PC VR (Rift, Vive, Index)

Das Jahr 2016 ist das Datum, um das herum die Geschichte des modernen PC-VR heute meist erzählt wird. Im Februar erschien der Oculus Rift CV1 — die erste Verbraucherversion des Headsets, das als Kickstarter-Projekt begann und unter den Fittichen von Facebook endete —, und im April folgte ihm das HTC Vive, entwickelt in Zusammenarbeit mit Valve. Der Unterschied zwischen beiden Ansätzen war grundlegend: Während das Rift auf das Spielen im Sitzen oder Stehen an einem festen Punkt zielte, brachte das Vive Room-Scale-Tracking mittels externer Lighthouse-Basisstationen mit, also die Möglichkeit, im Raum umherzugehen und dort einen virtuellen Raum 1:1 mit dem realen zu haben. Beide Sets kamen zudem mit Controllern für beide Hände, ein Umbruch in der damaligen VR, vergleichbar mit der Einführung des Analogsticks bei Konsolen.

Damit Spiele nicht separat für jedes Headset laufen mussten, setzte Valve über die Hardware die Software-Schicht SteamVR, die als Vermittler zwischen dem Spiel und dem konkreten Set aus Headset und Controllern fungiert. Später kam der offene Standard OpenXR hinzu, an dem Valve, Microsoft, HTC und weitere Hersteller gemeinsam arbeiteten — das Ziel war dasselbe: ein Spiel einmal schreiben und es auf Rift, Vive, Index und weiteren Geräten laufen lassen, ohne dass der Entwickler die Unterschiede zwischen den einzelnen SDKs im Blick behalten muss.

Der symbolische Höhepunkt dieser Ära ist Half-Life: Alyx (2020). Bis dahin war ein VR-Spiel entweder eine kurze technische Demo oder eine Arena für ein paar Minuten Spaß — Valve veröffentlichte stattdessen einen Titel mit Budget, Länge und handwerklicher Qualität seiner großen Serienspiele, nur eben mit den Händen im virtuellen Raum gesteuert. Auf PC-VR wird heute auch über Headsets gespielt, die anderswo entstanden sind: Die Meta Quest lässt sich per Kabel oder kabellos mit dem PC verbinden und sich wie ein vollwertiges PC-Set verhalten. Um die Plattform herum wächst zudem eine starke Modding-Szene — eine Reihe erfolgreicher Flachbildschirmspiele, von Skyrim bis zu Rennsimulatoren, verfügt über inoffizielle VR-Mods, die die klassische Steuerung auf Headset und Bewegungscontroller umschalten können.

Technik: Grafik und Sound

VR stellt andere Anforderungen an die Grafik als ein gewöhnliches Spiel am Monitor — das Bild wird zweimal berechnet, einmal für jedes Auge, und das mit hoher Bildrate, denn ein Absinken unter eine bestimmte Schwelle löst bei vielen Menschen Übelkeit aus. Rift CV1 und Vive starteten beide mit 90 Hz, der Valve Index (2019) ging weiter und bot bis zu 144 Hz bei verkleinertem Sichtfeld oder 120 Hz bei vollem Sichtfeld. Die Displayauflösung wuchs allmählich von rund 1080×1200 Pixeln pro Auge bei den ersten Sets zu höheren Panels bei späteren Revisionen wie dem Vive Pro. Die Linsen entwickelten sich von klassischen Fresnel-Linsen zu dünneren Pancake-Konstruktionen, die kleinere und leichtere Headsets ermöglichten. Der Ton wird über räumliches Audio gelöst, das durch Simulation, wie Schall aus verschiedenen Richtungen an die Ohren gelangt, das Gefühl verstärkt, wirklich im virtuellen Raum zu sein — bei manchen Modellen über Kopfhörer, die direkt ins Kopfband eingebaut sind, bei anderen über eigene Kopfhörer des Spielers.

Anbindung und Peripherie

Zwei konkurrierende Prinzipien lösten das Tracking von Kopf- und Handposition. Vive und Index nutzten Outside-in-Tracking: Im Raum verteilte Lighthouse-Basisstationen senden unsichtbare Infrarotstrahlen aus, die Sensoren am Headset und an den Controllern erfassen, woraus sich die genaue Position errechnet. Das neuere Rift S (2019) wechselte dagegen zu Inside-out-Tracking über Kameras, die direkt ins Headset eingebaut sind, ohne dass irgendetwas in der Wohnung installiert werden muss — dasselbe Prinzip, das später auch die eigenständigen Quest-Headsets übernahmen. Die Controller entwickelten sich von einfachen „Stäben" beim Vive über Oculus Touch bis zu den Valve Index Controllers, genannt Knuckles, die dank kapazitiver Sensoren die Bewegung einzelner Finger erfassen können, sodass ein Spieler im virtuellen Raum natürlich die Hand öffnen oder mit dem Finger zeigen kann. Die physische Verbindung zum Computer erfolgte über eine Kombination von Kabeln für Bild und Daten, bei manchen Sets vereinfacht zu einem einzigen abnehmbaren Kabel; es gab auch drahtlose Zusatzmodule, die dieses Kabel durch einen batteriebetriebenen Sender ersetzten.

Modelle und Revisionen

Oculus hatte schon vor dem CV1 ein Paar Entwicklerkits, DK1 und DK2, mit denen frühe Enthusiasten und Studios VR noch vor dem kommerziellen Start ausprobieren konnten. Nach dem CV1 von 2016 folgte 2019 das Oculus Rift S — niedrigerer Preis, höhere Auflösung, vor allem aber der Wechsel zu Inside-out-Tracking ohne externe Sensoren. Es war zugleich die letzte Rift-Generation, die rein für den PC gedacht war: Meta konzentrierte sich danach auf die eigenständige Quest-Reihe. HTC erweiterte sein Vive nach und nach um das Vive Pro (2018) mit höherer Auflösung und eingebauten Frontkameras, später um Vive Pro 2 und Vive Cosmos mit eigenem Inside-out-Tracking. Der Valve Index von 2019 blieb bislang die einzige Generation der Marke Index — Valve verkauft das Headset praktisch unverändert weiter und konzentriert sich vor allem auf die Softwareseite über SteamVR.

Klone und Varianten

Neben diesem Trio entstand auch eine eigene Plattform, Windows Mixed Reality, aufgebaut von Microsoft, unter deren Dach Firmen wie Samsung (Odyssey), HP (Reverb), Acer oder Lenovo Headsets anboten — alle mit Inside-out-Tracking und ohne Bedarf an Basisstationen. Microsoft fuhr die Unterstützung für WMR im Lauf der Jahre zurück. Am anderen Ende des Spektrums stand der per Crowdfunding finanzierte Pimax mit Serien wie 5K und 8K, ausgerichtet auf ein extrem breites Sichtfeld für Enthusiasten, die bereit waren, höhere Anforderungen an Leistung und Preis zu akzeptieren. Ein besonderes Kapitel ist das Tool Revive, das aus der Community entstand, damit auf den Oculus Store beschränkte Spiele auch auf Vive oder Index über SteamVR laufen konnten.

Die Szene heute

Der Schwerpunkt des Headset-Marktes hat sich seit den Zeiten von CV1 und Vive verlagert — heute werden deutlich mehr eigenständige Quest-Sets verkauft als klassische PC-Headsets, und selbst diese verbinden sich mit dem PC meist über Kabel oder kabellos per Air Link statt als eigenständige PC-Geräte. SteamVR und der Valve Index bleiben dennoch die Heimat des enthusiastischen Teils der Szene: Flug- und Rennsimulatoren, soziale Räume wie VRChat oder Rhythmusspiele im Stil von Beat Saber haben hier ein treues Publikum, das seinen PC gezielt um VR herum aufbaut. Rift CV1, Vive und Index findet man heute vor allem gebraucht für einen Bruchteil des ursprünglichen Preises, und sie funktionieren nach wie vor mit aktuellen Spielen auf Steam — damit ist es der günstigste Weg, die Entstehungszeit der modernen PC-VR auf der originalen Hardware selbst zu erleben.