{"id":198895,"date":"2019-12-04T11:00:47","date_gmt":"2019-12-04T10:00:47","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=198895"},"modified":"2019-12-04T11:00:47","modified_gmt":"2019-12-04T10:00:47","slug":"198895-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/198895-2\/","title":{"rendered":"Kabelloses Virtual Reality Gaming mit erschwinglicher Hardware"},"content":{"rendered":"

Dieter Schmalstieg<\/a> vom Institut f\u00fcr Maschinelles Sehen und Lernen<\/em><\/a> an der TU Graz, entwickelte eine neue Streaming-Methode, die Videospiele auch auf erschwinglichen und kabellosen Virtual Reality Brillen verf\u00fcgbar macht \u2013 und das in hoher Qualit\u00e4t. Die Technologie soll schon bald kommerziell umgesetzt werden.<\/p>\n

Streaming ist das Abspielen von Inhalten wie Musik und\/oder Videos auf dem Computer \u00fcber das Internet oder einen Server. Voraussetzung ist dabei nicht mehr so sehr die neueste Hardware, sondern eine schnelle Internetverbindung. Diese soll die gro\u00dfen Datenmengen von den Rechenzentren zu den Endger\u00e4ten transportieren \u2013 m\u00f6glichst verz\u00f6gerungsfrei. Bei einer langsamen Internetverbindung kommt das Video ins Stocken, weil die n\u00e4chsten Daten noch nicht heruntergeladen sind.<\/p>\n

Cloud Gaming inspiriert die Videospiel-Industrie<\/h3>\n

W\u00e4hrend Streamingdienste schon l\u00e4ngst allt\u00e4glich sind, steht Cloud Gaming noch ganz am Anfang. Die neueste digitale Technologie gleicht jener der Videodienste: Das Computerspiel l\u00e4uft extern auf einem Server des Cloud-Anbieters. Dieser empf\u00e4ngt die Nutzereingaben \u00fcber das Internet vom Spieler. Im Gegenzug wird das Ton- beziehungsweise Videosignal an den Client gesendet.<\/p>\n

Keine teure Hardware notwendig<\/h3>\n

Cloud Gaming soll Virtual Reality Spiele auf eine neues Level bringen: War zuvor noch ein High-End-PC und Verkabelung zwischen Computer und Headset notwendig, so f\u00e4llt dies bei Cloud Gaming zumindest theoretisch weg. Alternativ zum Standalone-Betrieb k\u00f6nnen Virtual Reality-Spiele als Streaming-Service von Cloud Computing direkt an das Virtual Reality-Headset geliefert werden. Die Entkoppelung des Headsets gibt dem Benutzer die Freiheit, die virtuelle Umgebung zu durchstreifen.<\/p>\n

Gro\u00dfe Datenstr\u00f6me mit geringer Laufzeit<\/h3>\n

H\u00fcrde f\u00fcr den Markteintritt ist aber ein noch ungel\u00f6stes technisches Problem: Die fl\u00fcssige Darstellung von Sequenzen auf Virtual Reality Brillen erfordert eine bis zu zehnmal h\u00f6here Rechenleistung als bei konventionellen Videospielen. Es gilt sehr gro\u00dfe Datenstr\u00f6me mit m\u00f6glichst geringer Laufzeit zu \u00fcbertragen. Der Grund: es m\u00fcssen mehr Pixel und mehr Bilder pro Sekunde dargestellt werden. Traditionelle Video\u00fcbertragungen sto\u00dfen hier rasch an ihre Grenzen.<\/p>\n

Bestehende L\u00f6sungen unzureichend<\/h3>\n

Es gibt bereits kabellose All-in-one-Virtual Reality Headsets. Diese sind allerdings durch Strombudget, thermische Einschr\u00e4nkungen und Produktionskosten beschr\u00e4nkt. Einen eingebetteten Grafikprozessor (GPU), wie dieser f\u00fcr Virtual Reality erforderlich ist, werden diese in absehbarer Zeit nicht liefern k\u00f6nnen, so die Argumentation der Forscher.<\/p>\n

Auch das kommerzielle Angebot von Breitbandnetzen l\u00f6se das Problem nicht. Bei Videodiensten k\u00f6nnen Verz\u00f6gerungszeit (Latenz) und Bandbreitenschwankung durch starke Pufferung verborgen werden. Bei Virtual Reality Spielen gelinge dies nicht, weil diese st\u00e4ndig reagieren m\u00fcssen.<\/p>\n

Latenzzeiten ausgleichen<\/h3>\n

Das Problem liegt in der Latenz \u2013 also der Verz\u00f6gerungszeit, die bei der Signal\u00fcbertragung – beim Zwischenspeichern von Daten oder beim Pr\u00fcfen von Datenpaketen – entsteht. Latenz vollst\u00e4ndig zu vermeiden sei unm\u00f6glich, erkl\u00e4rt der Forscher. Aber er und sein Team schafften es, die wahrgenommenen Latenzzeiten auszugleichen. Das von ihnen entwickelte System l\u00e4uft unter der Bezeichnung Shading Atlas Streaming<\/em> (SAS) und bringt einen neuartigen Ansatz zur Darstellung von Objekten und R\u00e4umen.<\/p>\n

Senken der \u00dcbertragungsrate<\/h3>\n

Das System erm\u00f6glicht es, die n\u00f6tige \u00dcbertragungsrate deutlich zu senken. Gestreamt werden nicht Videos, sondern geometrisch codierte Informationen, die von der Virtual Reality-Brille decodiert und in ein Bild \u00fcbersetzt werden. Ihre Art der Codierung erlaubt es, innerhalb eines kleinen Zeitfensters korrekte Bilder vorherzusagen. Dadurch werden Pixelfehler in der Darstellung auf wenige Prozent reduziert und werden nicht mehr als st\u00f6rend wahrgenommen.<\/p>\n

Shading Atlas Streaming<\/em> entkoppelt das serverseitige Shading vom clientseitigen Rendering.<\/p>\n

    \n
  • Rendering bezeichnet in der Computergrafik die Erzeugung eines Bildes aus Rohdaten.<\/li>\n
  • Shading (englisch: Schattierung) basiert auf Hardware- oder Software-Modulen, die bestimmte Rendering-Effekte bei der 3D-Computergrafik implementieren.<\/li>\n<\/ul>\n

    Durch diese Entkoppelung kann der Client das Framerate Upsampling und die Latenzkompensation f\u00fcr kurze Zeitr\u00e4ume autonom durchf\u00fchren. Jedes Bild gilt als Frame und die sogenannte Framerate wird in Sekunden gemessen.<\/p>\n

    Hier finden Sie ein Erkl\u00e4rvideo der Forscher in Englisch:<\/em><\/p>\n