Что нужно знать о шлемах виртуальной реальности. Что такое шлем виртуальной реальности для компьютера
Лаборатория интерактивной графики United 3D Labs разрабатывает решения виртуальной реальности (virtual reality), в том числе:
- промышленные VR тренажеры;
- симуляторы в виртуальной реальности;
- музейные экспозиции и интерактивные VR инсталляции;
- виртуальные туры;
- игры.
×
Виртуальная реальность, разработанная United 3D Labs для Филиала МИРЭА в г.Фрязино.
Загадка виртуальной реальности
Виртуальная реальность (Virtual Reality, VR) – пожалуй, наиболее загадочная и популярная часть компьютерной графики. Множество фантастических книг и фильмов превозносят ее преимущества и пугают возможными последствиями использования. Виртуальная реальность переносит пользователя в искусственный мир, созданный разработчиками. В отличие от дополненной реальности , где основой является реальное изображение, передаваемое видеокамерой, в виртуальной реальности все объекты созданы в программах разработки компьютерной графики.
Различные применения технологий виртуальной реальности известны уже несколько десятков лет, они активно используются в военной сфере, космической индустрии, медицине. Обычные же пользователи реально столкнулись с виртуальной реальностью совсем недавно – с появлением в широкой продаже в 2016 году очков виртуальной реальности Oculus Rift и HTC Vive, а также всевозможных VR шлемов для мобильных телефонов.
Не только VR очки
Надо заметить, что виртуальная реальность – это далеко не только очки и шлемы. Многоэкранные конфигурации, комнаты CAVE (CAVE Automatic Virtual Environment), Virtual Reality Video Wall с углом обзора боле 180 градусов и т. д., все эти решения так же призваны перенести пользователя в виртуальный мир. Эти системы весьма недешевы и крайне сложны с технической точки зрения, но в то же время, у них есть ряд преимуществ, начиная с основного – отсутствие необходимости надевать достаточно неудобные очки виртуальной реальности.
Применение виртуальной реальности
Разумеется, в первую очередь, за возможности, открываемые доступными VR очками, ухватились создатели компьютерных игр – перенести пользователя в виртуальный мир игры конечно же гораздо интереснее (и сулит гораздо большие прибыли), чем показывать этот самый мир на экране монитора. Но у относительно дешевых потребительских очков виртуальной реальности есть и более серьезное применение. То, что раньше было доступно только военным, покупавшим за 50 тысяч долларов пару очков, теперь доступно музеям , школам и институтам. Всевозможные реалистичные виртуальные туры, реконструкции объектов и событий , виртуальные эксперименты, возможность увидеть своими глазами то, что невозможно увидеть в реальной жизни – вот только малая часть возможностей, открываемых очками виртуальной реальности. И разумеется, за уникальные возможности виртуальной реальности по созданию реалистичных тренажеров и симуляторов ухватились промышленные предприятия .
Standalone virtual reality headset
Стоит обратить отдельное внимание на сегмент беспроводных virtual reality очков, таких как HTC Focus или Oculus Go. Они, конечно, проигрывают своим старшим собратьям Oculus Rift и HTC Vive по сложности и качеству графики, но у них есть огромное преимущество – мобильность. Они не привязаны проводом к стационарному компьютеру. А вычислительной мощности для показа проектов той же самой архитектурной визуализации или небольшого тренажера у них вполне достаточно.
Лаборатория интерактивной графики United 3D Labs приглашает Вас в наш демозал. Мы будем рады показать разработанные нами решения виртуальной реальности и продемонстрировать основные модели VR очков, существующие на рынке, рассказать об их сильных и слабых сторонах.
З а последние два года сфера VR (virtual reality) шагнула далеко вперед: ряд именитых компаний уже анонсировали шлемы либо очки собственного изготовления, другие обещают поддержку этих устройств в своих сервисах, а сама сфера применения этой технологии расширяется семимильными шагами. Какие же непознанные горизонты открывает перед нами VR, и чего нам ждать от индустрии ближайшие годы?
Oculus Rift
В 2012 году никому ранее не известная американская компания Oculus VR, занимающаяся научными исследованиями в области виртуальных технологий, объявила о старте сбора средств на краудфандинговой площадке Kickstarter, дабы практически прошедшие разработку и дошедшие до фазы отладки 3D-очки виртуальной реальности под названием Oculus Rift увидели свет. Как заявляли сами инженеры, главной особенностью устройства являлось создание более широкого поля зрения в сравнении с ранними разработками проектировщиков. Всего финансирование проекта стоило 91 млн. $ (причем, лишь 2,5 млн. из них удалось собрать на Kickstarter’е). За три года, прошедших с тех пор, авторы представили три набора для разработчиков, при чем каждый последующий dev-kit по удобству и функциональному оснащению опережал предыдущий. Релиз первой потребительской версии запланирован на Q1 2016. Сейчас прототип этого устройства можно встретить в крупных центрах развлечений и шоп-моллах. Также гаджет регулярно появляется на игровых выставках.
Заявлена поддержка ПК на базе Linux или , а также Mac. Огромный интерес к аппарату проявили издатели таких популярных хитов, как Minecraft, Mirror’s Edge, Team Fortress 2, Half-Life 2, Euro Truck Simulator 2 и др. Поддержка Oculus Rift во всех описанных играх также обещана разработчиками.
Говоря о перспективе и будущем развитии технологии, уже была объявлена интеграция 3D-очков виртуальной реальности со многими программными платформами (в частности, с Source, Unity, Unreal Engine, CryEngine и рядом прочих). В планах – подключение прибора к мобильным гаджетам на базе Android.
Что можно сказать о впечатлениях от использования очков? Играя в симулятор, трехмерный экшн или хоррор, реализм повышается в разы. Когда вы видите перед собой движущийся объект, складывается ощущение, что его можно буквально потрогать руками. При езде на машине, мотоцикле или велосипеде игровой процесс превращается практически в езду вживую: вы можете менять угол обзора; замечать объекты, расположенные по сторонам и полностью управлять самим процессом движения (правда, по-прежнему не отрывая рук от клавиатуры и мыши).
Тестирование опытной версии Oculus Rift крупным игровым изданием.
VR-демка одной из анонсированных игр Back to Dinosaur Island на основе движка Crytek. Теперь она доступна и в Steam’е, при чем абсолютно бесплатно.
Очки Oculus Rift стали лишь «первой ласточкой» на неисследованном поле технологий виртуальной реальности. Вскоре после выхода очков еще несколько ведущих компаний игровой и мобильной индустрии анонсировали выход альтернативных гаджетов собственного производства (а именно, Sony и Samsung соответственно).
PlayStation VR – 3D-очки виртуальной реальности от Sony
О начале работ над собственным VR-шлемом компанией Sony в кулуарах говорили уже давно. Учитывая продвижение на рынке японцами невероятно успешной консоли последнего поколения PlayStation 4, несложно было догадаться, что 3D-очки виртуальной реальности будут выпущены как раз для нее (скорее всего, в качестве эксклюзива). Первая презентация состоялась в марте 2014, — достаточно много времени ушло на заключение патентов на используемые в шлеме технологические новинки. Сперва получивший название Project Morpheus VR, в сентябре 2015 проект был переименован в PlayStation VR.
Что можно сказать о технических параметрах шлема? На данный момент известно, что устройство функционирует в связке с DualShock 4, PS Move и PlayStation Camera. Заявлена поддержка Full HD 1080p. Угол обзора составляет более 90°. Возможна симуляция до 60 звуковых источников. Доступно подключение как беспроводных, так и проводных наушников либо гарнитур.
Полноценного обзора последней рабочей версии пока еще нет, поэтому мы подготовили для вас официальный трейлер.
Совсем недавно попробовать шлем в деле и поиграть в некоторые демки можно было на выставке «Игромир», состоявшейся в октябре в Москве. Следующая возможность, скорее всего, представится в Q1 2016, когда Sony обещает донести готовую версию PlayStation VR до потребителя.
Samsung Gear VR
Еще одна интересная разработка готовится в недрах южнокорейского гиганта Samsung, — это наголовный VR-дисплей Samsung Gear VR. Сразу стоит сказать, что компания-производитель создает это устройство в сотрудничестве с уже упоминавшейся в данном обзоре Oculus VR, что несомненно самым положительным образом должно сказаться на качестве изделия.
Если ранее указанные устройства предназначаются для ПК и игровых консолей, то свое детище Samsung относит к разряду дорогостоящих аксессуаров для мобильных. Так, дисплей будет подключаться ко всем последним флагманским смартфонам изготовителя, — Galaxy Note 4, Note 5, S6 Edge,+, S6 Edge, Galaxy S6.
Первый анонс гаджета состоялся в сентябре 2014. Тогда же были объявлены и технические возможности.
Если сравнивать Gear VR с очками Oculus Rift, то виртуальный дисплей от «азиатского тигра» работает целиком в автономном режиме, при этом не требуя подключения к компьютеру. Собственным дисплеем шлем не оснащен, и функционирует в связке со смартфоном.
Что представляет собой само устройство? По сути, это специальное приспособление, позволяющее закрепить смартфон перед глазами, на голове. В прибор встроены линзы, регулятор фокусировки, сенсорная панель управления, регулятор громкости. В дополнение, присутствуют дополнительные датчики, фиксирующие наклон головы. Такое решение позволяет уменьшить время задержки изображения и увеличить точность позиционирования. Звук поступает также из смартфона. Подключение к нему осуществляется через порт microUSB.
В отношении проектов для HMD-дисплея все довольно многообещающе. Для устройства уже готов ряд довольно качественных, эксклюзивных игровых проектов: Gunjack, Land’s End, Omega Agent, при чем выпущены они были еще до того, как состоялся финальный релиз виртуального шлема.
В первый день зимы Samsung Gear VR стал доступен для продажи на полках российских магазинов. Рекомендованная розничная цена составляет 7999 рублей.
Видео обзор VR-шлема.
Итоги
На данный момент, судя по всему, потенциал гаджетов виртуальной реальности по-настоящему огромен, а расширение экосистемы приложений, поддерживающих VR-шлем, происходит буквально на глазах. К примеру, на Facebook было выложено панорамное сферическое видео (в действительности, ролик к выходящему на экраны через неделю новому эпизоду киноэпопеи Star Wars) с углом обзора 360 градусов. YouTube также не отстает, и уже вскоре обещает поддержку 3D-видео с тем же углом обзора (к слову, чтобы снять такое видео, понадобится устройство типа NextVR , либо его аналог). Еще один недавний анонс касается специального 3D-браузера эксклюзивно для Samsung Gear VR, с помощью которого вы можете смотреть веб-страницы, задействуя при этом 3D-очки виртуальной реальности, с полной степенью погружения и детализации.
Какое же будущее ждет технологию VR? Будут ли эти очки действительно полезными, или станут очередным проявлением geek-моды на один сезон? Скорее всего, ответ на этот вопрос можно будет дать лишь через 5-10 лет, когда линейка устройств станет обкатанной, будут учтены и исправлены все недочеты и изъяны (такие, как запотевания при долгосрочном использовании, возможные головные боли, большой вес). Мы будем пристально следить за новинками в сфере 3D, и по мере появления анонсов новых приложений и аппаратных устройств информировать о них нашего читателя на страницах веб-портала.
Фотоматериал к статье: / vr-zone.com / betakit.com / tech.firstpost.com
2-5 декабря в Баку Экспо Центре состоялась 20-я Юбилейная Азербайджанская Международная Выставка и Конференция «Телекоммуникации и Информационные Технологии» Bakutel, в которой приняла активное участие компания Polymedia - лидер российского рынка систем отображения информации. Специально для стенда компании Лаборатория компьютерной графики United 3D Labs разработала приложение Дополненной реальности для iPad"а.
×
Приложение уникально для российского рынка компьютерной графики тем, что использует технологию 3D трекинга, когда маркером дополненной реальности является не плоское изображение, а сам реальный трехмерный объект!
На подиуме была расположена физическая 3D модель нефтедобывающей платформы высотой 60 см (кстати, сама модель была изготовлена на 3D принтере). Предварительно, при помощи специального программного обеспечения, 3D модель была оцифрована и создан 3D маркер. Затем этот маркер вставлен в приложение для iPad"а. Т.е., используя 3D маркер, планшет с установленной программой дополненной реальности может совершенно точно определить, с какого именно ракурса он нацелен на 3D модель, находящуюся на стенде. Никаких двухмерных маркеров просто не требуется!
Однако, отсутствие обычных маркеров даже не самое важное преимущество. Ведь теперь система дополненной реальности может определять ракурс, с которого зритель смотрит на нефтедобывающую платформу! Все пространство вокруг 3D модели было разбито на 8 секторов, в каждом из которых была создана (и воспроизводилась) своя виртуальная трехмерная сцена. Перемещаясь вокруг модели нефтедобывающей платформы, зритель мог наблюдать на экране планшета сменяющие друг друга анимированные 3D сцены: вертолет, летающий вокруг вышки, или подплывающий корабль; история нефтедобычи в Азербайджане или сегодняшнее состоянием отрасли; предназначение отдельных элементов платформы и ее размеры.
И маленькие, и большие посетители выставки были буквально потрясены тем, как «оживает» созданное дизайнерами Студии компьютерной графики United 3D Labs пространство в Дополненной реальности вокруг 3D модели платформы!
Стоит отметить, что демонстрация возможностей 3D трекинга на стенде компании Polymedia служила не только для развлечения посетителей выставки. Технология Дополненной реальности открывает широчайшие перспективы для использования в производстве, образовании, сфере infotainment. Использование реальных физических объектов в качестве маркеров вместе с возможностью установки программного обеспечения на легкие и удобные планшеты формирует уникальные возможности для создания инструкций, демонстрации скрытых динамических процессов, разработки учебных пособий. Разумеется, компания Polymedia - ведущий системный интегратор в сфере российского образования - не могла остаться в стороне от использования столь многообещающей технологии.
Идею для нашего сегодняшнего видео мне подсказало приложение Google CardBoard, случайно обнаруженное мной в процессе очередного листания новых предложений на своем смартфоне.
Сначала я даже не понял, что имеется ввиду, и почему у этой бесплатной программы такое количество скачиваний, а вокруг нее развивается столь жаркая дискуссия, однако почти сразу вспомнил чудо гаджет, показанный летом 2014 года на конференции разработчиков Google.
Тогда его едко окрестили «виртуальный шлем для бедных», и были абсолютно правы, поскольку изготовлен этот гаджет из картона, а его стоимость стремилась к нулю. Главной «фишкой» устройства является использование смартфона в качестве экрана, а точнее двух полуэкранов для глаз, которые и создают иллюзию виртуальной реальности. Тогда над этой штуковиной многие посмеялись, а затем благополучно забыли почти все, кроме самой «корпорации добра», в недрах которой продолжали шлифовать идею и готовить софт.
Затем пришла осень и Берлинская IFA, на которой Samsung представили свою версию шлема Gear VR, построенную по точно такому же принципу держателя, в который вкладывается смартфон, только более облагороженную внешне. Признаюсь, что тогда, сидя в зале, я совершенно забыв про гугловский эксперимент подумал, что идея использования уже имеющегося на руках смартфона для моделирования виртуальной реальности очень крута, поскольку именно экран и электроника стоят самых больших денег, а так получается, что уже 99% нужных технологий уже в руках у пользователя, и их просто нужно соединить в месте!
И вот в декабре мне на глаза попадается абсолютно бесплатное приложение CardBoard, превращающее все эти мысли в совершенно будничную реальность. Теперь дело остается за малым - либо смастерить, либо раздобыть держатель для собственных экспериментов. Сначала я пошел первым путем, даже не смотря на то, что одним из ключевых элементов конструкции являются две линзы, я решил найти или подобрать им аналоги.
В интернете нашлись чертежи и выкройки вожделенного гаджета, а уж раздобыть достаточно плотную картонную коробку не представляло никакого труда.
Если покопаться, можно найти инструкции по сборке, напоминающие последовательность сборки шкафа из IKEA - все понятно и для человека с прямыми руками, растущими из нужного места не так уж и сложно.
Но, почти уже собравшись заняться рукоделием, я вспомнил, что абсолютно не пытался раздобыть готовый комплект или купить фабричный набор для подобного рукоделия. Оказалось, что это не так уж и сложно, и, с помощью одного хорошего человека по имени Илья Александров, вся радость обошлась мне в 500 деревянных, и это уже по новому курсу. Получается вполне антикризисная виртуальная реальность))
Наборчик правда оказался китайским, но зато там были все компоненты и уже вырезанные лекало, которые я свернул и, и для надежности проклеил кое-где супер клеем, а кое-где ПВА, вспомнив уроки труда в школе. 2 пластиковые линзы, липучки для фиксации смартфона и магниты заняли свое место, я получил собственный шлем виртуальной реальности по цене одного похода в кино!
Давайте же пройдемся по конструкции и особенностям гаджета. Прежде всего, хочу отметить, что мой Sony Z3 с экраном 5.2 дюйма подходит сюда, хотя и с напрягом.
В частности, окошко на фронтальной панели, в которое по задумке должно торчать основная камера получилось не совсем где нужно, но, поскольку реальных программ, где эту самую камеру нужно задействовать пока нет- я не особо расстроился. Если понадобится, это окошко всегда можно еще чуть подрезать.
Главная же проблема- управление в играх и программах. Тот самый магнит, который конструктивно крепится сбоку, похоже рассчитан на Nexus 5 и его датчик Холла. На Z3 же эта радость не работает, но я приновострился подтверждать выбор, просовывая палец снизу в районе носа и тапая по экрану. Не очень эстетично, зато работает. Жаль только что в игрушки так играть уже не очень удобно, хотя толковых игрушек здесь особо пока и нет, но об этом чуть позже.
Что касается размеров совместимых смартфонов, то 5 с небольшим дюймов для подобной конструкции являются пределом, и для того же Nexus 6 понадобятся уже другие выкройки.
Теперь мы берем смартфон, и тщательно протерев экран, помещается внутрь. Зафиксировав его с помощью липучек, теперь экран расположен на расстоянии примерно 5 сантиметров от лица пользователя.
Но есть одна проблема- поле зрение обычного человеческого глаза намного шире экрана, плюс к этому глазам будет очень сложно самостоятельно сфокусироваться на столь близком объекте. Эту проблему решает пара линз, отсекающая все лишнее, и подстраивающая фокус на двух половинках экрана для левого и правого глаз.
Принцип очень прост, и напоминает прибор, под названием диаскоп, знакомый мне из туманного советского детства, только там, вместо смартфона использовались пленочные диапозитивы, причем были даже стерео версии сразу для двух глаз.
Я же помню, что у моей бабушки была такая чудо коробочка, правда с одним глазком и в виде шарика, посмотрев в который можно было насладиться видом ялтинской набережной с любимой бабушкой на переднем плане… И вот, буквально лет 30 спустя, диаскоп снова возвращается, но уже на новом технологическом витке развития, поскольку вместо статичной одинокой фотографии теперь можно использовать экран практически любого смартфона.
Теперь немного о принципе действия нашего картонного чуда. Про то, что картинка для левого и правого глаза создается абсолютно отдельная я уже отмечал. Далее в дело вступает встроенный в смартфон акселерометр и другие датчики наклона, положения и ориентации, фиксирующие положение головы по отношению к сторонам света и горизонту.
С помощью них виртуальная вселенная вращается вокруг пользователя, вслед за поворотом головы, и ощущения, надо отметить весьма необычные. Я сравнил бы происходящее с кинотеатром, поскольку изображение занимает все поле зрения, ощущается эффект 3D, а вокруг темно. Только в нашем случае это даже больше чем IMAX, с его изогнутым экраном, поскольку здесь экран везде, куда не повернешь голову, кроме круглой площадки в самом низу, на который ты как бы находишься.
Что касается разрешения- FullHD экран справляется с происходящим весьма не дурно, и буквально через несколько секунд на разрешение уже не обращаешь внимание, поскольку полностью растворяешься в происходящем. Все-таки человеческий мозг удивительная штука, и его так легко задурить…
Работает эта штука через приложение CardBoard, которое можно свободно скачать из play market. Уже через него загружаются различные виртуальные туры, игрушки и демки, коих я насчитал несколько десятков.
Из предустановленных демонстраций- виртуальный тур по Версалю, трехмерная модель птицы, которую можно разглядывать с разных сторон, кайфовейший мультик про мышку и ее шляпу, демонстрация Google Земля, сферический youtube и купольные панорамы.
Все это уже загружено в систему, и показывает самые яркие возможности такой системы. Например тот же тур по Версальскому дворцу сделан очень круто- можно крутить головой и разглядывать картины и украшения. Впечатлению получаются очень яркими еще и потому, что не далее как в октябре я видел эти залы воочию, без картонной коробки перед лицом, но здесь получается даже лучше, поскольку нет толп снующих китайских туристов)).
Мультфильм под названием «Ветреный день» про мышонка, который бегает за шляпой переносят тебя в середину мультяшно леса, в качестве немого наблюдателя, только здесь, в отличии от классического мультфильма ты можешь отвернуться от происходящего действия и посмотреть в другую сторону. Жаль что уйти нельзя, хотя я пробовал- линейное перемещение пока не поддерживается, и может быть к лучшему, потому что в процессе таких перемещений в реальном мире можно набить множество шишек.
В режиме Google Земля можно оказаться на улице большого города, или взмыть на орбиту, рассматривая землю с высоты МКС, а youtube позволяет тебе выбрать любой из десятков видео, парящих на краях огромной сферы! Получается что даже сейчас, с учетом столь убогой реализации те несколько примеров, которые в Google предлагают в качестве демонстрации реально круты.
А еще можно загрузить различные развлекалочки от сторонних разработчиков, вроде стрельбы по метеоритам или виртуального концерта, где можно стоять рядом с роялем, за которым сидит сэр Пол Маккартни, и оглядываться по сторонам. Жаль только, что с круглой площадочки под ногами нельзя никуда сбежать, ведь попробовав эту картонную виртуальность хочется уже большего- полного погружения и абсолютного участия, как в матрице, только чтоб в любой момент можно было вернуться обратно. И кто знает, может быть лет через «дцать» все так и будет, а мы пересмотрим этот ролик из далекого 2015-го и улыбнемся…
Полная видео версия:
Загрузка...
