Компьютерный шлем виртуальной реальности как работает. Виртуальная реальность на Android. Основновной состав у них абсолютно идентичный

Что это такое – современные виртуальные очки, и как им удалось так быстро завоевать массовый рынок и обрести поклонников по всему миру? Это современные девайсы, которые позволяют пользователю окунуться в мир виртуальной реальности и испытать весь спектр эмоций. Ведь с помощью очков человек попадает в такие условия, в которых теоретически он бы не смог оказаться в реальной жизни.

Принцип работы

Виртуальные очки изготавливаются из высококачественного картона или пластика. Они могут подключаться к персональному компьютеру, смартфону или игровой консоли. В продаже есть и независимые шлемофоны, работающие автономно. Все гаджеты виртуальной реальности похожи и состоят из корпуса, линз, дисплея (один с перегородкой или два раздельных), гироскопа и контроллеров.

Как же работают современные виртуальные очки? За счёт передачи сигнала пространственных датчиков и вывода изображения на экран пользователь может взаимодействовать с объектами виртуальной реальности и (или) управлять ими. При этом все жесты и движения человека считываются в режиме реального времени. Например, гироскоп нужен для лучшей ориентации пользователя в виртуальном мире и для точного отслеживания всех поворотов головы. Каждый глаз пользователя видит отдельную картинку, за счёт чего достигается эффект объёмного изображения. В корпусе есть специальные отверстия против запотевания линз, а также USB-кабель или Bluetooth для соединения с телефоном или компьютером. Звук передаётся на колонки или наушники.

Можно синхронизировать и с компьютером при помощи специального приложения. Например, Trinus VR. Для этого следует:

1. Скачать с Play Market приложение Trinus VR и установить его на телефон;
2. На персональный компьютер установить Trinus VR Server;
3. После запуска приложений включить на компьютере функцию Fake Roll для качественного отображения картинки на телефонеp;
4. Изменить разрешение экрана на 980 х 1020 пикселей;
5. Выбрать отображение экрана «в окне»;
6. Подключить телефон к компьютеру (лучше через стандартный USB-кабель). Для игры удобнее использовать мышь или клавиатуру.

Использовать очки виртуальной реальности можно для просмотра 3D-изображений и игр, игр и приложений с пометкой VR (виртуальная реальность). На Youtube, например, создали раздел для просмотра панорамного видео. Можно смотреть фильмы и сериалы, концерты, общаться с друзьями. Доступ к виртуальному контенту обеспечивается приложениями Oculus или Samsung VR. Качественно новый уровень погружения во всевозможные игры всем желающим обеспечен с их помощью. Имя пользователя или email (если вход осуществляется с Facebook) постоянно запрашиваются для входа в аккаунт Oculus.

Проверить, совместим ли телефон с VR приложениями можно так: после установки приложения пользователю следует повернуть смартфон вокруг себя и сделать наклоны вверх и вниз. Если картинка на дисплее разворачивается вслед за смартфоном по вертикали и по горизонтали – телефон совместим.

Очки виртуальной реальности становятся обучающими, ведь интерактивная реальность даёт возможность смоделировать тренировочную среду. Например, Volkswagen Group уже заявило о своём намерении обучать сотрудников с помощью виртуальной реальности различным производственным навыкам. В Штатах технологию виртуальной реальности планируют использовать в преподавательской деятельности. С помощью VR даже собираются учить медиков проводить операции!

Очки виртуальной реальности, которые будут использоваться в тандеме со смартфоном, следует выбирать, опираясь на 4 важных параметра:

• Размер дисплея.
• Характеристики смартфона.
• Конструкция очков.
• Угол обзора.

Стандартные очки работают с телефонами разных размеров и операционных систем. Но желательно, чтобы диагональ смартфон была не меньше 4,5 дюймов, с Q HD FullHD-разрешением. Поддержка операционной системы Android – от 4.1,Windows от – 7.0, iOS– от 6.0.

Использование очков виртуальной реальности не должно вызывать дискомфорта. Поэтому чем легче виртуальный шлем, тем он удобнее. Смартфоны тоже приветствуются легче 200 граммов. Угол обзора от 75 – 110 градусов будет оптимальным.

Важен и такой параметр как межзрачковое расстояние. В отдельных моделях его настраивают под владельца, а где-то – выбирают самостоятельно. Следует также проверить наличие сменных линз в комплекте, качество крепления телефона и регулировки ремней.

Если покупкой VR-гарнитуры озадачен геймер, у которого есть игровой компьютер с мощным процессором, имеет смысл сделать выбор в пользу шлема Oculus или HTS. Причём пользователи отмечают, что оптика в Oculus качественнее, а контроллёры –удобнее, чем в HTS. К тому же Oculus дешевле и предлагает пользователям ряд собственных эксклюзивных игр.

Для консолей Sony PlayStation 4 и Sony PlayStation 4 Pro подойдёт PlayStation VR с каталогом эксклюзивных игр в придачу.

“Покупка шлемов Oculus или HTS для подвижных игр оправдана, если у пользователя большая квартира и в игровой комнате достаточно просторно. Ведь девайсы отслеживают движения игрока до 20 квадратных метров.

ТОП-5 очков VR

Ценовой диапазон девайсов для погружения в виртуальную реальность на рынке достаточно широк: от нескольких сотен до десятков тысяч российских рублей.

HTC Vive

Обзор очков виртуальной реальности нужно начать именно с этой модели. Потому что это, пожалуй, самый продвинутый девайс среди прочих VR-гарнитур. Большой угол обзора (110 градусов), невероятное качество картинки (разрешение 2160X1200 пикселей), дополнительные контроллеры и датчики слежения позволяют добиться максимального погружения в виртуальный мир. После знакомства с ними можно понять, что такое по-настоящему качественные виртуальные очки. За удовольствие нужно дорого заплатить. Средняя цена на гаджет варьируется в пределах 60 тысяч рублей.

• Комплектация;
• обилие игр;
• система трекинга;
• совместимость со всеми ОС.

• Цена;
• требуется наличие мощного компьютера;
• неудобные провода.

Samsung Gear VR

Как и HTC Vive, это скорее шлем, чем очки в их привычном понимании. Но спрос на Samsung Gear VR велик. Шлем подключается к телефону по USB и полностью автономен: пользователь может перемещаться по комнате на своё усмотрение. Батареи, судя по отзывам, хватает надолго, но при необходимости телефон можно подзарядить прямо в шлеме.

• Регулировка фокуса;
• сенсорное управление;
• мягкая подкладка надёжно защищает от внешнего освещения;
• интерактивный джойстик для управления виртуальной реальностью;
• высокое качество картинки (угол обзора – 101 градус);
• встроенные гироскоп и акселерометр.

• Отсутствует русскоязычный контент в приложении Samsung;
• дорогой (около 7 тысяч рублей);
• совместим только со смартфонами этой фирмы;
• спустя пару часов ношения может возникнуть дискомфорт.

VRBox VR 2.0

Бюджетная версия китайских очков виртуальной реальности с симпатичным дизайном. Девайс не может похвастаться высоким качеством, однако вполне подойдёт для знакомства с виртуальным миром. Очки стали более удобными за счёт съезжающей крышки, которая открывает камеру смартфона (её не было в предыдущей версии очков) и мягкой поролоновой подкладки, обтянутой сеткой. Также их легко закрепить, вместо застёжек в очках появились липучки. Асферичные линзы повышают качество картинки.

• Совместим с iOS Android;
• высокое качество картинки;
• цена (до 1000 рублей);
• угол обзора 95 – 100 градусов;
• линзы регулируются по ширине, резкость подстраивается;
• джойстик;
• качественный корпус.

• Нет гироскопа;
• отсутствуют динамики;
• тяжеловаты для долгого использования.

Google Cardboard 2.0

Одна из лучших моделей виртуальных очков для новичков, которую можно приобрести всего за 500 рублей. Несмотря на примитивный внешний вид (очки напоминают картонную коробку) Google Cardboard 2.0 справляется с поставленной задачей – погрузить пользователя в виртуальный мир. Для этого стоит воспользоваться любым смартфоном с платформой Android, установив приложение Cardboard.

• Магнитная кнопка для управления;
• автоматическое распознавание телефона;
• цена;
• простота использования.

• Низкая износостойкость;
• дискомфорт при ношении;
• плохое крепление смартфона(может выпадать);
• нет регулировки линз.

Zeiss VR ONE Plus

Немецкие очки виртуальной реальности Zeiss VR ONE Plus – лучшая VR-гарнитура среди высококачественных девайсов по доступной цене. Их называют аналогом Samsung Gear VR. Взаимодействуют очки только с телефонами со встроенными гироскопом и акселерометром (ОС iOS или Android) и размером дисплея не меньше 4,7 дюймов (но не выше 5,5). Асферические линзы очков позволяют обойтись без корректировки межзрачкового расстояния. Большой угол обзора (100 градусов) обеспечивает высокое качество дополненной реальности.

• Съёмная накладка;
• большое количество приложений;
• вентиляционные отверстия против запотевания и перегрева;
• выдвижной лоток для телефона.

• Не поддерживает телефоны с экранами от 6 дюймов;
• достаточно высокая цена (5 тысяч рублей);
• дискомфорт при длительном ношении;
• нет инструментов для управления шлемом;
• отсутствует джойстик в комплекте.

VR-гарнитуру с осторожностью следует использовать людям с проблемами восприятия и умственного развития. Не рекомендованы очки тем, кто находится в депрессии или страдает тревожными расстройствами.

При выборе очков виртуальной реальности самое главное – придерживаться разумного подхода. Для знакомства с трёхмерным миром на начальном этапе подойдут простые недорогие модели. Они дадут возможность пользователю познакомиться с технологиями виртуальной реальности и понять, есть ли смысл заменять простой девайс на более дорогой.

Казалось бы, привередливых пользователей современных смартфонов и гаджетов сложно чем-либо удивить. Однако, после появления для гиков и геймеров со всего мира настал настоящий праздник - вот те технологии, которые могут действительно удивить. Изображение с эффектом реального присутствия - куда лучше, чем игры даже за самым большим монитором. Виртуальная реальность - это возможность моделирования 3D объектов, используются технологии и в учениях военных. Но как работает система, и как устроены очки виртуальной реальности?

Принцип работы VR системы

Системы виртуальной реальности отличаются по конструкции, предназначению и цене. Вы наверняка замечали на Play Market приложения с виртуальной реальностью на Android смартфоны. Загрузив их на телефон можно увидеть какую-то нелепую и непонятную картинку. Такие приложения предназначены для просмотра на очках виртуальной реальности.

Проект получил название Google Cardbox - это простые приложения с виртуальной реальностью, которые превращаются в 360° изображение. Для просмотра картинки достаточно будет картонки с отверстиями для глаз и двумя линзами в них. Каждый из глаз будет видеть свою картинку, что создаст ощущение 3D. Смартфон прикладывается экраном к линзам и приложение фиксирует поворот головы при помощи встроенных гирометров в смартфонах. Простой модели недостаточно для игр, но панорамные картинки и 360 видео посмотреть можно и с такого простого девайса.

В более сложных системах предусмотрены еще несколько составляющих. Самое главное - очки виртуальной реальности (принцип их действия рассмотрим чуть позже и детальнее). Система может работать с персональным компьютером, смартфоном или игровой консолью. На рынке представлены также полностью автономные модели, на которые можно загружать игры и воспроизводить без синхронизации с посторонними девайсами.

Дополнительно в VR систему могут входить камеры для съемки локации, лазерные датчики отслеживания, датчики движения, контроллеры и специальные датчики для отслеживания движений рук.

Как работают очки виртуальной реальности?

Современные очки виртуальной реальности - это синоним «шлема VR». Как устроена работа очков? Внутри расположено две линзы, на которые транслируется изображение со смартфона или персонального компьютера. В зависимости от типа устройства, из ПК или телефона передается адаптированная картинка, отдельная для каждого глаза. Очки разделяют изображение, которое видит левый и правый глаз при помощи специальной перегородки.

Подготовка изображений и видео для виртуальной реальности также требует особых процедур. Снимается картинка двумя камерами - каждая снимает изображение для обеих глаз. Ставятся камеры на расстоянии, на котором приблизительно находятся и человеческие глаза. По такому же принципу выстраивается 3D реальность программистами.

Когда каждый глаз видит свою картинку, ситуация максимально приближается к реальной жизни - создается ощущение полного погружения. По крайней мере, технология предусматривает именно такое ощущение. Однако, сегодня технологии создания графики и изображений, дисплеев, не позволяют реализовать VR технологию полностью: картинка получается слишком размытой и не похожа на реальную. Даже если взять большое разрешение от 1290 и выше по ширине, то оно должно разделиться на два глаза, да еще и быть панорамным. Но разработки идут в сторону улучшения качества картинки.

Основные отличия между моделями очков виртуальной реальности

Но если принцип работы настолько прост, то почему одни модели стоят копейки, а другие - целое состояние? Если не брать во внимание бренд, то стоимость зависит от принципа работы самого устройства. Естественно, дороже всего стоят полноценные автономные очки виртуальной реальности, а самые дешевые - модели, которые синхронизируются со смартфоном.

Отличия между очками виртуальной реальности заключаются еще и в следующем:

1. Поддержка дополненной реальности. Через линзы вы видите не спроецированную картинку, а окружающую вас среду с некоторыми дополненными элементами. Получить изображение позволяют полупрозрачные линзы или отдельные камеры. В последнем случае камеры расставляются по локации и обеспечивают полноценный угол обзора. Изображение передается на VR очки со встроенным гирометром. При вращении головы или перемещении игрока внутри очков синхронно меняется изображение. Такие модели стоят гораздо дороже.
2. Отслеживание положения в пространстве. Самые простые модели очков виртуальной реальности не отслеживают положение игрока в помещении. варианты со встроенным гирометром могут фиксировать положение головы, а простые очки для смартфона просто передают изображение с телефона через прозрачные линзы. Самые сложные варианты отслеживания положения - лазерная фиксация движения, такая модель используется в HTC Vive. Такие очки не требуют дополнительной установки камер, так как при помощи лазерного сигнала «ловят » перемещения игрока.
3. Фиксация движения рук. Дополнительно к очкам виртуальной реальности могут поставляться специальные датчики. Игрок берет их в руки, и гаджеты передают информацию в процессор очков, который синхронизирует движения с изображением на линзах. Такие дополнения есть в самых продвинутых моделях.

Очки виртуальной реальности гораздо дороже, если они позволяют не просто смотреть объемную картинку, но и предоставляют полное погружение. Реальная локация дополняется виртуальными предметами. Если это игра, то при помощи специальных датчиков все движения игрока будут передаваться на очки. Все модели виртуальных очков для дополненной реальности комплектуются не просто отдельными датчиками или камерами, но и требуют отдельного контроллера. Последний перераспределяет сигналы с каждого датчика/камеры и правильно определяет его перед передачей на процессор очков.

Качество очков виртуальной реальности зависит от частоты процессора - чем показатель выше, тем четче будет картинка, изменение изображения будет происходить без задержек. Внутренняя память важна для автономных устройств. Вариация размеров и оптических показателей линз позволит добиться максимального качества изображения.

Принцип работы очков виртуальной реальности в целом схож между собой. Основное отличие дорогостоящих моделей - дополненная реальность, возможность перемещаться в пространстве на несколько метров и эффект полного погружения в игровую среду. Остается ждать того момента, когда на VR очки можно будет найти хорошие и действительно качественные игры.

Но сегодня виртуальная реальность переживает второе рождение: это перспективный рынок, игроки которого заключают миллиардные контракты, стремясь обогнать конкурентов в разработке собственных VR-устройств.

Как работают шлемы виртуальной реальности?

Шлем виртуальной реальности создает иллюзию объемного изображения, используя стереоскопический эффект, - экран показывает разное изображение для правого и левого глаза.

Объемный звук и обзор на 360 градусов усиливает эффект присутствия даже без фотореалистичной графики. По ту сторону очков может быть видеоигра, тренировочный симулятор летчика или поверхность другой планеты. Сферы применения технологии ограничены только воображением. Например, исландская певица Бьорк выпустила клип , который можно посмотреть только через очки виртуальной реальности.

Oculus Rift

Oculus VR собрала 2,5 млн долларов всего через месяц после старта кампании, с тех пор проект не просто развивался сам по себе, но и подтолкнул к развитию всю индустрию виртуальной реальности. Шлемом Oculus заинтересовались ученые NASA, британские военные и даже порнопродюсеры - сфера применения виртуальной реальности оказалась безграничной.

Как бы то ни было, после двухмиллиардной сделки остальные IT-гиганты резко пересмотрели свое отношение к технологии виртуальной реальности. Началась настоящая гонка вооружений: HTC, Sony, Samsung, Razer и многие другие анонсировали собственные разработки.

HTC RE Vive

Шлем виртуальной реальности Vive был представлен в начале марта на Mobile World Congress 2015. Устройство разрабатывается компаниями HTC и Valve и поступит в продажу уже в конце этого года.

Пока Sony и Oculus находятся на различных стадиях разработки, Vive уже полностью готов. Шлем использует два экрана с разрешением 1280 на 1000 пикселей и частотой 90 кадров в секунду.

Кроме того, создатели Vive решили проблему управления - шлем оснащен системой трекинга Steam VR, покрывающей площадь 5 на 5 метров, и двумя беспроводными контроллерами. Движение головы отслеживают гироскоп, акселерометр и лазерный сенсор.

Разработчики игр и приложений получат доступ к устройству еще до конца весны.

Впрочем, по словам создателей, устройство предназначено не только для компьютерных игр. Оно будет поддерживать и другие разновидности контента - например, сериалы HBO. Да-да, пользователи Vive смогут окунуться в мир Вестероса с головой.

Project Morpheus

В 2014 году в Сан-Франциско компания Sony представила свой прототип шлема VR под названием Project Morpheus. Спустя год компания назвала дату выхода устройства - он поступит в продажу во второй половине 2016 года.

Project Morpheus - эксклюзивная разработка специально для PlayStation 4. Шлем использует 5,7-дюймовый дисплей с разрешением 1920 на 1080 пикселей и частотой обновления 120 Гц. Устройство управляется с помощью PlayStation Camera и контроллера PlayStation Move.

Насчет контента можно не волноваться: Sony как никто понимают важность создания большого количества игр для продвижения устройства. На сегодняшний день ни одна игра для шлема пока не анонсирована, но разработчики Project Morpheus утверждают, что компания тесно сотрудничает с Epic Games (серии Unreal Tournament, Gears of War), Crytek (Crysis, Far Cry), а также с разработчиками Unity 3D и 3ds Max.

Samsung Gear VR

В отличие от конкурентов Samsung уже выпустила шлем виртуальной реальности в продажу.

Компания позиционирует Gear VR как доступное решение - устройство стоит всего $199. Такой низкой цены удалось добиться благодаря тому, что в качестве экрана Gear VR может использовать Samsung Galaxy Note 4 или . Логично, что Gear VR приобретут именно обладатели этих смартфонов, иначе придется доплатить $700 – $800, сведя на нет «доступность» устройства.

Потенциально сфера применения Samsung Gear VR не ограничена ничем: посещение концерта на другом конце света, прогулка на другой планете, или «присутствие» на родах ребенка на расстоянии 4000 километров. Но на деле, как справедливо отмечают рецензенты IT-изданий, контента для Gear VR все еще очень мало, а значит, с покупкой можно не торопиться.

Razer OSVR

Собрались купить очки виртуальной реальности? Читайте эту статью перед покупкой VR очков.

Устройство, которое переносит человека в виртуальную реальность, называют шлемом виртуальной реальности. Во-первых, нужно знать, что очки виртуальной реальности могут использоваться на разной аппаратуре:
Очки для использования на ПК;
Для использования через смартфон;
Очки для консолей нового поколения;
Очки виртуальной реальности, которые обладают автономным режимом работы.

Но перед тем как выбирать для себя гарнитуру VR (Virtual Reality), нужно знать принцип работы такого устройства.

Принцип работы очков виртуальной реальности

Оболочка, в которую помещено все железо, представляет собой простую коробку, которая может быть сделана из картона, пластика или сплава металлов. Все самое интересное скрывается внутри корпуса. Там расположены линзы, за которыми располагаются экраны. Их количество может быть разным, один или два. Если используется один экран, то он разделен на две зоны передачи изображения специальной перегородкой для того, чтобы две картинки не сливались в одну, хотя они и схожи между собой.

Из-за того, что каждый глаз видит изображение, которое индивидуально для него, как и в нашем организме, получается эффект трехмерного изображения, поскольку один глаз не способен к вычислениям расстояния. Поэтому, для достижения эффекта 3D в кинематографе используются две камеры, которые расположились как глаза, они фиксируют два различных потока видео. После записи видео с левой камеры транслируется для левого глаза и для правого соответственно.
Теперь стало понятно, как достигается эффект 3D, но не стоит забывать, что шлем виртуальной реальности позволяет поворотами головы смотреть по сторонам, и все действия повторяются внутри виртуального мира. Для достижения такого эффекта в очки встроен специальный датчик – гироскоп, задача которого, фиксировать повороты головой и воспроизводить их. Эта же функция используется в новых сенсорных телефонах и планшетах для того, чтобы вы могли переворачивать экран в любом удобном вам направлении.

Что касается подключения шлема, если он не автономный, то это осуществляется с помощью обычного USB и HDMI кабелей. HDMI отвечает за передачу изображения с одного источника к другому, а USB – передача данных между двумя устройствами. Разобравшись со всеми основными характеристиками очков виртуальной реальности, можно подробно рассмотреть каждую категорию таких устройств.

Очки виртуальной реальности для работы с компьютером

Изначально очки виртуальной реальности разрабатывались для ПК, и первые тесты проходил на модели Oculus Rift DK1. Это был всего лишь концепт устройства, изображение передавалось в низком разрешении, и, соответственно, в низком качестве. Из-за этого было заметно пиксели, и пользоваться очками было неудобно. Но при выходе доработанной модели, было внесено несколько изменений:

1. Улучшено качество изображения, а именно, теперь экран имел разрешение FullHD.
2. Добавлена внешняя камера, за счет которой можно было, находясь в виртуальном пространстве, делать наклоны и движения головой, и все движения передавались на экран.

С каждой новой моделью шлемов, цены становились выше, из-за того, что постоянно повышалось качество сборки и мощность комплектующих.

Очки виртуальной реальности для ПК имеют как свои плюсы, так и минусы

Рассмотрим все по порядку. Плюсы:
Возможность играть в игры, которые не предназначены для таких очков, но при этом передача 3D изображения будет не полной;
За небольшой период времени уже выпущено несколько игр для 3D гейминга на ПК, которые стоят того, чтобы на них обратили внимание пользователи;
Качество изображения, которое передают очки, будет очень хорошим, при условии, если ваш ПК оснащен мощным железом.
На этом плюсы заканчиваются, поговорим о минусах таких устройств:
Не получится получить полноценную волю передвижения в таких очках, так как ваши движения ограничены длиной кабелей подключения;
Для запуска игр и фильмов в таких очках, потребуется современный компьютер с мощными комплектующими;
Такие очки предназначены только для работы с ПК.
Что же, плюсов и минусов вышло поровну. Так что, если вы обладатель нового, современного мощного ПК, то стоит задуматься о покупке таких очков.

Очки виртуальной реальности для работы со смартфоном

В этом варианте дела обстоят немного по-другому. Дело в том, то современные смартфоны уже имеют экран, гироскоп. А это значит то, что это устройство отлично подходит для того, чтобы сделать из него очки виртуальной реальности, достаточно лишь сделать корпус из любых подручных материалов и купить линзы. Первыми к этому решению пришла компания Google, они выпустили очки Cardboard. После этого качество очков повысилось, ведь вам нужно было платить только за корпус и линзы. Это дало возможность использовать для очков более качественные материалы. Основными критериями выбора очков виртуальной реальности для смартфона является:

1. Размер вашего смартфона
2. Предназначение очков (для каких целей вы их покупаете)
3. Ценовая категория.

Разобрав, что собой представляют очки для смартфонов, можно поговорить об их плюсах и минусах.

Плюсы :
Для комфортной работы очков не нужно покупать современный ПК;
Портативность очков. Вы можете их использовать в любом месте;
Возможность запуска любых мобильных приложений;
Возможность подключать смартфон к ПК и играть в компьютерные игры, но без полноценного 3D изображения.

Минусы :
Отсутствие полноценных игр;
Запуск ПК игр, которые предназначены для VR, невозможен;
Работа только со смартфоном.

Очки виртуальной реальности для использования на консолях нового поколения

К таким очкам относится PlayStation VR, которые предназначен для работы только с консолями. Но разрабатывается возможность и подключения к ПК. Они не портативные, находиться в них можно только возле консоли. Уже выпущено несколько игр, для полноценного 3D гейминга, которые имеют отличную графику. Для осуществления пользования такими очками, вам необходимо уже иметь консоль нового поколения.

Очки виртуальной реальности, которые работают автономно

Что отличает эту модель от других? Такие очки имеют встроенный процессор, физическую память, встроенную память. Это отдельное устройство для работы с дополненной реальностью. Сейчас разрабатывается возможность подключения такого устройства к ПК, а на данный момент, такие очки практически идентичны со шлемами для смартфонов. Плюсом таких очков является портативность, а минусом – невозможность подключения к ПК или консолям.

Я не буду рассказывать, что такое виртуальная реальность, вы и сами это прекрасно знаете из кучи фантастических фильмов (). В этой статье я хочу рассказать, в первую очередь, новичкам , чего и как сегодня достигли технологии виртуальной реальности на конец 2018-го года или: что такое очки виртуальной реальности и как это работает? Завсегдатаи 4PDA могут проходить мимо, ничего нового из этой статьи они не узнают (скорее всего), а вот тем, кто ждет «Матрицы» и только задумывается о покупке шлема виртуальной реальности — должно быть интересно. Итак, начнем.

Спойлер — «Матрица» еще очень далеко)

Когда мы смотрим тот или иной фантастический фильм на тему VR, нам показывают разные типы погружения человека в виртуальный мир. Начиная от футуристических шлемов (типа «Джонни-Мнемоник «), заканчивая нейроинтерфейсами, где пользователь запихивает в себя некий имплант (привет, «Экзистенция «). До нейроинтерфейсов мы пока не доросли (хотя, Маск там вроде как мутит что-то на эту тему), и основу VR сегодня составляют так называемые очки или шлемы виртуальной реальности. От них и будем отталкиваться.

Кадр из фильма «Джонни Мнемоник». Такая штука — пока всё еще фантастика

Что такое очки виртуальной реальности и как это работает

Шлемов виртуальной реальности на сегодня великое множество. Вот я недавно , там очень много, почитайте, не поленитесь, здесь я привожу только общие принципы работы VR очков. Каким бы не был VR шлем, он всегда будет работать по схожим принципам, по крайней мере, в ближайшее время.

3D картинка в виртуальной реальности

В любом шлеме у нас имеется экран (или два — в зависимости от вида шлема), на который выводится картинка для двух глаз, то есть — картинка со смещением, для левого и правого. Так же в VR шлеме установлены линзы, через которые вы смотрите на этот экран, в итоге у вас создается иллюзия большого изображения перед вами.

Самый простой пример для понимания — :

В данном случае в качестве экрана используется экран телефона, на который программно выводится разная картинка для правого и левого глаза. На него мы смотрим через две линзы и получаем эффект большой трехмерной картинки.

Сколько бы не стоил тот или иной шлем виртуальной реальности — в нем будет тоже самое (пока не начнут картинку на сетчатку проецировать) — две картинки для двух глаз и линзы для их увеличения.

Разница будет лишь в качестве линз и экранов (технология производства, разрешение и т.п.) Ну и, «настоящие» шлемы напичканы всякими схемами для преобразования сигнала и дополнительными датчиками для отслеживания — но, про это — далее.

Отслеживание положения головы в виртуальной реальности

Подзаголовок глупый, но именно он отражает важное отличие VR-очков от обычного 3D телевизора или монитора.

Суть в том, что в VR шлеме мы не просто смотрим на статичную 3D картинку неподвижно, мы можем в ней поворачиваться на 360 градусов!

Отслеживание поворотов головы с помощью гироскопа (3 DOF)

Или 3-dof (3 степени свободы) , как его еще называют на форумах. В любом шлеме VR у нас есть встроенные датчики, в том числе и гироскоп , с помощью которого система может определить, в какую стороны вы повернулись. То есть, такой шлем позволяет отследить повороты головы влево-вправо, вверх-вниз, а так же — наклоны (от плеча к плечу, для лучшего понимания).

Гироскоп и три степени свободы вращения (металлические обручи).

То есть — находясь в виртуальной среде, мы можем крутиться в разные стороны и видеть разную картинку.

В дешевых VR очках для смартфона вся работа по определению поворота ложится на гироскоп , если он в нем есть. Если его нет — то вы в лучшем случае сможете только смотреть 3D фильмы в статичной среде. В дорогих шлемах гироскоп уже есть + он куда быстрее телефонного, именно потому картинка в дорогих VR шлемах «стоит как вкопанная», как в реальности, в то время как на телефонах могут быть дрейфы , когда ваша виртуальная среда начнет уезжать в ту или иную сторону, даже если вы не двигаетесь.

То есть, самый простой шлем виртуальной реальности (или ) умеет показывать вам 3D картинку и отслеживать повороты и вращение вашей головы в виртуальной среде.

Отслеживание позиции головы («позиционка», 6 DOF)

Повороты — это хорошо, но — нам же хочется большего погружения в виртуальную реальность? Поэтому, более дорогие VR шлемы умеют так же отслеживать изменение позиции вашей головы. Это еще три степени свободы — движение головы вперед-назад, вверх-вниз, влево-вправо:

Еще три степени свободы — в VR наша голова может двигаться по этим трем осям

Отслеживание не только вращения головы, но и ее перемещения, называют так же — 6 DOF — три степени свободы на вращение и три — на перемещение в пространстве.

Чтобы понять, как это — представьте, что в игре на вас летит пуля, вам в лоб (привет, ). Если у вас отслеживание только 3 DOF (вращение), то, как бы вы не крутились — она всё равно попадет вам в голову, потому что, голова то крутится, но всегда остается на месте. А вот если у вас отслеживание 6 DOF — то вы можете, например, присесть — и пуля пролетит над головой, или сделать шаг влево — и пуля пролетит мимо. Надеюсь, более-менее понятно).

Или, еще пример. В виртуальной реальности на стене висит табличка. С 6 DOF вы можете поднести к ней лицо и посмотреть на нее под разными углами.

Но, как работает такое отслеживание? Здесь есть два варианта:

У каждого из способов свои плюсы и минусы. Например, сенсоры надо где-то размещать, но с камерами в шлеме не поиграешь в темноте…

Таким образом, делаем вывод, что для лучшего погружения в виртуальную реальность нам нужен VR-шлем с 6 DOF.

Отслеживание рук в виртуальной реальности

Мы уже умеем отслеживать нашу голову в виртуальном мире. Но, как в нем что-то делать? Изначально всё работало либо с клавиатуры, либо с , а игрок сидел на кресле.

А как насчет пострелять из пистолета, целясь, как в реальности, своей собственной рукой или помахать мечом и порубить супостатов на кусочки?

Для этого были придуманы VR-контроллеры (по сути это джойстики, которые мы держим в руках, а они управляют «руками» внутри виртуальной реальности).

Oculus Touch — на сегодня считаются лучшими «VR-руками»

Контроллеры так же напичканы датчиками и гироскопами, и у них тоже может быть 3 DOF или 6 DOF. В первом случае в контроллере только гироскоп (см. в моей классификации), а значит — система может отслеживать только повороты и вращение такой «виртуальной руки». Во втором случае, в контроллерах стоят датчики вроде тех, что в Окулусе (см. картинку выше), или банальные светодиоды, как в случае с WMR. Положение Oculus Touch отслеживается теми же сенсорами, что и сам шлем, а WMR-шлемы своими двумя камерами «видят» светодиоды на своих контроллерах:

Контроллеры Lenovo со светодиодами

Важно помнить , что из-за особенностей работы, контроллеры от разных VR-шлемов могут быть не совместимы друг с другом!

Например, Oculus Touch подходят только к шлему Oculus Rift CV1. в том время как контроллеры для WMR совместимы между разными шлемами серии. Так же, контроллеры от Vive будут подходить к новому Pimax 8K. Вобщем, перед покупкой той или иной штуки обязательно убедитесь в совместимости.

Да, есть еще стороннее ПО, которое позволяет лепить контроллеры чуть ли не из теннисных шариков, но для этого нужны камеры от Плейстейшн 3 и это тот еще колхоз, и не везде подойдет.

Перемещение в виртуальной реальности

Отвечаю на вопрос: как здесь ходить?

Есть игры-тиры, где просто стоишь на месте. Есть игры-симуляторы, где управляешь рулем, или на клавиатуре с помощью классического WASD. Есть игры, которые (джойстик) и перемещение на стик. Так же, если в игре небольшая игровая зона, например, площадка, то вы можете просто ходить по комнате, и ваше перемещение перейдет в игру, если у вас отслеживается позиция головы.

В том же настольном теннисе вам просто достаточно делать несколько шагов в разные стороны в реальности , чтобы перемещаться вокруг виртуального игрового стола.

Но, мы рассмотрим два вида перемещения в виртуальной реальности, которые применяются именно в больших мирах, вроде Скайрима или Фалаута (и других подобных играх), где просто ходьбы по комнате уже не достаточно: телепортацию и локомоушен.

Телепортация

До недавнего времени это был чуть ли не единственный способ перемещения в VR. Суть в том, что с помощью стика на VR-контроллере или тачпада (сенсорная панель) мы прицеливаемся, как бы «забрасываем удочку» туда, куда хотим переместиться, после этого отпускаем кнопку и мгновенно оказываемся в новом месте:

Перемещение в виртуальной реальности с помощью телепортов

Считается, что такой способ перемещения более комфортен для игроков, особенно, для новичков в VR. Хотя, меня он раздражает и мне больше нравится второй способ.

Локомоушен

Его объяснить куда проще. Это «классическое» перемещение с помощью стика на контроллере (или тачпада), как если бы вы решили походить на джойстике или привычном WASD в обычной, не-VR игре. То есть — просто зажали стик в нужную сторону — идем, отпустили — стоим. Для разворотов можно использовать как всё тело, так и — если это предусмотрено игрой — повороты на второй стик в другой руке. Но, часто народ может укачивать при таком способе перемещения, хотя он и кажется наиболее логичным.

Комбо

В некоторых играх есть особо извращенные режимы перемещения, например, в популярном это смесь телепорта с поворотом, то есть — сначала мы указываем, куда хотим переместиться («удочка»), а потом, удерживая стик, выбираем и направление, в котором хотим смотреть после перемещения. А в это время на нас прут стада роботов, дичь та еще, как по мне. Хотя, игра хорошая. Так же, в новом Думе (VFR который) кроме телепортов был какой-то недо-локомоушен, когда игрок выбирал направление, а дальше персонаж туда не телепортировался, но скользил…

Какой способ перемещения в VR лучше?

Решает каждый сам, надо пробовать, мне больше нравится локомоушен, хотя он есть не во всех играх. В любом случае, я всегда за то, чтоб разработчики давали выбор игрокам, как именно им перемещаться. Потому что, комфорт в виртуальной реальности — весьма важная штука. И на тот же РобоРеколл я забил как раз из-за неудобного управления.

Что нам всё это дает — виртуальная реальность в действии

Таким образом, полноценный VR шлем сегодня умеет показывать вам 3D картинку, отслеживать повороты и перемещение вашей головы в пространстве, а так же имеет «руки», которыми вы в этой виртуальной реальности что-то делаете. Вот пример полноценного комплекта виртуальной реальности — мой Oculus Rift CV1 + Oculus Touch:

Полноценный комплект виртуальной реальности: сам VR шлем + два сенсора + два контроллера

То есть, вы подрубаете шлем к ПК, ставите сенсоры, как вам нужно, скачиваете ПО для шлема, проходите первичную настройку, и взяв контроллеры в руки, можете полноценно ходить по виртуальным мирам и взаимодействовать с ними.

Чтобы понять, что сегодня есть в виртуальной реальности, я сделал уже пяток подборок с играми для полноценных ПК-шлемов, можете их почитать.

Скажу еще, что из больших игр там есть «Фалаут 4 » и « «.

Как во всё это играется? Ну, как-то так:

Кроме этого, почитайте вот эту статью, хотя я и пишу там про очки для телефона, но всё это реализуемо и в больших пк-шлемах:

Аксессуары для очков виртуальной реальности

Про шлемы и «руки» к ним я уже сказал, давайте посмотрим, как еще производители предлагают разнообразить наш досуг в VR.