HTC Vive in der Praxis

Aufbau und Funktionsweise - HTC Vive - Impressionen

Doch nun wollen wir uns die HTC Vive in ihren einzelnen Komponenten etwas genauer anschauen. Dabei wollen wir auch auf die Arbeit von iFixit zurückgreifen, denn hier hat man die HTC Vive in ihre Einzelteile zerlegt.

Etwas überraschend kündigten HTC und VALVE 2014 ihre Zusammenarbeit an. HTC, bekannt durch seine Smartphones, ist dabei sicherlich nicht die schlechteste Wahl. Beide Unternehmen sind in keinem Bereich Konkurrenten und ergänzen sich beim Thema VR nahezu ideal. 

HTC Vive

Über drei Haltebänder soll die HTC Vive fest am Kopf gehalten werden. Der Halt der Brille ist dabei besonders wichtig, dann sollte die Brille bei Bewegungen verrutschen, wird der Träger direkt aus seiner virtuellen Welt gerissen. Außerdem muss die Brille möglichst bequem sitzen, denn auch wenn sie auf die Augen gedrückt wird, darf sie durch zu festen Druck nicht unbequem werden. Bei der Ersteinrichtung sollten die beiden Gummibänder an den Seiten gelockert werden. Nachdem die Brille übergestreift wird, können diese beiden seitlichen Bänder festgezogen werden. Der obere Band sollten dann auf die richtige Länge eingestellt werden. Dies kann zur Folge haben, dass die Brille mehrfach auf- und abgesetzt werden.

Schaut man sich die Brille etwas genauer von vorne an, dann sieht man bereits einige der auffälligen Infratot-Sensoren. Davon sind auf der Brille insgesamt 32 vorhanden. Letztendlich ermöglichen sie das Tracking der Brille auf einer Fläche von bis zu 4,6 x 4,6 m, wobei sich der Träger auch um 360 ° drehen kann. Die IR-Fotodioden empfangen das infratote Licht der beiden Lighthouse genannten Boxen, die wir uns später noch genauer anschauen wollen. Sie werden an gegenüberlegenden Ecken des Raumes angebracht. Sie senden eine Art Gitternetz in Form von IR-Licht aus, dass durch die Brille erkannt wird. Damit soll eine Genauigkeit für das Tracking von einem Millimeter und leicht darunter erreicht werden.

Auf der Oberseite der Brille führen drei Kabel aus der Brille. Das zentrale verlegte und angeschlossene HDMI-Kabel wird von zwei USB-Kabeln flankiert. Die Kabel führen über den zentralen Trageriemen nach hinten. Das Kabel ist trotz aller Bewegungsfreiheit der limitierende Faktor der Brille. Es besitzt eine Länge von 4,5 m (vom Nacken gemessen) von der Brille bis zur Link-Box. Laut HTC wurde viel Arbeit in die Entwicklung des Mantel-Materials des Kabels gesteckt. Es sollte nicht zu unflexibel sein, die Datenleitungen aber auch bestmöglich schützen. Die Länge des Kabels wird vor allem durch die Dämpfung limitiert. Über eine längere Strecke können die HDMI- und USB-Signale nicht mehr sinnvoll übertragen werden. Die Zukunft der VR-Headsets sieht sicherlich eine kabellose Lösung vor. Bis dahin wird aber noch einiges an Zeit vergehen, denn aktuell ist nicht abzusehen, wann drahtlose Technologien in der Lage sein werden die Signale ohne übermäßige Latenzen und mit ausreichender Bandbreite zu übertragen.

HTC Vive

Die seitlichen Bänder sind drehbar an der HTC Vive selbst befestigt. Die zur Einstellung der Länge verwendeten Klettverschlüsse können nach einiger Zeit blind festgezogen werden. Darüber hinaus befindet sich an der rechten Seite ein kleines Drehrad, an dem der Abstand der Linsen zueinander verändert werden kann. Je nachdem wie weit die Augen bzw. Pupillen auseinanderstehen, kann dies hier angepasst werden.

Auf der linken Seite befindet sich ein Button an der Brille. Über diesen kann der Nutzer in den Menü von SteamVR gelangen oder aktiviert mit einem Doppelklick die Kamera. Ist die HTC Vive per Bluetooth mit einem Smartphone gekoppelt, können damit auch Anrufe entgegengenommen werden. Sollte bei einem Firmware-Update einmal etwas schief gehen, kann über ein längeres Drücken des Knopfes ein Recovery-Mode aktiviert werden.

Je nach Kopfform und ob der Träger ein Brillenträger ist oder nicht kann der Abstand der Linsen zum Headset verändert werden. Dabei wird das Gehäuse, in dem sich die komplette Hardware befindet, etwas aus dem Rahmen herausgezogen. Je näher sich die Linsen am Auge befinden, desto besser ist das Sichtfeld beim Tragen der HTC Vive. Um den Abstand zu ändern, müssen die beiden Linsenabstandsknöpfe an den Seiten, an denen auch die seitlichen Haltebänder befestigt sind, herausgezogen werden. Durch ein Drehen der Knöpfe wird der Abstand vergrößert oder verringert. Danach müssen die Knöpfe zur Arretierung wieder reingedrückt werden.

Wie bereits angesprochen verfügt die HTC Vive nicht über einen integrierten Kopfhörer, lässt über einen 3,5-mm-Klinke-Anschluss aber jede erdenkliche Freiheit, um einen eigenen Kopfhörer einzusetzen. Dies hat natürlich auch zur Folge, dass der Kabelsalat am Nacken noch etwas größer wird, denn zum dicken Verbindungskabel der HTC Vive gesellt sich nun auch noch das Kopfhörerkabel.

Mit der Vive Pre, einer Art Vorversion zur finalen Consumer-Version der Vive führte HTC noch eine Frontkamera ein. Diese befindet sich in der Mitte der HTC Vive. Per Knopfdruck auf dem Controller, der Brille selbst (linke Seite) oder im SteamVR-Menü kann die Kamera aktiviert werden und zeigt ihr Sichtfeld in der Brille selbst an. Damit kann sich der Träger der HTC Vive im Raum orientieren. Hilfreich kann dies sein, wenn man einen störenden Gegenstand am Fußboden vermutet oder man das Gefühl hat, jemand hat soeben das Zimmer betreten. Da der Träger einer VR-Brille weitestgehend von der Außenwelt abgeschottet ist, kann eine solche Kamera sehr hilfreich sein.

Die Kamera zeigt dabei aber nicht das echte Bild an, sondern legt einen Filter darüber. Dieser verzerrt das Bild in der Form, dass nur grobe Umrissen zu erkennen sind. Zum Erkennen bestimmter Gegenstände reicht dies aber durchaus aus. Eine 1:1-Ansicht würde auch dazu führen, dass der Träger das Bild vermutlich falsch einschätzt, da sich die Kamera nicht exakt an der Position zwischen den beiden Augen befindet.

HTC Vive

Damit das Bild von einem flachen Display so auf der Netzhaut des Auges abgebildet wird, damit der Nutzer ein möglichst großes Sichtfeld hat, setzen alle Hersteller auf Fresnel-Linsen. Durch das angewendete Bauprinzip werden Gewicht und Volumen eigentlich großer Linsen kleiner, was sich besonders bei Linsen mit kurzer Brennweite auswirkt, die in normaler Form sehr dick und schwer wären. Damit eigenen sie sich auf für den Einsatz in VR-Brillen wie der HTC Vive.

Die Fresnel-Linsen sind in ringförmige Bereiche aufgebaut. Dies wird bei einem genauen Blick deutlich und bringt auch einige Probleme bei der Darstellung mit sich, auf die wir noch eingehen werden. In jedem dieser ringförmigen Bereiche wird die Dicke verringert, sodass die Linse eine Reihe ringförmiger Stufen erhält. Da Licht nur beim Passieren der Linsen-Oberflächen gebrochen wird, ist der Brechungswinkel nicht von der Dicke, sondern nur von dem Winkel zwischen den beiden Oberflächen abhängig.

Kommen wir nun zu den Problemen mit den Fresnel-Linsen, die sowohl die HTC Vive, auf die wir hier den Fokus legen, aber auch die Oculus Rift betreffen. Sobald ein Bild mit hohem Kontrast in der Helligkeit dargestellt werden soll (z.B. schwarzer Hintergrund und eine helle Schrift), werden Ringmuster sichtbar, die von den hellen Bereichen des Bildes abstrahlen. Bei der Oculus stellt sich dies mehr als Art Godrays bzw. Lichtstrahlen dar, die von den hellen Bereichen ausgehen.

Beide Brillen haben also noch damit zu kämpfen, dass es im Bereich der Optik einiges an Verbesserungspotenzial gibt. Darauf sollten Entwickler also beim Design der Spiele achten und beispielsweise auf Startlogos mit schwarzem Hintergrund und weißer Schrift verzichten.