder mit einer solchen Brille spielen. Aber die Oculus Rift wird deutlich erfolgreicher sein als frühere Versuche. Das sieht man schon daran, wie groß das Interesse in Entwicklerkreisen und die Unterstützung bei Triple-A-Studios ist. Da wird sicherlich eine Menge passieren.

c’t: Oculus setzt auf speziell für VR-Brillen angepasste Spiele. Warum sollten Rift-Besitzer trotzdem Ihren Treiber kaufen?

Ralf Ostertag: Die perfekte Lösung sind natürlich immer direkt angepasste Spiele. Aber für unseren Treiber haben wir uns viele Details überlegt, damit vorhandene Spiele und Klassiker gut laufen. Dazu müssen die Tiefeninformationen erkannt und die HUD-Elemente korrekt dargestellt werden. Eine Spezialität des VorpX-Treibers ist die Nutzung des Tiefenpuffers, den wir aus dem Datenstrom herausfiltern. Anhand dieser Informationen errechnet ein Shader anschließend stereoskopische Bilder. Das funktioniert fast ohne Geschwindigkeitseinbußen. Darüber hinaus gibt es für jedes Spiel ein gutes Dutzend von Parametern, die von uns individuell angepasst und eingestellt werden.

Hardware für den virtuellen Trip

Angeschlossen wird die Oculus Rift per Kabel über eine kleine Box an den DVI- oder HDMI-Anschluss eines Windows-Rechners. Der PC erkennt die Brille als normales Display mit 1280 × 800 Pixeln und 60 Hz. Um VSync-Probleme zu vermeiden, sollte man die Rift einzeln betreiben und nicht zusammen mit dem Monitor im Mirror-Modus. Die Umschaltung geht am schnellsten mit der Kombination Windows-Taste und „P“.

Der Tracker gibt seine Signale per USB aus. Windows erkennt ihn ohne Treiber als Standard-HID-System. Ein kleines Netzteil stellt die Stromzufuhr sicher. Helligkeit und Kontrast lassen sich an der Box regeln. Unter Windows Vista/7 sollte man zudem die Aero-Oberfläche abschalten, da sie die Bildausgabe verzögern kann.

Die Oculus Rift läuft an allen Rechnern, die ein Spiel in 1280 × 800 Bildpunkten mit mindestens 60 Frames pro Sekunde ausgeben können. Welcher Prozessor und welche Grafikkarte dazu nötig sind, hängt vom Spiel ab. Ältere Titel kommen mit einer Grafikkarte für weniger als 100 Euro aus, neue Titel wie Far Cry 3 oder Tomb Raider überfordern zuweilen selbst die teuersten Karten. Vor allem, wenn man mit allen Details und vierfacher Kantenglättung spielen will und Oculus intern in der höheren Auflösung mit bis zu 2370 × 1370 Pixeln rendert, um die Linsen-Verzerrung auszugleichen. Dann stoßen selbst eine NVidia GTX 680 oder AMD Radeon HD 7970 an ihre Grenzen. Abstand nehmen sollte man von Dual-GPU-Karten, weil deren Framerate zu instabil ist.

Zur Steuerung ist ein Gamepad leichter zu handhaben als Maus und Tastatur, weil man dessen Knöpfe blind besser erfühlen kann. Oculus selbst entwickelt eine VR-Steuerung, die der Razer Hydra ähnelt. Letztere besteht aus zwei verkabelten Fernbedienungen mit Joysticks und Bewegungssensoren, die über ein Magnetfeld die Position im Raum millimetergenau erkennen. Das ist in speziellen Simulationen hilfreich, in denen man Objekte mit virtuellen Händen greifen kann, in Ego-Shootern weniger. Die Hydra ist inklusive einiger Zusatzlevel für das bislang noch nicht an die Rift-Brille angepasste Portal 2 für rund 100 Euro zu haben. Entwickler Sixense plant weitere Anpassungen an VR-Spiele sowie eine 3D-Konstruktions-Software für die Oculus Rift.

Richtig perfekt wird das VR-Gefühl aber natürlich erst, wenn man beim virtuellen Spazierengehen tatsächlich auch die Beine bewegt. Möglich machen sollen es beispielsweise drehbare Laufbänder wie der Locoport vom Karlsruher Start-up Inreal – bislang ist das Gerät aber noch nicht mehr als eine technische Studie.

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Infos zum Artikel

Kapitel
  1. Brett vorm Kopf
  2. Plug & Play für Entwickler
  3. VR-Anpassungen
  4. Spiele in VR
  5. Duck dich, Scout!
  6. Ausblick
  7. Hardware für den virtuellen Trip
  8. Interview: VR-Treiber für aktuelle Spiele und Klassiker
  9. Problem Simulator Sickness: Seekrank auch an Land
  10. Do-it-Yourself-Rift
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