O texto abaixo foi publicado no PlayStation.Blog.
Quando o PlayStation VR2 foi lançado no início deste ano, ele ofereceu aos jogadores a chance de experimentar mundos de jogos virtuais repletos de detalhes e recursos envolventes. O PS VR2 foi o culminar de vários anos de desenvolvimento, que incluíram vários protótipos e abordagens de teste.
Para saber mais, perguntamos ao gerente de produto do PS VR2, Yasuo Takahashi, sobre o processo de desenvolvimento do headset inovador e do PlayStation VR2 Sense Controller, e também obtivemos informações sobre os vários protótipos que foram criados como parte desse processo.
Yasuo Takahashi, Sony Interactive Entertainment, Departamento de Gestão e Estratégia de Produto Global. Seção #1 Gerente de Produto Principal
Desenvolvendo o headset PS VR2
PlayStation Blog: Quando começou o desenvolvimento do headset PS VR2?
Yasuo Takahashi: A pesquisa sobre a futura tecnologia VR estava sendo conduzida antes mesmo do lançamento do PlayStation VR original como parte de nossos esforços de P&D. Após o lançamento do PS VR em 2016, a discussão sobre como seria a próxima geração de VR começou a sério. Voltamos e revisamos essas descobertas de P&D e começamos a prototipar várias tecnologias no início de 2017. No início do mesmo ano, iniciamos conversas detalhadas sobre quais recursos deveriam ser implementados no novo produto e quais tecnologias específicas deveríamos explorar mais.
Para contexto adicional, dê uma olhada no vídeo acima do PS VR2, que se aprofunda nos recursos do headset e seu funcionamento interno.
PSB: Qual recurso ou elemento de design levou mais tempo para ser desenvolvido?
YT: Desde a fase de planejamento do conceito, já estávamos pensando em introduzir novos recursos que representassem um salto geracional em comparação com o PS VR. Isso incluía rastreamento ocular, feedback do headset e uma configuração de cabo único. Também precisávamos incluir esses recursos no headset, mantendo um design leve e compacto. Para conseguir isso, era importante projetar um sistema que lidasse com todas as funções de forma eficiente. Nossas equipes trabalharam em estreita colaboração desde o início para produzir estimativas técnicas detalhadas e discutiram como poderiam obter um projeto otimizado. Foi uma parte muito importante dos estágios iniciais do projeto e, embora a pesquisa em si não tenha demorado tanto, estávamos otimizando constantemente, mesmo depois que o protótipo foi construído.
Além disso, dedicamos muito tempo para garantir que o headset fosse confortável de usar e segurar.
PSB: Olhando para esses protótipos iniciais de headset, imagino que o peso tenha diminuído significativamente durante o processo de desenvolvimento.
YT: Sim, o protótipo inicial estava focado em avaliar a funcionalidade em vez do peso, pois estávamos pensando em como incorporar novos recursos ao design original do PS VR. Também estávamos explorando o melhor sistema de rastreamento e, com nosso primeiro protótipo externo/transparente, testamos simultaneamente a câmera transparente.
Depois de realizarmos avaliações funcionais, integramos os componentes no sistema real. O “protótipo de estudo do sistema de rastreamento” foi um protótipo criado um pouco antes da integração e, embora fosse muito grande e pesado, teve um papel importante para avaliação.
“O primeiro protótipo do PS VR2 apresentava LEDs infravermelhos para rastreamento externo e uma câmera transparente na parte frontal e central do headset”.
“Um segundo protótipo foi criado em paralelo com o anterior. Este apresentava vários LEDs infravermelhos para rastreamento externo colocados na frente do headset para testar os recursos de rastreamento. Um segundo protótipo foi criado em paralelo”.
“Este protótipo foi equipado com quatro câmeras para rastreamento de dentro para fora e foi criado para avaliar os novos recursos de rastreamento do headset”.
“Protótipo utilizado para considerar a posição e os ângulos das quatro câmeras. Usando um dial, a posição e o ângulo de cada câmera podem ser ajustados com precisão”.
“Protótipo para testar as quatro câmeras na parte frontal do headset, conectando-as a uma placa de avaliação. Isso foi feito antes da produção do SoC (system-on-chip), que é responsável pela integração de todos os componentes”.
Paralelamente, também avaliamos o conforto e a usabilidade do headset. Como já sabíamos o peso esperado, avaliamos várias configurações de como o headset pode ser usado com base nessa estimativa. Adicionamos muitos recursos, mas, no final, pensamos muito nos materiais e na forma para tornar o headset leve. Cada componente em si foi tornado mais leve, o design foi feito o mais simples possível e a espessura do plástico foi feita o mais fina possível, mantendo a resistência. Os engenheiros mecânicos trabalharam arduamente para alcançar o equilíbrio certo entre redução de peso e durabilidade.
PSB: O recurso de rastreamento ocular do PS VR2 é realmente impressionante – como ele foi desenvolvido?
YT: Queríamos ultrapassar os limites do jogo com o PS VR2, então estávamos explorando o rastreamento ocular como um novo recurso de interface do usuário. A tecnologia de rastreamento ocular já existe há algum tempo e sabíamos que era uma ótima opção para VR, então queríamos ter certeza de que a aproveitaríamos adequadamente. Também analisamos a renderização ‘foveated’ para obter uma experiência visual de alta fidelidade, que é uma técnica que otimiza a resolução de onde o jogador está olhando, reduzindo o desempenho de renderização da visão periférica ao redor.
PSB: Você encontrou alguma dificuldade ao testar o rastreamento ocular?
YT: Algumas pessoas usam óculos e todos têm cores de olhos diferentes, então o recurso precisava acomodar todos os tipos de jogadores. Para garantir que o recurso estava rastreando corretamente, passamos muito tempo testando e otimizando o recurso com uma variedade de usuários.
PSB: O feedback do headset é exclusivo do PS VR2. Como isso foi adicionado pela primeira vez como um novo recurso e como você o desenvolveu?
YT: Os engenheiros de projeto mecânico removeram o motor rumble de um controle sem fio DualShock 4 e o conectaram ao PS VR para testá-lo. Eles descobriram que isso realmente aumentava a sensação de imersão e senso de realidade, embora houvesse desafios ao tentar realmente integrar o recurso ao headset. É por isso que criamos o próximo protótipo com um motor integrado e testamos como o motor afetava o rastreamento ocular e o rastreamento da cabeça.
“Os testadores foram solicitados a olhar para diferentes telas para testar o rastreamento ocular. As laterais do aparelho podem ser abertas, para que os desenvolvedores possam verificar visualmente a distância entre a lente e os olhos. Isso foi feito porque, sem confirmação visual, era difícil saber se o dispositivo estava sendo usado na distância correta da lente”.
Trabalhamos em estreita colaboração com a PlayStation Studios para avaliar que tipo de feedback de headset seria o mais eficaz com base no que aprendemos com os protótipos. Compilamos nossas descobertas em um guia de design para que outros desenvolvedores pudessem aprender com ele e muitos desenvolvedores o usaram como referência.
PSB: Que feedback do PlayStation Studios a equipe acabou incorporando no headset PS VR2 final?
YT: O posicionamento da câmera de rastreamento foi ajustado com base no feedback deles, enquanto confirmava a amplitude de movimento da mão esperada no jogo real. Quando os membros do PlayStation Studios se reuniram em San Francisco para um evento, trouxemos protótipos do Japão e fizemos ajustes com base no feedback que recebemos lá.
“Este é um protótipo que permite que a estrutura interna do headset seja visível do lado de fora.”
Desenvolvendo o PS VR2 Sense Controller
Confira o vídeo acima para uma visão detalhada da estrutura interna do controle.
PSB: Quando começou o desenvolvimento do PS VR2 Sense Controller?
YT: Assim como no caso do headset, iniciamos as discussões em 2016 e começamos a prototipagem em 2017. O método de dentro para fora é uma tecnologia de rastreamento emparelhada com o headset, então consideramos isso desde os estágios iniciais. Também discutimos outros recursos que queríamos adicionar, quantos botões o controle deveria ter e até que ponto poderíamos incorporar recursos do controle sem fio DualSense para PlayStation 5.
Os membros incluíam projetos elétricos, P&D e projetos mecânicos. A equipe de projeto mecânico foi essencial para desenvolver e explorar várias formas para o controle.
PSB: Quais foram os recursos ou aspectos de design que levaram mais tempo para serem desenvolvidos?
YT: O controle PS VR2 Sense incorpora os principais recursos do controle sem fio DualSense, como feedback tátil e gatilhos adaptáveis. Também adicionamos um sensor para detecção de toque do dedo e passamos muito tempo ajustando o controle para torná-lo mais fácil e leve de segurar. Também realizamos testes extensivos com usuários. A PlayStation Studios tem uma equipe de teste de usuário dedicada e trabalhamos em estreita colaboração com a equipe na Europa para garantir que o maior número possível de pessoas testasse o controle.
PSB: Como você chegou ao design e formato final do controle Sense?
YT: No protótipo inicial, usamos um método de rastreamento diferente e utilizamos a esfera do controle PlayStation Move. Ele também incluiu recursos como gatilhos adaptáveis, feedback tátil, detecção de toque do dedo e botões de ombro L1/R1. Equipamos esses recursos no protótipo para verificar quais recursos eram os mais importantes.
“Este é um dos primeiros protótipos. Este foi um protótipo para testar a eficácia de gatilhos adaptáveis, feedback tátil e detecção de toque do dedo em controles VR. O rastreamento foi ativado pela esfera do controle de movimento do PlayStation Move”.
O próximo protótipo usou rastreamento de dentro para fora, e foi assim que determinamos onde os LEDs infravermelhos deveriam ser colocados e começamos a experimentar várias formas diferentes para o controle.
“Este protótipo foi construído para estudo de desempenho de rastreamento, avaliando o desempenho quando os LEDs IR (para rastreamento) foram colocados separadamente na parte superior e inferior do controle”.
“Um protótipo para o estudo de desempenho de rastreamento. Este protótipo foi usado para avaliar o desempenho quando os LEDs infravermelhos foram colocados em um anel nas costas da mão”.
Este próximo protótipo está próximo de sua forma final atual, mas a principal diferença é o tamanho da empunhadura. A forma é o resultado da adição de vários recursos, como gatilhos adaptáveis, feedback tátil e, claro, a bateria. No entanto, era muito grande para segurá-lo em sessões de jogo prolongadas, então nossos engenheiros mecânicos e elétricos trabalharam duro para otimizar a aderência para torná-lo mais fino e confortável de segurar.
“Outro protótipo para o estudo de desempenho de rastreamento. Isso foi para avaliar o desempenho quando os LEDs infravermelhos foram colocados ao redor do controle com o design e os recursos em mente”.
PSB: Que tipo de processo de avaliação você passou ao adicionar recursos completamente novos, como detecção de toque do dedo?
YT: Criamos um protótipo que incorporou recursos como gatilhos adaptáveis, feedback tátil, detecção de toque do dedo e outros elementos que alcançaram uma sensação mais forte de imersão em experiências de VR. Consideramos várias formas de detecção de toque do dedo, incluindo aquelas que exigiam o pressionamento de botões.
Cada vez que criávamos um protótipo, pedíamos feedback do PlayStation Studios e usávamos essas informações para testes adicionais. Perguntamos como eles gostariam de utilizar o controle em seus jogos e determinamos quais recursos queríamos incluir e como incluí-los. O número ideal de botões, por exemplo, é algo para o qual os desenvolvedores de jogos podem fornecer o melhor feedback, por isso ouvimos atentamente seus pensamentos durante o desenvolvimento.
PSB: A forma final do controle parece natural na mão do jogador. Por que e como você decidiu esse design final?
YT: Nosso objetivo era equilibrar o peso e o centro de gravidade para tornar o controle mais fácil de segurar e segurar para sessões de jogo mais longas. Conduzimos prototipagem extensa e testes de usuário para obter um ajuste confortável. Não bastava simplesmente juntar os componentes; tivemos que fazer mudanças drásticas na estrutura interna. O próximo protótipo está próximo do produto final, mas o ajuste ainda não está totalmente otimizado.
“Este protótipo está equipado com todos os recursos finais e incorpora a forma única de ‘orbe’. Também foi usado para avaliar o recurso de rastreamento, que estava próximo de ser finalizado nessa etapa. O design da aderência e o conforto ainda não foram totalmente otimizados”.
PSB: Parece que a equipe colocou muito esforço no rastreamento IR durante o desenvolvimento. Ao criar os protótipos, você teve que fazer alguma mudança drástica em relação ao seu planejamento inicial?
YT: No início do projeto, não tínhamos certeza se o rastreamento de dentro para fora ou de fora para dentro era melhor, então exploramos as duas possibilidades em paralelo. Nos dividimos em duas equipes e produzimos protótipos para ambas. Depois disso, decidimos focar no método de dentro para fora e continuar otimizando o rastreamento. O protótipo produzido para testar o posicionamento da câmera de rastreamento do headset nos permitiu ajustar a posição e os ângulos das quatro câmeras com um dial. Também foi usado para verificar o alcance que as câmeras poderiam detectar.
PSB: Você esteve envolvido no desenvolvimento de software na fase inicial de pesquisa? Que feedback você incorporou?
YT: Não conseguimos imaginar totalmente como o controle agiria e funcionaria em um jogo real, então a equipe do PlayStation Studios forneceu feedback sobre as especificações do produto proposto no início do processo de revisão técnica. Por exemplo, se o jogador estiver em pé e agarrar um objeto pela cintura, a cabeça deve permanecer voltada para frente, por isso garantimos que a câmera poderia detectar um objeto abaixo do headset. Por outro lado, se você estiver puxando um arco e flecha de suas costas, seu braço não estará no alcance da câmera. Em casos como este, quando o controle estava fora do alcance da câmera, tivemos que fazer ajustes com base no feedback, para que o rastreamento parecesse mais natural.
Otimizar a ergonomia ao incorporar gatilhos adaptativos e feedback tátil foi um desafio, mas seguimos em frente devido à forte demanda da equipe de desenvolvimento de software. Os gatilhos adaptáveis devem estar localizados perto da ponta dos dedos, enquanto o feedback tátil precisa ser incorporado onde os jogadores seguram o controle. Os módulos de acionamento adaptáveis são razoavelmente grandes, então se você levar em conta os módulos e também a bateria, vários componentes acabam lotando a área de empunhadura. Isso não é ideal ergonomicamente e sacrifica o conforto. Originalmente, pretendíamos utilizar os mesmos componentes de gatilho adaptáveis do controle sem fio DualSense, mas acabamos criando um módulo personalizado e dedicado para o controle PS VR2 Sense.
Todos os protótipos para o headset PS VR2 e os controles PS VR2 Sense.
PSB: Finalmente, do que você mais se orgulha em relação ao headset PS VR2 final?
YT: O PS VR original foi usado por muitos desenvolvedores de jogos para expandir o mundo dos jogos VR, e acreditamos que o PS VR2 ultrapassa ainda mais os limites. O PS VR2 é capaz de renderizar impressionantes visuais 4K HDR (2000 × 2040 por olho), e o rastreamento ocular também oferece gráficos de alta qualidade com técnicas de renderização eficientes. Combinado com o controle, headset e design confortável, os jogadores podem mergulhar totalmente nos extraordinários mundos de realidade virtual criados pelos desenvolvedores de jogos. O portfólio diversificado de jogos de realidade virtual continuará a se expandir no futuro e esperamos que os jogadores os aproveitem ao máximo.
