Как работает виртуальная реальность?

Как работает виртуальная реальность? Как объяснить технологию, благодаря которой вы можете перемещаться по поверхности Марса, на самом деле переходя из кухни в ванную? Сегодня мы будем объяснять, каким образом функционируют различные гарнитуры виртуальной реальности. Давайте начнем с некоторых основ.

Использование гарнитуры в настоящее время ассоциируется с компаниями Oculus, Sony, Samsung и Google. Для подключения в мир виртуальной реальности, как правило, требуется три вещи. ПК, консоль или смартфон, чтобы запустить приложение, гарнитура, обеспечивающая отображение смоделированного мира в ваших глазах и какой-нибудь адаптер, который отвечает за отслеживание головы, рук и голоса, за контроллеры, включение устройства, а также трекпады.

Полное погружение заключается в том, что гарнитура, запуская различные приложения, делает опыт виртуальной реальности настолько реальным, что пользователь попросту забывает, что все это, на самом деле, искусственно смоделированный мир. Так как же происходит процесс попадания в это пространство?

Основы

VR-гарнитуры, как Oculus Rift и Project Morpheus, часто называют HMD, что на деле означает дисплеи, установленные на голове (head mounted display). Даже без отслеживания звука или движений, надев на голову «картонку» от Google и разместив дисплей вашего смартфона перед лицом, вы сделаете достаточно, чтобы хотя бы наполовину погрузиться в виртуальное пространство.

Цель этих устройств - создать 3D виртуальную среду в натуральную величину и без границ, ассоциируемых обычно с экранами телевизоров и компьютеров. В зависимости от того, куда вы смотрите, экран, установленный напротив лица, следует за вами. Это главное отличие от технологии дополненной реальности, которая в свою очередь накладывает графические элементы на видение реального мира.

Видео передается от консоли управления или компьютера на гарнитуру с помощью кабеля HDMI в случае гарнитур HTC Vive и Rift. Что касается Google Cardboard и Samsung Gear VR, в этих гарнитурах уже находится специальный слот для смартфона.

VR-гарнитуры используют либо два канала, отправленных на один дисплей, либо сразу два ЖК-дисплея, по одному на каждый глаз. Существуют также линзы, которые размещены между вашими глазами и пикселями, что является причиной, по которой устройства называют «очками». В некоторых случаях, они могут корректироваться в соответствии с расстоянием между вашими глазами.

Эти линзы фокусируют и изменяют изображения для каждого глаза и создают стереоскопическое 3D-изображение, поворачивая два 2D-изображения и создавая таким образом имитацию третьего изменения. Для понимания этого на практике попробуйте позакрывать поочередно каждый глаз и наблюдайте за резким перемещением некоторых предметов.

Одним из способов улучшения качества погружения является увеличение поля зрения. Дисплеи на 360 градусов стоили бы немалых затрат, что влияло бы и на их исходную цену. Большинство высококлассных гарнитур предлагают поле зрения в 100-110 градусов, чего вполне достаточно для достижения необходимых ощущений.

И, для пущей реальности показываемого, минимальная частота кадров должна быть около 60 кадров в секунду. Правда, переживать по этому поводу совершенно нет смысла. Современные VR-гарнитуры выходят далеко за пределы 60 fps. Oculus способна выдавать 90 кадров в секунду, а, например, Project Morpheus от компании Sony выжимает все 120.

Отслеживание головы

Отслеживание головы подразумевает, что, когда вы носите VR-гарнитуру, картина перед вами двигается в соответствии с тем, как вы посмотрите вверх, вниз или из стороны в сторону. Система называется 6DoF (шесть степеней свободы), она анализирует размещение головы относительно осей x, y, z для измерения движений головы вперед и назад, из стороны в сторону и от плеча к плечу, иначе известных как тангаж, рыскание и крен.

Также в гарнитуру встроено несколько различных внутренних компонентов, которые могут быть использованы в системе отслеживания головы: гироскоп, акселерометр и магнитометр. Sony Project Morpheus также использует девять светодиодов, размещенных вокруг гарнитуры, чтобы обеспечить 360 градусов отслеживания благодаря внешней камере наблюдения PS4.

Технология отслеживания головы для успешной работы требует низкую задержку - мы говорим о цифре 50мс или меньше, в ином случае пользователь будет ощущать отставание кадров в момент поворота головы. Oculus Rift имеет впечатляюще минимизированное отставание всего на 30 миллисекунд.

Наушники также могут быть использованы для усиления ощущения погружения. Двойной или 3D звук может быть использован в приложениях и играх, чтобы подарить пользователю ощущение реалистичности происходящего (с усилением или затиханием звуков, в зависимости от перемещения по виртуальному миру).

Отслеживание движений

Отслеживание головы - это одно сплошное преимущество. Но пока еще неизданные гарнитуры премиум-класса предлагают эту возможность, более демократичные модели не могут обещать того же. Тут в ход вступает второй важнейший аспект погружения - отслеживание движений. Ведь когда вы одеваете на голову VR-гарнитуру, то первое, что вы хотите сделать, это увидеть свои руки в виртуальном пространстве.

Для этого существует несколько устройств. Одним из первых аксессуаров, позволяющих отслеживать движения рук, является Leap Motion. Устройство использует инфракрасный датчик и присоединяется к гарнитуре виртуальной реальности. Также небезызвестным является Kinect. Но с развитием отрасли начало появляться все больше интересных гаджетов от Oculus, Valve и Sony.

Oculus Touch - это набор беспроводных контроллеров, позволяющих полноценно подключать руки к погружению в виртуальную среду. В каждую руку вы берете по контроллеру и используете кнопки для управления. Так, например, можно стрелять из пистолета или открывать дверь. На каждом контроллере также есть датчики для распознавания различных жестов.

Стоит также отметить технологию Valve Lighthouse и контроллеры HTC для гарнитуры Vive. Устройство включает в себя две базовые станции в частях комнаты, которые пускают через комнату лазеры. Они в свою очередь обнаруживают точное положение вашей головы и рук, и передают информацию на датчики в самой гарнитуре или портативном контроллере. Как и Oculus Touch, датчики оснащены кнопками, а самым невероятным является то, что в одной комнате можно использовать несколько систем Lighthouse от Valve, позволяющих отслеживать несколько пользователей одновременно.

Отслеживание глаз

Отслеживание глаз, пожалуй, является последним кусочком этой головоломки. Функция не доступна на Rift, Vive или Morpheus, но ее предлагает достаточно перспективная краудфандинговая гарнитура FOVE. Итак, как же это работает?

ИК-датчик анализирует, куда смотрят ваши глаза внутри гарнитуры. Главное преимущество этой технологии, помимо более точной реакции игровых персонажей на то, куда вы смотрите, это сделать глубину резкости более реалистичной.

В стандартных VR-гарнитурах все выглядит довольно резко, что отличается от того, как мы привыкли смотреть на мир. Если наши глаза смотрят на объект на расстоянии, например, передний план будет размываться, и наоборот. Отслеживая наши глаза, графический движок FOVE может смоделировать все это в 3D пространстве виртуальной реальности. Соответственно, размытие может быть хорошим.

Гарнитурам следует также увеличить разрешение дисплея, чтобы избежать эффекта «зерна». Кроме того, все, на что будут смотреть наши глаза, должно быть настолько приближенно к жизни, насколько это возможно. В ином случае ваш мозг будет понимать, что что-то не так и вас будет ждать головокружение после получаса игры в гарнитуре.

Где купить

(function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || ; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-292968-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-292968-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script"); s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");

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.

Реалистичная графика реализована даже в смартфонах, что позволяет создать ощущение личного присутствия в объемном трехмерном пространстве. Однако для этого потребуются особые устройства – очки виртуальной реальности.

Что такое очки виртуальной реальности? Это специальные устройства, которые надеваются на голову пользователя и формируют изображения в формате 3D.

Изображения показываются отдельно для левого и правого глаза. Чтобы использовать очки можно было еще удобнее, они оснащаются особым датчиком, который контролирует положение головы человека. Приобретать необходимо такие устройства, у которых есть 1-2 дисплея с линзами. Иногда очки оснащаются и зеркалами, а ряд моделей разрабатывается с микродисплеями, которые увеличивают угол обзора.

Зачем нужны очки виртуальной реальности

Что такое очки VR? Это возможность оказаться в несуществующем, но кажущимся настоящим мире, в котором можно оглядеться на 360 градусов. В результате достигается ощущение единства с виртуальной реальностью, что укрепляется посредством аудиовизуализации. Пользователь способен прикасаться к любым объектам, бегать, искать укромные места для укрытий – он беспрестанно будет находиться в эпицентре событий.
Молодые люди чаще всего используют VR гарнитуру для развлечений – просмотра фильмов, игр. В основном такие очки приобретаются геймерами, чтобы виртуальная реальность стала для них еще более настоящей. Согласно проведенным исследованиям, игра с использованием очков приносит на 80% больше удовольствия, чем без них.
Очки виртуальной реальности, что это такое и как получить от этого наслаждение? Сетевые виртуальные игры быстро развиваются, что привлекает как заядлых игроков, так и молодых семей, которые любят проводить так время вместе со своими детьми. Игроки могут воплотить в реальность любые свои желания – на время превратиться в гонщика, отправиться на крутые американские горки, стать участником звездных войн, прыгнуть с парашютом, исследовать морские глубины, посетить страны и города, где они вряд ли окажутся в действительности. Есть множество различных игр, представленных в категориях шутеры, экшен, ужасы, гонки и прочие.

Принцип работы

Рассмотрим более подробно, что такое очки виртуальной реальности и как они работают.
Они сделаны по принципу микрозеркальной технологии. Отражение изображения производится на глаза, что позволяет получить четкую графику.
Корпус таких устройств – пластиковый или картонный. За линзами располагается экран с перегородкой. Для левого и правого глаза создаются два изображения, что в итоге формирует трехмерную реальность, так как каждый зрительный орган видит свое отдельное изображение. Когда оба глаза включаются в работу, каждый из них видит виртуальную действительность в очках виртуальной реальности с собственной позиции, что позволяет достичь глубины и объема окружения. Если смотреть на виртуальную реальность одним глазом, то глубины пространства ощутить не удастся, расстояние будет рассчитываться неверно.
Попробуйте закрыть один глаз, не правда ли, что видимость уже не та? Так что очки виртуальной реальности показывают при правильном использование качественную, а главно трехмерную картинку где легко можно повернуть голову и осмотреть, что же происходит вокруг себя и смогут ли они показать ту единственную картинку и ощутить те эмоции которые нам так сильно нам бы хотелось.
Трехмерное видео записывается благодаря видеоряду, снимаемому сразу двумя камерами. Левая камера запускается для левого зрительного органа, правая – для правого. Именно так работают очки виртуальной реальности – данный принцип создает для каждого зрительного органа отдельное видео.
Также в устройство входят акселерометр, датчики движения и гироскоп. Это позволяет пользователю осматривать пространство вокруг себя, наклоняться, прятаться, уклоняться. Существуют модели очков, для работы которых требуется смартфон, имеющий данные функции.
При применении гарнитуры, которая подключается к ПК посредством кабелей HDMI и USB, первый кабель занимается передачей картинок на дисплей очков с компьютера, а второй сообщает компьютеру информацию от датчика движения головы. Для тех моделей, которые работают в связке со смартфоном, есть возможность подключения к компьютеру. Они функционируют в специальных приложениях – например, Stream VR.

На данный момент востребованность в очках виртуальной реальности огромна, и в будущем она будет только увеличиваться.

Применение очков виртуальной реальности

Что можно делать с очками виртуальной реальности на этот вопрос приходят очень много ответов от разглядывания простых картинок на 360 градусов или просмотра фильмов перемещаясь в кадры любого фильма – он может рассматривать окрестности, передвигаться, вставать рядом с героями до погружения в виртуальную игровую вселенную. Если эти банальные на первый взгляд понятные функции надоели то, что делать с vr очками дальше? Технологии также не дадут вам скучать. Создано немало обучающего, туристического и познавательного VR контента. Также Находясь у себя дома, можно путешествовать по различным странам и городам, осматривать достопримечательности, отправляться в космос и посещать другие планеты. Можно прогуляться по улицам Нью-Йорка или Парижа, окунуться в мир растений и животных (даже вымерших).
При этом возможности очков виртуальной реальности на этом не заканчиваются есть и другие сферы применения данных очков. Рассмотрим все, что нужно знать об этих устройствах.

1. Обучение специалистов

   VR устройства позволяют показать учащимся предметы и объекты с различных ракурсов и в различных масштабах. Например, это позволит будущим врачам более детально разглядеть строение человеческого тела. И все это без риска окружающих людей. Также VR технология подойдет для обучения проектировщиков, инженеров, архитекторов.

2. Дизайн интерьера, строительство зданий

   В данном контексте VR поможет проектировщикам и заказчикам рассмотреть проект будущего объекта, разглядеть в точности до мелочей все предметы, дизайнерские решения, мебель.

3. Бизнес, маркетинг, торговля в сети интернет

   Очки позволяют просматривать товары, существующие в реальности, пройтись по виртуальному магазину, который также работает в действительности.

4. Дистанционное управление объектами и устройствами

   Вскоре люди начнут удаленно запускать механизмы, контролировать объекты и даже производственные процессы, находясь у себя дома.

5. Управлять дронами

   Человек сможет получать изображения, которые на данный момент снимаются дроном, находящимся высоко в воздухе. Таким образом, владелец становится его пилотом, оставаясь при этом на земле.

6. Контролирование военной техники

   Можно управлять танками дистанционно. К тому же видимость из этой машины ограничена, а очки виртуальной реальности позволяют осматривать местность под большим обзором.

Особенности очков виртуальной реальности

Описывая характеристик, что такое очки вириальной реальности можно написать целый том начиная с пружиной для поддерживания телефона в самой гарнитуре до химического состава всех разновидностей линз которые необходимо использовать в зависимости от своего зрения. Мы же пойдем короткой дорогой и в нескольких пунктах попробуем объяснить важнейшие особенности и характеристики, что такое очки vr:

VR очки имеют следующие особенности:

• Отличное качество графических изображений;
• Отсутствие дискомфорта (или минимальные неприятные ощущения) при применении устройства;
• Практически полная изоляция от окружающей реальной действительности;
• Требуется или производительный смартфон, или мощный ПК.

Очки для смартфонов, имеют следующие характеристики:

• Совместимы не только со смартфонами, но и с ПК;
• Качество графики зависит от дисплея смартфона;
• Насладиться фильмом или игрой можно в любом удобном месте.

Очки для консолей имеют следующие характеристики:

• Не являются портативными;
• Предназначены для работы с определенной приставкой;
• Есть немного серьезных игр, имеющих графику на высоком уровне.
• Также выпускаются автономные очки, которые оснащены мощным процессором, гироскопом и экраном.

Цены на VR устройства

Стоимость VR очков варьируются в зависимости от типа, модели и производителя. Они могут варьироваться от 200 до 50000 рублей и выше. К примеру гаджеты виртуальной реальности для ПК и приставок стоят дороже чем для смартфонов, т.к. они имеют дополнительные составляющие, например, индивидуальный дисплей. Так существуют 3 ценовых диапазона приборов VR:

1. Бюджетные (до 2 000 рублей);
2. Средняя ценовая категория (в пределах 10 000 рублей);
3. Премиум-класс (от 30 000 рублей).

Вывод

Тем не менее как работает принцип очков виртуальной реальности знает огромное количество инженеров, разработчиков и гениальных умов. Не за горами день где это гарнитура войдет в повседневный распорядок дня огромного количество людей. Определение, что такое очки виртуальной реальности не сложно сформулировать и еще легче объяснить в 3 или 2 словах.

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.

Чем виртуальная реальность лучше привычного экрана

Это новый уровень погружения. Даже если у вас есть очень большой дисплей, игра все равно заканчивается за его пределами. В очках виртуальный мир существует вокруг вас, куда бы вы ни посмотрели. Из-за искривляющих линз и отслеживающих датчиков устройства мозг воспринимает картинку не как изображение, а как окружение. Именно поэтому иногда на виртуальную реальность реагируют так бурно (см. видео выше).

Кто придумал виртуальную реальность

Эту технологию нельзя назвать новой. Первый прототип очков виртуальной реальности разработал в 1968 году американский ученый Айвен Сазерленд. Устройство отображало примитивную графику, а его конструкция оказалась настолько тяжелой, что ее пришлось крепить к потолку. В начале 1990-х, когда виртуальная реальность считалась перспективной технологией, вышли и прототип . Но к концу десятилетия интерес к ним угас, а в 2000-х о виртуальной реальности забыли.

Снова о теме заговорили только в 2012 году, когда 19-летний инженер Палмер Лаки и Джон Кармак, 42-летний разработчик игр Doom, Wolfenstein 3D и Quake вышли на Kickstarter с очками Oculus Rift. Фанат виртуальной реальности Лаки собрал первый прототип всего за год до этого - он хотел получить картинку лучше, чем у своих прошлых очков. Oculus Rift собрали на краудфандинговой платформе почти 2,5 миллиона долларов, что в десять раз превысило минимально необходимую сумму, а через два года Facebook неожиданно купил компанию Oculus VR за два миллиарда долларов. Тогда о новой виртуальной реальности начали говорить все.

Есть ли альтернатива Oculus Rift

1 из 6

2 из 6

3 из 6

4 из 6

5 из 6

6 из 6

Существует два вида очков: полноценные, имеющие свой процессор и подключающиеся к компьютеру, а также мобильные. Полноценных меньше - на рынке помимо Oculus Rift есть только два ожидаемых продукта: совместная разработка Valve и HTC под названием Vive и PlayStation VR. Vive выйдет уже в апреле, очки для PlayStation 4 - в первой половине 2016 года.

Мобильные очки делают почти все (есть даже российские ). Они легче, не имеют проводов, а все вычисления производятся в смартфоне, который крепится перед глазами. Самая известная модель - . Она рассчитана скорее на просмотр кино, чем на игры. Самая интересная - . В них не нужно устанавливать смартфон (он подключается по USB), поэтому они легкие и выглядят как настоящие очки с дужками.

Самый брутальный вариант - картонные , созданные для популяризации темы, просмотра панорамных фото и 360-градусных видео. Их можно собрать самому (для этого есть инструкция), а можно купить за 15 долларов. В первом случае придется повозиться с настройкой и подгонкой к своему смартфону. На сегодня это самые распространенные очки в мире - выпущено около пяти миллионов штук.

Как работают очки виртуальной реальности

В полноценных очках есть два небольших OLED-дисплея - когда вы надеваете устройство, они находятся в нескольких сантиметрах от глаз. На дисплеи через HDMI (или через VDI) передается одна и та же картинка, но с небольшим смещением. Перед дисплеями находятся две искривляющие изображение линзы, которые создают эффект объемного изображения. Чтобы в виртуальном мире можно было смотреть по сторонам при повороте головы, в очках имеется несколько датчиков: магнитометр, гироскоп и акселерометр. Еще один - трекер с инфракрасными светодиодами - должен стоять на столе, смотреть на человека и фиксировать его положение в пространстве. Он требуется для игр, где допускается свобода передвижения. К устройству также подсоединяется USB-кабель для передачи данных и питания.

Какие параметры важны для очков

У очков вроде Oculus Rift, HTC Vive или PlayStation VR есть четыре основные характеристики: разрешение изображения, частота его обновления, угол обзора и площадь отслеживания. Oculus Rift и HTC Vive имеют почти одинаковые характеристики: 2160 × 1200, частота 90 кадров в секунду и угол 110° (поле зрения человека - около 190°). Отличается только площадь, на которой сенсор сможет следить за передвижениями человека: у HTC Vive она намного больше (4,5 на 4,5 метра, а не 1,5 на 3,5 метра). В PlayStation VR характеристики распределились иначе: немного меньше разрешение (1920 × 1080) и угол обзора (100°), но более плавная анимация (120 кадров в секунду). Мобильные очки отвечают только за один параметр - угол обзора. И он, как правило, меньше, чем в полноценных (например, у Gear VR всего 96°). Разрешение и плавность анимации зависят от характеристик смартфона. Если это Galaxy S6 Edge, то разрешение будет 2560 × 1440.

Сколько это стоит

Для HTC адаптировано около 80 игр (полный список можно посмотреть ), но релизов для этого устройства запланировано меньше всего.

Какие контроллеры используются для виртуальной реальности

1 из 3

2 из 3

3 из 3

Oculus Rift работает с контроллером для Xbox One (входит в комплект). PlayStation VR, скорее всего, будет поставляться с контроллером для PlayStation 4. У Gear VR есть небольшая сенсорная панель с кнопками. У Vive более интересное решение - два контроллера со спусковыми крючками, как у Nintendo Wii, с помощью них геймер может управлять руками своего персонажа, стрелять и взаимодействовать с разными предметами. Для Oculus Rift есть похожая , но продаваться она будет уже ближе к концу года. Со временем для игр начнут выпускать множество аксессуаров, например копию M-77 Paladin, из которой можно стрелять в виртуальной версии новой Mass Effect, доспешные перчатки для новой части The Elder Scrolls, специальные костюмы для спортивных игр и т.д.

Что еще можно делать в виртуальной реальности

У виртуальной реальности огромный потенциал. Скоро в ней начнут проектировать дома и интерьеры, моделировать скульптуры и мебель, чтобы нагляднее показывать все это потенциальным клиентам (так уже, например, ). Виртуальная реальность дает возможность создавать объемные рисунки (смотрите выше ролик как аниматор Disney рисует Русалочку). Мастер-классы и экскурсии благодаря этой технологии станут интереснее, а симуляторы (например, вождения) - реалистичнее. Военные смогут управлять танками, дронами и боевыми роботами, сидя в укрытии или штабе. Сайты начнут адаптировать для очков, и появится 3D-интернет.