Grafik
Echte fotorealistische Grafik setzt enorme Pixeldichte und -qualität voraus. Das gesamte Sichtfeld muss sich in der virtuellen Welt befinden – mit einer sphärischen 360°-Sicht, was noch mehr Pixel erfordert. Eine spezielle Rendering-Methode, das Fovea-Rendering, kann dabei helfen. Die Fovea ist ein Teil des menschlichen Auges und für die zentrale Sehschärfe zuständig. Der Trick ist, dass in der menschlichen Optik die Schärfe in der Peripherie schnell abnimmt. Nutzt man diesen Effekt, so muss auch das virtuelle Auge nur einen Teil der Pixel rendern. Da der Nutzer sich mit VR-Headset frei um 360° drehen können will, muss das Gerät verschiedene sphärische 360°-Videoformate unterstützen. Um das Video abzuspielen, muss es eine Engine dekodieren. Je nach Format wählt die GPU die passende UV-Projektion – etwa als Plattkarte (Rektangularprojektion) oder Cube Mapping. Abhängig von der Position des Kopfes bekommt dann jedes Auge das entsprechende Stück des 360°-Videos zu sehen.
Sound
Hochauflösender Ton setzt eine hohe Abtastrate sowie hohe Bitzahlen pro Sample voraus. Realistischer 3D-Ton oder Positional Audio erfordert dynamische Anpassungen an die Bewegung des Nutzers. So entsteht nicht nur 3D-Surround-Sound, sondern ein Ton, der sich je nach Position der Geräuschquelle und des Zuhörers verändert. Wenn ein Flugzeug vorbeifliegt, muss der Ton sich an die Bewegung des Flugzeugs und des Menschen anpassen. So klingt der Sound glaubhaft. Auch der Hall muss möglichst realistisch nachgeahmt werden – im echten Leben prallen Schallwellen schließlich auf jede Menge Hindernisse und reagieren entsprechend, bevor sie die Ohren erreichen. Die Funktion dahinter schließt Frequenz, Materialabsorption, Raumgröße und Oberfläche mit ein.
Interaktion
Die primäre Inputmethode eines VR-Headsets ist die Kopfbewegung. Dazu können Gesten, ein Controller oder auch Sprache genutzt werden. Dabei muss das Headset jedoch möglichst kabellos bleiben und weder am Strom noch am Computer hängen. Zu den extremen Rechenanforderungen und einer außerordentlich effizienten Leistung gesellen sich daher nicht nur die Gewichts- und Komfortanforderungen, sondern auch eine gute kabellose Vernetzung. VR bedeutet daher auch Wireless-Verbindungen mit hoher Bandbreite und geringer Latenz. Auch hier leiht sich VR wieder Entwicklungen aus der Mobiltechnologie: LTE Advanced, 802.11ac Wi-Fi und 802.11ad Wi-Fi erlauben schnelle Downloads und unterbrechungsfreies Streaming. Moderne LTE/Wi-Fi-Konvergenz rundet die Verbindungsfrage ab. Um VR in den engen Grenzen eines Headsets umsetzen zu können, bedarf es heterogenen Computings. Dabei sorgen spezialisierte Engines auf dem SoC für effiziente Verarbeitung und hohe Leistung bei wenig Verbrauch und geringer Wärmeentwicklung.
