Oculus Rift Development Kit: Einblicke in die VR-Welt (Teil 1)

Auf unserer Facebook-Fanpage und auf Twitter haben wir uns bereits gefreut: Unser Oculus Rift Development Kit hat uns endlich erreicht, wurde weder vom Zoll noch vom Postboten in Beschlag genommen und funktioniert einwandfrei. In einer Artikel-Serie berichte ich Euch nun, was meine ersten Erfahrungen mit der Virtual Reality Brille prägte und kennzeichnete.

Zuallererst sei gesagt, dass Oculus VR Inc. trotz aller Zwischenfälle, einem tragischen Unfall und allem Kickstarter-Trubel eine wirklich überzeugende Vorstellung abgeliefert hat. Das Development Kit ist zwar mit sehr früher und eingeschränkter Hardware und Software ausgestattet - aber Entwicklern wird der Braten mit allerhand Politur schmackhaft gemacht.

Auf den ersten Blick ist zunächst das Kunststoff-Case zu sehen, das alleine durch die Haptik der Schnappverschlüsse und die Abmaße garantieren wird, dass sich Kollegen im Büro zu neidischen Blicken verpflichtet fühlen.

Das ist nicht irgendein Stück zusammengewurschteltes Hardware in einer wabbeligen Plastikhülle oder gar einem Karton, es ist die Zukunft der immersiven Gamingwelt - zumindest vermittelt der Hersteller mit solchen Details den Eindruck. Ein bisschen Puderzucker hat noch nie geschadet; das Vertrauen in die Kompetenzen von Herstellern steigt nachweislich durch solche Randdetails.

Im Set findet sich ein Zettel mit Quick-Start-Guide, der etwas besser konzipiert sein könnte. Dieser enthält im Endeffekt einige kleine Pointer zur Justierung der Hardware und eine Inhaltsangabe des Kits.

Prinzipiell gibt es bei normaler Sehstärke kaum etwas zu beachten, Ihr könnt Euch direkt ans Anschließen wagen. Ein tatsächlicher Entwickler (vermutlich etwa die Hälfte der Devkit-Vorbesteller) wird hierfür keine Anweisungen benötigen, lediglich die Wechseloptik bedarf eben kurze Bedenkzeit. Brillenträger bzw. Kurzsichtige greifen zu einem alternativen Linsenpaar.

Standardmäßig sind Linsen vom Typ A eingesetzt, deren Kappen am längsten sind und ein Bild in praktisch unendlicher Weite erzeugen. Die Linsenkappen der Variante B zielen aufgrund ihrer kürzeren Länge (die Linsen an sich sind identisch, aufgrund des Abstands zum Bildschirm im Rift ergibt sich ein anderes optisches Ergebnis) auf ein Bild in 1m-Distanz ab, bei Variante C sind es ca. 33 Zentimeter an Distanz zur simulierten Sichtfläche. Wer also auf nahe Distanzen hin scharf sehen kann, muss die Linsen wechseln und ein wenig herumprobieren.

Im Koffer unserer Edition befand sich ein HDMI-Kabel, frühere Chargen enthielten zusätzlich noch ein DVI-D-Kabel, spätere Chargen sollen teilweise sogar ohne Kabel geliefert werden. Alles halb so wild, ein HDMI-Kabel kostet ja heutzutage so viel wie ein Burger. Neben den drei Linsensets ist außerdem ein separates Netzteil enthalten, das die Controllereinheit mit Saft versorgt. Das Oculus Rift HMD (Head-Mounted-Display) ist logischerweise das Kernstück und (leider) fest durch ein einziges Kabel mit der Kontrolleinheit verbunden, das Kabel hierzu ist ungefähr 175 cm lang. Hoffentlich klappt es mit der Umsetzung einer künftig kabellosen Version, denn Bürostuhlpirouetten sind damit nur eingeschränkt machbar.

Der Controller kann wahlweise per DVI oder HDMI mit der Grafikkarte eines Mac oder PC verbunden werden. Eine Mini-USB-Verbindung am Controller überträgt die Daten der Neigungssensoren, ansonsten gibt es nur den besagten Port für das Netzteil. Fünf Hardwaretasten erlauben Anpassungen der Helligkeit, des Kontrasts und die Aktivierung bzw. Deaktivierung des HMDs.

Zur Reinigung der Linsen gibt es ein feines Putztüchlein mit Branding, ansonsten liegt dem Set noch ein DVI/HDMI-Adapter bei. Die Schwarzwerte der Rift-Displays wirken per DVI-Verbindung etwas satter und tiefer, weswegen wir uns nach einem kurzen Vergleich gegen HDMI entschieden haben. Beide Verbindungen funktionieren allerdings einwandfrei.

Das Herzstück des Oculus Rift ist natürlich das HMD, oder die VR-Brille. Diese besteht aus hartem Kunststoff, einem nachgiebigen Polstermaterial für das Gesicht und relativ günstiger Hardware aus dem mobilen Sektor, die dem Endprodukt als Basis dient. Wären Sensorik und hochauflösende Displays dieser Größe dank dem Tablet- und Smartphone-Markt nicht so günstig, gäbe es heute sicherlich noch nicht so viele Fortschritte in diesem Bereich.

Der 7-Zoll LCD-Screen der Entwicklerversion ist im aktuellen Stadium zwar mit einer besseren Lochmaske ausgestattet, die Abgrenzungen zwischen Pixeln sind durch die geringe Auflösung von 1280*800 Pixeln dennoch deutlich sichtbar. Ein Display versorgt hier beide Augen mit jeweils einem Bild, d.h. wir haben nur etwa 640*800 Pixel pro Auge.

Das macht sich in Form von schwarzen Linien zwischen den Pixeln bemerkbar, auch als Screen-Door-Effect bekannt. Digitale Projektion jeglicher Form leidet unter diesem Effekt, da die umliegende Steuer-Elektronik der leuchtenden Pixel-Einheiten solche Trennlinien unvermeidlich macht. Der neue HD-Prototyp vom Juni 2013 nutzt ein Display mit 1920*1080 Pixeln in derselben Größe, also praktisch ein Panel wie beim neuen Nexus 7 (2013), was diesen Effekt in den Hintergrund treten lässt.

Ausschlaggebend für die technische Attraktivität des Oculus Rift sind zweierlei Dinge: Erstens die niedrige Latenz. Eine möglichst kleine Verzögerung zwischen Kopfbewegung und Sicht ist immens wichtig, damit der Benutzer keine Übelkeit oder Seekrankheit beim "Riften" verspürt.

Zweitens das Sichtfeld von über 90° horizontal und 110° diagonal. Das entspricht mal eben dem Doppelten, was wir von VR (Virtual Reality) bisher kannten. Wir Menschen sehen fast 180° auf der Horizontalen, was jeder ganz einfach mit zwei hochgehaltenen Händen neben dem Kopf verifizieren kann.

Das softwareseitige Setup am Rechner ist innerhalb von zwei Minuten erledigt. Von der Oculus VR Website können wir ein SDK mit einem Beispiel aus der Unity Engine beziehen, außerdem gibt es dort ein Development Kit für die Unreal Engine mit Rift-Support.

Auf der äußerst nützlichen Website namens Riftenabled finden sich momentan 217 Titel, von denen die meisten bereits heruntergeladen und auf einem Mac oder PC ausprobiert werden können. Darunter sind bereits erschienene kommerzielle Spiele, die mit dem speziellen Vireio-Treiberinjektor nachträglichen Rift-Support erhalten. Diese leiden aber unter den Folgen von unrealistisch oder inkonsistent skalierten Gegenständen und Umgebung, was für ein gutes VR-Erlebnis äußerst ausschlaggebend ist. Auch die Höhe der Kamera sollte idealerweise anpassbar sein und der Körpergröße des Spielers entsprechen, sonst taucht man nicht richtig ein.

Bei den meisten Tech-Demos stellt sich für den Uninitiierten eher Ernüchterung, als Begeisterung ein. Die geringe Auflösung des Devkits lässt bunte Welten wie einen Designunfall aussehen, als spielte der Betrachter Crysis auf einem sonderbar detailliert von Hand animierten Super-Nintendo. Denn der Blick ist primär nach vorne gerichtet, das dreidimensionale Bild erscheint somit äußerst grob und pixelig, da sich die Auflösung auf ein breites Feld verteilt. Nach einer Kalibrierung des Pupillenabstands mit Bordmitteln kommt die Tiefe der 3D-Stereoskopie erheblich besser rüber.

Da es im Netz nur seltener einen tatsächlichen Blick hinter die Kulissen gibt und ein Foto des vom Rift generierten Bildes keinen Aufschluss über den tatsächlichen Stand der Dinge gibt, habe ich in Photoshop eine flotte Visualisierung für Euch gebastelt, die in etwa meine Wahrnehmung der Lochmaske und des Detailgrades wiederspiegelt. Einmal seht ihr Dishonored in simulierter Rift-Optik (Räumlichkeit müssen wir uns hier vorstellen), der andere Screenshot zeigt den Idealzustand ohne Stereoskopie und sichtbare Lochmaske bei 1280*800 Pixeln Auflösung. Unbedingt in voller Auflösung vergleichen:

Angesichts dieser Nebenwirkungen stellt sich die Frage, ob ein 1080p-Display überhaupt ausreichend für die Erfahrung wäre, die sich der Großteil der Konsumenten wünscht: Völlige Immersion im Spielgeschehen, im Besuch einer virtuellen Welt á la Star Trek Holodeck. Immerhin wären das lediglich 280 Pixel mehr in der Vertikale, 640 Pixel in der Horizontale oder 320 Pixel pro Auge.

Die Oculus-Rift-Erfahrung ist dennoch überragend. Lochmaske und Auflösung sind schneller vergessen, als man glaubt - vorausgesetzt es läuft die richtige Software. Kontrastreiche und optimierte Spiele machen einen gigantischen Unterschied. Rollercoaster-Simulationen sind nach dem mutigen Eigenversuch nicht unbedingt empfehlenswert für VR-Newbies, mein Magen fühlte sich nach zwei Runden auf der Unreal-Engine-Achterbahn an wie am frühen Vormittag nach einer ausgelassenen Partynacht.

Im nächsten Beitrag unserer Oculus Rift Serie werde ich von meinen Erfahrungen mit den ersten Techdemos und Lunar Flight berichten, die beeindruckendste Demo für Einsteiger ist meines Erachtens aktuell Titans of Space. Die schiere Größe der Himmelskörper in unserem Sonnensystem kann nur mit einem echten Besuch besser vermittelt werden, als es diese kleine VR-Applikation zu schaffen vermag.

Der Entwickler von Titans hat völlig Recht, wenn er von den Vorteilen des Downscalings spricht. Ein Weltraumspaziergang zwischen Sonne, Saturn, Jupiter und sämtlichen anderen Nachbarn profitiert ungemein von einer höheren internen Renderingauflösung, die das Bild auf dem Rift trotz Limitationen besser darstellt. Es bleibt zwar die ungesättigte Gier - nach mehr Details, mehr Definition in den Kanten und mehr tangiblen Texturen, aber der Einstieg gestaltet sich damit atemberaubend und vielversprechend. Gleichzeitig werden Limitationen und folglich Herausforderungen zu Entwicklern klar, auf die wir in einem späteren Teil der Serie eingehen.

Geplante / veröffentlichte Teile unserer Serie:

• Oculus Rift Development Kit: Einblicke in die VR-Welt (Teil 1)
• Oculus Rift Development Kit: Erste Erfahrungen mit VR-Spielen (Teil 2)
• Oculus Rift Development Kit: Hintergründe zur Technologie & VR-Geschichte (Teil 3)
• Oculus Rift Development Kit: Consumer-Version und Möglichkeiten (Teil 4)

Welche Spiele würdet Ihr denn gerne auf einem VR-HMD spielen wollen? Oder sind für Euch gar zielfreie Simulationen á la Weltraumspaziergang oder Fallschirmsprung spannender?

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