Шлем виртуальной реальности что это и как работает
Что такое Шлем виртуальной реальности?
Первые шлемы виртуальной реальности появились еще в девяностые годы в Соединенных Штатах Америки. С тех пор прошло много времени, и прогресс шагнул далеко вперед. Сейчас виртуальная реальность достигла высокого уровня и при этом находится в самом начале пути развития. Поэтому с каждым днем появляются все новые модели очков VR, которые поражают покупателей своими возможностями.
Каждый производитель старается сделать свое устройство уникальным. Поэтому шлемы имеют определенные отличия и свой собственный набор функций. Но обо всем по порядку. Для начала нужно понять, что такое VR очки.
Очки виртуальной реальности это устройство, способное погрузить пользователя в мир виртуальной реальности. Данная технология создает визуальный и звуковой эффект присутствия в определенном пространстве. Внешне устройства ВР представляют собой конструкцию, которая одевается на голову и надежно закрепляется. В каждом устройстве обязательно присутствуют видео дисплеи и акустическая гарнитура.
Говоря простыми словами шлем виртуальной реальности это современный, высокотехнологичный гаджет, который способен перенести пользователя в мир виртуальной реальности и подарить массу новых эмоций.
Принцип работы шлема виртуальной реальности
Многих интересует вопрос, как работают VR очки. Принцип работы любого устройства ВР одинаков. Шлем одевается на голову и закрепляется специальными ремнями. При этом очки должны прилегать плотно к лицу, чтобы посторонние факторы не отвлекали внимание пользователя. Фото, видео или игры выводятся на встроенный экран, при этом изображение делится на две части, чтобы создать эффект трехмерного пространства. В современных моделях разрешение дисплея достаточно высокое, поэтому картинка получается максимально реалистичной.
Кроме качественного дисплея, очки виртуальной реальности снабжаются аудио гарнитурой с 3d эффектом. Это позволяет полностью отвлечься от реального мира и погрузиться в фантастическую обстановку. Таким образом, шлем виртуальной реальности обманывает слух и зрение человека, полностью изолируя его от реальной обстановки.
Благодаря многочисленным датчикам, обзор в виртуальном пространстве происходит благодаря, привычным, движениям головы. Можно в мельчайших деталях рассмотреть окружающую обстановку и заглянуть в любой уголок виртуального мира.
В зависимости от конкретной модели шлема, его подключают к персональному компьютеру или игровой приставке. Сам процесс подключения и настройки очков VR достаточно простой и не вызывает сложностей. Но стоит помнить, что для корректной работы, в большинстве случаев требуется мощный компьютер. Особенно высоки требования к видеокарте.
Для достижения наилучшего эффекта, в шлемах предусмотрены некоторые настройки. Например, можно откорректировать расстояние до глаз, громкость звука и другие параметры. Некоторые модели даже оснащены специальной технологией, которая позволяет без всякого дискомфорта использовать очки виртуальной реальности людям со зрением от, минус пяти до, плюс пяти.
Шлем виртуальной реальности состоит из следующих основных частей:
В зависимости от фирмы и модели устройства, данный список может быть расширен.
Для чего нужны шлемы виртуальной реальности
Безусловно, основная масса покупателей таких устройств, это молодые люди, которые хотят поиграть в виртуальные игры. Очки способны перенести игрока прямо в центр событий и дать прочувствовать всю гамму ощущений от развивающегося сюжета.
На данный момент разработано огромное количество видеоигр для шлемов виртуальной реальности. С каждым днем разработчики радуют геймеров новыми продуктами. Более того, многие популярные ранее игры, начинают адаптировать для использования с шлемом виртуальной реальности. Среди игр есть спокойные, с размеренным сюжетом и активные с постоянными прыжками и перестрелками. Опираясь на сказанное, можно смело утверждать, что каждый покупатель найдет развлечение по душе.
На играх спектр использования шлема VR не заканчивается. Учитывая, как работают VR очки, не сложно догадаться, что их можно использовать для просмотра видео фильмов. Можно просматривать, как стандартные 3d фильмы, так и специальные фильмы, предназначенные для таких устройств. При просмотре подобных фильмов, можно ощутить обстановку каждой сцены и рассмотреть развивающиеся события со всех сторон.
В основном все очки виртуальной реальности создавались для развлекательных целей, но в перспективе вполне возможно их использование в следующих сферах:
— Медицина — удаленные операции и теледиагностика. Виртуальная реальность уже использовалась для лечения психических заболеваний, таких как клаустрофобия, боязнь высоты и т.д.
— Образование – любой школьник будет более охотно усваивать информацию на уроке, если ему предложат наглядно посетить исторические памятники или виртуально перенестись в столицы разных стран мира.
— Военное дело — управление беспилотными дронами и прочей техникой;
— Проектирование — сюда можно отнести все, от составления интерьера помещений, до моделирования различных ситуаций и условий в помощь силовым структурам или исследователям.
В сфере дизайна и архитектуры, технология виртуальной реальности уже активно используется. При помощи нее можно спроектировать и посмотреть строительный объект или разработать дизайн жилого помещения. Данное направление набирает обороты и пользуется спросом.
Учитывая столь широкий спектр применения, сложно однозначно ответить на вопрос что такое VR очки. Но одно можно сказать точно. Шлем виртуальной реальности это очень разнонаправленное устройство, с помощью которого человек может не только играть в игры, но и выполнять более серьезные и важные задачи.
Учитывая потенциал и скорость, с которой развивается виртуальная реальность, можно надеяться, что в скором времени откроются новые возможности, которые будут доступны каждому.
Что такое VR, какие VR-шлемы бывают и стоит ли их покупать
Современные технологии позволяют нам получить опыт, который раньше даже представить было сложно. Узнайте, как далеко мы зашли.
Существование VR уже не так удивляет, как несколько лет назад. Однако стереотипов о виртуальной реальности до сих пор много. Самые популярные:
В этой статье мы разберёмся, как работает VR, и немного разрушим эти стереотипы.
Кстати! Вам не обязательно быть разработчиком игр, чтобы понять эту статью, — она для всех.
Пишет о программировании, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.
Что такое VR
VR — сокращение от Virtual Reality, что переводится как «виртуальная реальность». Эта технология позволяет погрузить пользователя в виртуальный мир, который трудно отличить от реальности.
Это не обязательно должна быть игра — может быть и просто видео в формате 360 градусов.
Как работают VR-очки
Существованием этой технологии мы обязаны устройству человеческих глаз. Благодаря бинокулярному зрению (зрение, в котором используются два глаза) мы можем различать не только цвета, но и глубину — так мы определяем расстояние до объектов и поэтому не врезаемся в препятствия.
Картинки почти идентичны, но можно заметить, что ракурсы немного различаются. Мозг накладывает эти изображения друг на друга так, как это показано на схеме ниже:
Цветами обозначены глаза и поле зрения каждого из них. Там, где поля пересекаются, образуется область, в которой мы можем воспринимать глубину. Всё остальное — периферийное зрение.
Мозг складывает оба изображения, чтобы в итоге получилось одно; именно его мы и видим.
VR-шлемы оснащены двумя мониторами (или одним, который разделён на две части). Каждый из этих мониторов показывает отдельные изображения для каждого глаза. А чтобы правильно сфокусировать взгляд, используются линзы.
Линзы помогают сфокусировать взгляд так, что мозг воспринимает игровой мир как реальный и более реалистичный — это происходит благодаря когнитивному искажению. Поэтому даже посредственная по современным меркам графика выглядит хорошо. Это на руку как разработчикам, так и игрокам, потому что устройству требуется в два раза больше ресурсов, чтобы рендерить сразу два изображения вместо одного.
Если линзы настроены правильно, картинка получается правдоподобной. Если же нет, то это может быть причиной как ухудшения изображения, так и тошноты.
Также на самочувствие человека влияет частота кадров. Раньше считалось, что 90 кадров в секунду достаточно, чтобы сделать погружение максимально правдоподобным. Появление шлема с частотой обновления мониторов в 144 Hz показало, что 90 кадров — не предел. Разумеется, если частота будет низкой, то от дёрганого изображения станет плохо.
В конце концов, не стоит игнорировать и особенности организма. Например, если вестибулярный аппарат плохо развит, то человека будет укачивать даже в самом продвинутом шлеме.
Каким бывает VR
На данный момент есть два основных варианта использования VR-шлема — видео в формате 360 градусов и игры. В первом случае берётся уже существующая запись, а потом разбивается на два экрана.
Чтобы посмотреть, как это выглядит, откройте видео ниже со смартфона — в настройках ролика можно выбрать вариант просмотра в VR-очках.
Что же касается игр и любых 3D-пространств, то тут для пользователя изначально готовятся два разных изображения, которые выводятся отдельно для каждого глаза.
Для этого в пространстве устанавливается сразу две камеры вместо одной. Они располагаются рядом, как глаза человека.
Какие VR-шлемы бывают
Устройства для VR бывают двух типов:
Самые известные наборы — это HTC Vive, Oculus Rift, PS VR и Valve Index.
Стоят они достаточно дорого — за эти деньги можно купить приличный игровой ноутбук. Но тут за эту сумму вы приобретаете опыт, который невозможно получить с помощью дешёвых Cardboard.
Контроллеры помогают управлять игрой или приложением, а камеры служат дополнительным источником ввода (считывают движения игрока) и средством безопасности: вы можете отметить границы, за которые нельзя выходить, а камеры будут предупреждать вас, когда вы будете возле этих границ.
Контроллеры устроены сложнее, чем клавиатура или мышь, — в них есть не только кнопки, но и различные датчики. Рассмотрим на примере контроллеров для Valve Index.
Эти контроллеры определяют расстояние от рукоятки до каждого из ваших пальцев, а также силу нажатия, положение руки и многие другие вещи — датчиков в контроллере больше 80. Это позволяет показать в игре реалистичные руки, которые будут повторять движения игрока.
В шлеме тоже есть датчики. Например, гироскоп, который позволяет фиксировать положение и наклон головы. Но это не единственный вариант. Так, например, PS VR захватывает ваши движения с помощью камеры — на шлеме располагаются светящиеся полоски, по которым консоль понимает, в каком положении ваша голова.
Что же касается Cardboard, то это просто держатель для телефона с линзами.
Такой шлем можно собрать самостоятельно, скачав инструкцию от Google.
Либо вы можете найти готовый Cardboard в магазине — цены начинаются от 500 рублей, если не ниже. Конечно, качество у настолько дешёвых вариантов плохое.
Бюджетные варианты позволяют управлять игрой или приложением с помощью смартфона. Но так как тачскрин недоступен из-за шлема, остаётся только гироскоп. Поэтому для Cardboard можно либо создавать очень простые игры, либо снимать видеоаттракционы.
Также существует Gear VR — устройство от Samsung, в которое также вставляется смартфон. От Cardboard оно отличается тем, что на шлеме есть контроллер.
Но для него, ожидаемо, можно использовать только некоторые модели смартфонов Samsung.
Для других смартфонов есть шлемы вроде FreeFly VR, с которым тоже идёт контроллер, но такой вариант более дорогой — около 10 000 рублей.
8 фактов про VR, которые вы стеснялись спросить
Содержание
Содержание
Там, где одни в курсе всех технических новинок, другие никак не успевают за прогрессом. Только привыкли, что карточку можно не вставлять в терминал, а тут оказывается, мир вовсю уже гуляет по виртуальной реальности. Если вы слышали что-то классное про VR, но до сих пор не понимаете, что тут к чему — мы ответим на самые популярные вопросы новичков.
Какая разница между очками и шлемом?
Ключевая разница в степени погружения и самой технологии подключения. Очки — это самый простой и довольно доступный способ попробовать виртуальную реальность. Они подключаются к смартфону, вернее последний просто вставляется в очки и транслирует специальный контент через окуляры очков. Очки мобильны, не зависят от компьютера и использовать их можно где угодно. В то же время максимально глубокого погружения ждать не стоит. Очки не отслеживаются в пространстве, а качество контента напрямую зависит от мощности смартфона.
Шлемы VR — это уже тяжелая артиллерия. Они отслеживаются в пространстве с помощью датчиков, транслируют изображение на отдельных дисплеях для глаз и дают полное погружение в цифровое пространство. Они идеально подходят для игр и подключаются напрямую к компьютеру. Стоят, правда, значительно дороже.
Правда, что сильно укачивает?
Не обязательно. Все зависит от вашего вестибулярного аппарата. Укачивания, головокружения — в принципе нормальная реакция для тех, кто впервые надел очки или шлем. Все дело в том, как мозг воспринимает информацию. Ваше тело остается в реальности, в то время как глаза и уши реагируют на виртуальные события. Вы видите, как вокруг все мелькает и бегает, а на самом деле вы сидите или стоите на одном месте и ничего не происходит. Головокружение — что-то вроде защитной реакции мозга, который не понимает, что не так.
Терпеть эти ощущения не стоит. При первых признаках дискомфорта прекращайте сеанс и возвращайтесь к VR позже, когда симптомы полностью пройдут. На начальном этапе выбирайте игры без явного рассинхрона, используйте режимы «телепорта» или «виньетки» и другие настройки, чтобы подстроить игровой процесс под собственные ощущения.
У многих укачивание со временем проходит, но, если вы переживаете и не хотите рисковать покупкой дорогостоящего оборудования — попробуйте для начала походить в салоны виртуальной реальности на несколько сеансов игр или хотя бы недорогие очки со смартфоном.
А вообще противопоказания есть?
Особенно нет. Первое, о чем беспокоятся новички в VR — а можно ли играть с нарушением зрения и что вообще делать, если ты носишь очки. Конечно, сменить очки на линзы в данном случае удобнее. Но сами по себе очки не являются препятствием, просто VR-система надевается поверх.
Как таковых противопоказаний по здоровью для использования VR нет, но имеет значение психическое состояние игрока. При наличии нервных и психических расстройств нужно внимательно отнестись к выбору контента, избегая игр с яркими и особо динамичными сценами, дикими спецэффектами. Ну, и не увлекайтесь слишком сильно виртуальными прогулками, чтобы не грустить по возвращению в суровую реальность.
И что там в этой виртуальной реальности делать?
Что угодно. Кататься на американских горках, гулять со львами по саванне, путешествовать по Марсу, играть в игры, смотреть фильмы в 3D. Все зависит от типа загружаемого контента, которого сейчас уже очень много от обыкновенных роликов до фантастических миров. В очках удобно и приятно смотреть ролики, оптимизированные под VR и играть в простейшие игры для смартфонов. В шлемах можно делать все то же самое, но играть уже «по-взрослому», полностью взаимодействуя с игровым пространством. Да и игры сами будут круче.
Качество контента разнообразно и зависит от разработчиков. Вот, например, как выглядит, нашумевшая Half-Life: Alyx, оптимизированная под VR.
Какой компьютер нужен для шлема VR?
Требования для ПК можно посмотреть в характеристиках самих VR-шлемов.
Например, шлем HTC Vive PRO просит процессор от i5 4590 или FX 8350, от 4–8 ГБ (а лучше все 16) оперативной памяти и видеокарту NVIDIA GeForce GTX 970 или AMD Radeon R9.
В целом, чем мощнее ваши процессор и видеокарта, тем более высокие настройки графики вы сможете выставить в игре.
Очки не имеют никаких специфических требований, потому что сами по себе не являются цифровым устройством. В них все зависит от вашего смартфона. Некоторые модели очков накладывают ограничение только на используемые модели для смартфонов. Например, Samsung Gear VR можно использовать только со смартфонами Samsung и то далеко не со всеми.
Обязательно покупать всю систему VR или шлема хватит?
Для некоторых игр достаточно и одного шлема. Игровые действия можно реализовать с помощью геймпадов, джойстиков или обычной клавиатуры с мышью. Но виртуальные контроллеры дадут вам, во-первых, мобильность, а, во-вторых, то самое, за что так любят VR — погружение.
С наличием полноценной VR-системы и контроллеров «махалок» вы полностью погружаетесь в игру, а контроллеры имитируют ваши руки.
У меня дома мало места — я смогу поиграть?
Конечно. В среднем для комфортной игры достаточно 3 квадратных метров пространства, в которых вы сможете размахивать руками и сделать пару шагов. В игровых настройках вы как правило можете задать периметр игровой зоны, и когда вы в порыве виртуального погружения вдруг начнете за нее выходить — шлем предупредит вас об этом. Также можно использовать реальные ограничители, чтобы вам было проще ориентироваться в пространстве — например, обложиться подушками или одеялами или просто постелить коврик на игровую зону. Лучше всего играть вдали от хрупких и острых предметов, электроники либо накрыть их чем-то мягким.
AR и VR — это одно и то же?
Нет. AR — это augmented reality, «дополненная реальность». Она буквально «накладывает» виртуальные объекты на реальное пространство. Что-то типа нашумевшей игры в покемонов Pokemon GO, только на этом потенциал AR, конечно, не заканчивается. Дополненная реальность активно используется в медицине, военном деле, инженерии, архитектуре и дизайне. смотря на то, что технологии различны, сферы их применения относительно схожи. В VR вы отсекаете реальный мир и полностью погружаетесь в цифровую среду, и она откликается на ваши движения. В AR вы смотрите на реальный мир, но с дополнительными элементами — объекты, разметки, чертежи, подписи, мультимедиа объекты в играх.
Есть, кстати, еще MR — mixed reality, «смешанная реальность», объединяющая AR и VR. Вы как бы полностью ощущаете себя в реальности, но вокруг вас происходит что-то цифровое, и вы взаимодействуете с этими объектами. Ключевое отличие от AR в том, что в дополненной реальности объекты просто накладываются сверху как картинка или голограмма, а в MR они полностью интегрируются в реальную среду, имея физические и пространственные точки соприкосновения с реальными объектами.
Очки виртуальной реальности для ПК: обзор технологии и VR-шлемов
В последнее десятилетие интерес к виртуальной реальности разгорелся с новой силой. Многие корпорации взяли наработки прошлых лет, развили их и внедрили в коммерческие проекты. Таким образом, мы получили развитие восприятия смоделированного мира с так называемым «полным погружением». Такой инструмент как VR-очки для ПК является проводником между нашим зрением и этим виртуальным миром, будь то компьютерная игра, фильм или что-либо приближенное к этим понятиям.
Что такое виртуальная реальность
Виртуальная реальность с полным комплектом свойств встречается довольно редко. Да и не всегда полное погружение необходимо. Все зависит от задач, которые преследует пользователь, используя VR.
Для взаимодействия с трехмерной графикой стало популярно использовать очки виртуальной реальности. Дополнять их могут и другие элементы управления, именуемые манипуляторами или контроллерами.
Для чего нужны очки ВР
Очки виртуальной реальности – это инструмент для погружения в трехмерный компьютерно-смоделированный графический мир. Они создают иллюзию объемного изображения – 3D эффекта.
Принцип работы очков
VR-очки представляют собой корпус с двумя линзами, за которыми установлен экран или два экрана. Обычно, используется один экран, разделенный на 2 части (каждая часть используется отдельно для одного и второго глаза).
Принцип работы такой: каждый глаз видит только свою часть изображения, которое попеременно показывается с высокой частотой для левого и правого глаза. Мозг обрабатывает увиденную информацию и воспринимает две картинки как единое целое. Кроме того, изображение приобретает объем.
В качестве такого экрана может использоваться смартфон (довольно частое решение) и специально созданный для этого дисплей, вмонтированный в саму конструкцию. Обычно, второй вариант дороже и по характеристикам, и свойствам погружения намного лучше. Цена, естественно за такое устройство выше в несколько раз. Хотя взаимодействовать с компьютером может как первый, так и второй вариант VR-устройства.
Корпусом VR-очков выступает бокс, содержащий окуляры, дисплей или посадочное место для этого дисплея, процессор, датчики (в наиболее дорогих вариантах VR-техники).
Передача изображения и экраны
VR-устройства по этому признаку получили классификацию.
Если для взаимодействия нужен смартфон или другой дисплей, не присутствующий в конструкции устройства изначально, – это VR-очки.
VR-шлемы имеют встроенный дисплей с соответствующей для взаимодействия с ним электроникой. Они подключаются к компьютеру напрямую. Некоторые шлемы дополняются специальной VR-системой с множеством дополнительных элементов, позволяющей воспроизвести наиболее реалистичное полное погружение.
VR-очки изначально никто не планировал использовать совместно с компьютером. Но развитие высоких скоростей передачи данных и соответствующих технологий позволяет транслировать картинку с компьютера в реальном времени и передавать на любое подключенное устройство.
Таким способом, специально написанная программа для трансляции игр с ПК на смартфон позволяет использовать даже самые простые VR-очки для мощных компьютерных VR-игр и других 3D-симуляций.
Стоит ли покупать?
За вас решение никто не примет.
Плюсы и минусы
Для наглядного сравнения смотрите таблицу.
