Виртуальная реальность: технологии и их воплощения

Производством HMD занимаются многие зарубежные фирмы. n-Vision, сотрудничащая с SGI, предлагает шлема VR cо специфическим дизайном. Но, несмотря на это, они отличаются высокими технологическими характеристиками. Вот, например, Datdvisor 80-легкий VR-шлем из пластика, отличающийся 120-градусной свободой вертикального вращения.

А вот его High-end модификация Datavisor HiRes:

Ниже виртуальный шлем ViewPort, приспособленный для игр (вам он крокодила не напоминает? :)):

Уже упомянутая Virtual Research тоже производит HMD. Их последняя разработка - V8 Head Mounted Display (вес - 1кг). По характеристикам напоминает Vfx3D или бинокль V8 их же производства. По большому счету от последнего он отличается лишь наличием наушников.

Все эти VR-шлема базируются на одной и той же технологии: изображение в них подается на ЖК-матрицу в зависимости от положения человека в виртуальном пространстве. Это не учитывает одну особенность человеческих глаз: они способны отклоняться от прямой линии зрения где-то на 140°. Но как бы мы ими не крутили в обычных шлемах, изображение меняться не будет. Специалисты из Cybernet Systems Corporation решили эту проблему, изобретя Eye Tracker.

Как следует из названия, в шлем ВР встраивается устройство слежения за движениями глазного яблока. Используя эту технологию, мы сможем при повороте глаз поворачивать и камеру в виртуальном мире. Поэтому изображение будет меняться, даже если вы чуточку скосите глаза. Устройство продается в виде апгрейда к очкам или шлему.

Но как ни крути, изображение на плоской ЖК матрице будет псевдотрехмерное. Чтобы максимально приблизить качество изображения в HMD к реальности, Microvision разработала технологию Virtual Retinal Display. Она позволяет выводить изображение не перед глазом на LCD, а непосредственно в глаз на сетчатку.

Чтобы не повредить глаз, используется свет низкой интенсивности, а оптическая система прибора во время подачи изображения фокусируется на хрусталике. Благодаря тому, что лучи подаются в виде конуса, изображение проходит в глаз без потери каких-либо деталей.

Это устройство использует технологию отслеживания движений глаза. Но это не то, о чем вы читали выше. Оно отслеживает глаз для того, чтобы изменить положение передающей линзы, иначе лучи будут косо передаваться и не попадут на сетчатку. По рассчетам С. Козлова, для создания идеального изображения с использованием этой технологии достаточно излучающего устройства разрешением ~1700х1700. Без этой технологии для достижения того же результата потребовалось бы разрешение 11200х11200. Как мне кажется, за этой технологией будущее.

3D панели.

Эти устройства можно сравнить с VR-очками, но с тем отличием, что они одеваются на монитор. При использованием 3D панелей изображение на обычном мониторе обретает глубину, правда есть одно ограничение: диагональ дисплея должна быть 17 или 21 дюйм.

Производством стереоскопических экранов занимается Nu-Vision Technologics, inc. Разработчики утверждают, что их продукция не требуют каких-либо дополнительных устройств и не утомляют глаза. Насколько я понял, такие панели состоят из нескольких слоев поляризующих стекол и работают пасивно.

3D звук.

Существует несколько технологий создания 3D-звука. У Creative это EAX, y Aureal - A3D, y Microsoft это DirectSound3D, реализованный в библиотеках DirectX. Все они позволяют воспроизводить настолько реалистичный звук, что его трудно отличить от настоящего. Поэтому для более глубокого погружения в виртуальные миры все HMD снабжены наушниками. Сейчас ими стали снабжать и некоторые стереоочки.

Трехмерный звук заставляет воспринимать игру по-другому. Помню, я прошел Sin с обычной звуковой картой ESS. Потом попробовал его запустить с Creative Sound Blaster 64 PCI. Ощущения были настолько реалистичными... эти голоса и выстрелы в тонелях и трубах менялись при выходе на открытые пространства, переливались на ветру... в общем лучше один раз услышать, чем сто раз прочитать. Те же впечатления и по игре Thief: The Dark Project. В ней 3D-звук просто меняет весь игровой процесс.

Vr - перчатки.

Пока что перчатки для виртуальной реальности не заняли таких прочных позиций, как некоторые очки. Их технологии еще слишком дороги для развлечений, хотя и могут быт доступны в некоторых виртуальных залах от Electronic Visualization Lab. Хотя чаще всего они используются не для игр.

Отслеживать движения пальцев им помогает сложная система эластичных световодов и пара десятков датчиков. Как только палец начинает сгибаться, световод сужает просвет, а датчики улавливливают падение интенсивности света на каком-либо участке. Адекватно этим изменениям ведет себя кисть в виртуальном пространстве. Естественно, эта технология разработана больше для научных исследований, нежели для игр. Посудите сами: зачем в 3DAction'e (тем более в RTS) отслеживать движения пальцев?

Есть и технология с механическими датчиками, но она тяжела и несовершенна.