Віртуальная рэальнасць: ачкі для ПК. Агляд лепшых мадэляў

Акуляры віртуальнай рэальнасці, як ні дзіўна, - ня новае вынаходніцтва ў IT-індустрыі, але ў той жа час адно з тых, якія лічацца самымі тэхналагічнымі сёння. У распрацоўку падобных девайсов вядучыя сусветныя брэнды інвестуюць велізарныя рэсурсы. Фармуецца новая рынкавая ніша. Якая спецыфіка прылад, прызначаных для апускання карыстальніка ў віртуальную рэальнасць? Ці можна сабраць падобны девайс аматару лічбавай тэхнікі самастойна?

Што такое акуляры віртуальнай рэальнасці?

Развіццё IT-індустрыі суправаджаецца з'яўленнем на рынку самых незвычайных рашэнняў. Але назваць гульнявыя ачкі віртуальнай рэальнасці дзівоцтвам мова не павернецца: падобныя прылады прадстаўлены ў продажы ў самым шырокім спектры разнавіднасцяў. Девайсы, пра якія ідзе гаворка, прызначаныя для візуалізацыі мультымедыйнага патоку, звычайна ў фармаце 3D, з мэтай фарміравання ў карыстальніка адчуванні прысутнасці ў гульні ці іншым графічным асяроддзі.

Акуляры віртуальнай рэальнасці для ПК або мабільнага прылады могуць быць прадстаўлены ў розных тэхналагічных мадыфікацыях. У шэрагу выпадкаў іх называюць шлемамі, калі мяркуецца іх выкананне ў выглядзе девайса, які трэба апранаць падобна адпаведнага прыстасаванню. У многіх кантэкстах тэрміны «акуляры» і «шлем» не будуць памылкай, іх можна і зусім лічыць сінонімамі.

Суаднясенне з прыладамі дапоўненай рэальнасці

Важны нюанс: прылады, пра якія ідзе гаворка, і ачкі (ці шлемы) дапоўненай рэальнасці - не адно і тое ж. Тое, як суадносіць дадзеныя тыпы девайсов, залежыць ад прынятай у тым ці іншым IT-супольнасці метадалогіі. Згодна з распаўсюджаным падыходу акуляры дапоўненай рэальнасці варта лічыць падвідам віртуальных. Аргумент наступны - у структуры адпаведных візуальных вобразаў так ці інакш прысутнічае лічбавае асяроддзе, якое знікае пасля зняцця ачкоў.

У адпаведнасці з другога трактоўкай акуляры віртуальнай і дапоўненай рэальнасці - зусім розныя прылады. Аргумент - аснова візуалізацыі ў девайсах першага тыпу цалкам лічбавая. У акулярах дапоўненай рэальнасці аснова акружэння - сапраўдная, натуральнае асяроддзе пражывання чалавека.

Для нагляднасці ў нашым артыкуле мы разгледзім прыклады девайсов абодвух тыпаў. Дамовімся, што іх можна адносіць да адной катэгорыі - ачках віртуальнай рэальнасці, то бок, за аснову возьмем першую метадалогію.

Oculus Rift

У ліку самых вядомых і прадаваных сёння рашэнняў - акуляры віртуальнай рэальнасці Oculus Rift. Яны былі створаны ў ЗША, іх распрацоўшчыкі - Палмер Лакі, ваенны інжынер, і Джон Кармак, які стварыў такія гульні, як Wolfenstein, Doom і Quake, якія вядомыя ва ўсім свеце. Акуляры віртуальнай рэальнасці Oculus Rift таксама часам называюцца шлемам. Яны ставяцца да паўнавартасным віртуальным рашэнням - візуальнае асяроддзе карыстальніка цалкам лічбавае.

Падобна шаломах, якімі карыстаюцца пілоты ВПС, прылада можа рэагаваць на рухі галавы. Кут агляду ў девайсе - каля 100 градусаў, у той час як многія канкурэнтныя рашэнні могуць забяспечваць паказчык толькі ў 45 градусаў. Становішча галавы карыстальніка адсочваецца з высокай частатой. Шлем дазваляе чалавеку адчуць сябе персанажам кампутарнай гульні ад першай асобы, а не суб'ектам кіравання героем з экрана. У девайсе задзейнічаюцца наступныя датчыкі: гіраскоп, акселерометр, інфрачырвоныя сэнсары, а таксама магнітаметр.

Прылада дапаўняецца камплектам інструментаў распрацоўкі, якія дазваляюць праграмістам ствараць ПА, адаптаванае да тых ці іншых тыпах лічбавых прылад і аперацыйных сістэм. Зараз акуляры віртуальнай рэальнасці Oculus сумяшчальныя з самымі папулярнымі ў свеце карыстацкімі АС для ПК - Windows, Linux, Mac OS X.

Samsung Gear VR

Разгледжаная вышэй прылада прызначана для карыстальнікаў ПК. Якія ёсць на сучасным IT-рынку акуляры віртуальнай рэальнасці для смартфона? У ліку такіх - девайс Samsung Gear VR. Дадзеная прылада таксама цалкам можна класіфікаваць як шлем. У продаж яно паступіла ў канцы 2014 года. Ёсць версія аб тым, што ў стварэнні шлема прынялі ўдзел распрацоўшчыкі ачкоў Oculus Rift.

Тэхнічныя характарыстыкі карэйскага девайса ў пэўнай ступені падобныя з тымі, якімі валодае разгледжаная намі вышэй амерыканская распрацоўка. Так, 3D-ачкі віртуальнай рэальнасці для мабільных девайсов, распрацаваныя Samsung, функцыянуюць, забяспечваючы вялікі кут агляду - 96 градусаў. Яны маюць убудаваны акселерометр і гіраскоп.

Асобна ад смартфона шлем працаваць не можа, таму яго функцыянальнасць у большасці сваёй залежыць ад магчымасцяў адпаведнага тыпу мабільнага гаджэта. Пры гэтым менавіта смартфон, хутчэй за ўсё, правільней лічыць складовай часткай ачкоў віртуальнай рэальнасці. Адпаведнага тыпу мабільнае прылада з дапамогай адмысловага крапежнага механізму ўстаўляецца ў девайс.

Як кіруецца шлем віртуальнай рэальнасці ад Samsung? Вельмі проста. На яго корпусе ёсць адмысловая сэнсарная панэль, якая рэагуе на дакрананні пальцамі. Акрамя таго, кіраванне ў віртуальнай прасторы ажыццяўляецца паваротамі галавы - і ў многіх выпадках можна гэтым і абмежавацца, ня задзейнічаючы сэнсарную панэль.

Як толькі девайс запускаецца, погляду карыстальніка адкрываюцца віртуальныя пліткі, якія дазваляюць запускаць прыкладання. Характэрныя назвы некаторых з іх - Oculus 360 Photos, Oculus Cinema. Цалкам магчыма, што здагадкі тых IT-экспертаў, якія лічаць, што ў распрацоўцы девайса прынялі ўдзел спецыялісты, якія стварылі акуляры віртуальнай рэальнасці "Окулус", маюць шмат агульнага з рэчаіснасцю.

Fibrum

Замежным IT-брэндах падрыхтавалі годны адказ і расійскія распрацоўнікі. У Казані створаны девайс Fibrum, таксама які адносіцца да катэгорыі шлемаў віртуальнай рэальнасці. Яго распрацоўшчык - Ілля Флакс. Ідэя стварыць падобнае рашэнне прыйшла да яго ў 2013 годзе. Да таго моманту Флакс быў дасведчаным прадпрымальнікам, якiя займалiся распрацоўкай камп'ютэрных гульняў.

Прынцып працы расійскіх ачкоў віртуальнай рэальнасці дастаткова блізкі да канцэпцыі, рэалізаванай у карэйскім девайсе. Справа ў тым, што ў якасці экрана ў Fibrum, гэтак жа як і ў прыладзе ад Samsung, выкарыстоўваецца смартфон. Гэта можа быць девайс, які валодае экранам з дыяганаллю ў 4-6 цаляў. З дапамогай спецыяльных лінзаў ствараецца віртуальная рэальнасць. Акуляры падыходзяць нават для тых людзей, якія адчуваюць праблемы са зрокам. Карыстацца девайсом можна пры блізарукасці ці дальназоркасці ад мінус 5 да плюс 5 дыёптрый. Падобна прыладам, разгледжаным вышэй, расійская распрацоўка абсталявана гіраскопам і акселерометрам. Дадзеныя модулі, а таксама шэраг праграмных алгарытмаў, рэалізаваных у акулярах, дазваляюць адсочваць становішча галавы карыстальніка.

Fibrum: асаблівасці і перспектывы продажаў

Дамоўленасці аб садзейнічанні маркетынгаваму прысутнасці брэнда з Казані на IT-рынку заключаны з re: Store, а таксама з Samsung і Sony. Распрацоўшчыкі Fibrum выпусцілі некалькі ўласных гульняў для девайса. Мяркуецца, што хутка выйдзе дадатковы камплект SDK для прылады. Асноўная адметная асаблівасць Fibrum - сумяшчальнасць з тэлефонам на любой платформе, Android, iOS або Windows Phone. У працэсе распрацоўкі - Bluetooth-модуль для кіравання девайсом.

Разгледжаныя намі прылады, з дапамогай якіх ствараецца віртуальная рэальнасць: акуляры Oculus, Samsung Gear VR, расійскі Fibrum - якія адбыліся прадукты. Але ёсць характэрныя рашэнні, якія пакуль яшчэ знаходзяцца ў стадыі распрацоўкі, аднак, несумненна, заслугоўваюць увагі.

Microsoft HoloLens

У ліку самых чаканых девайсов - акуляры віртуальнай рэальнасці Microsoft HoloLens. Ставяцца яны як раз да тыпу гаджэтаў, выбудоўвалі дапоўненую рэальнасць. Асноўная задумка распрацоўшчыкаў - аб'яднаць фізічны свет, які акружае чалавека, з віртуальным.

Выкарыстоўваючы акуляры віртуальнай рэальнасці Microsoft HoloLens, можна, напрыклад, стварыць ілюзію прысутнасці на сцяне ў сваёй кватэры вялікага экрана, на якім будзе транслявацца фільм ці запускацца кампутарная гульня. Той жа самы эфект атрымліваецца пры выкарыстанні паверхні стала, халадзільніка і любога іншага плоскага прадмета дастатковага памеру. Пасродкам ПА, убудаванага ў акуляры, можна запускаць гульні, ствараць трохмерныя мадэлі, арганізоўваць відэаканферэнцыі. Функцыянуе прылада дзякуючы вылічальным модулю і рознага тыпу датчыкам, якія скануюць фізічнае асяроддзе карыстальніка. Апрацоўвае адпаведныя сігналы спецыяльны працэсар.

Асноўная асаблівасць віртуальных ачкоў ад Microsoft - тое, што іх неабавязкова падключаць да ПК, яны працуюць аўтаномна ад якіх-небудзь лічбавых прылад. Візуалізацыя выбудоўваецца на аснове галаграм, якія запісаныя ў памяці гаджэта. Ствараць іх можна з дапамогай адмысловага ПА - HoloStudio. Выкарыстоўваць дадзеную праграму таксама мяркуецца з дапамогай самога девайса, кіруючы ім пальцамі або з дапамогай галасавых каманд.

Чакаецца, што акуляры віртуальнай рэальнасці ад Microsoft выйдуць разам з рэлізам Windows 10 у 2015 годзе ці крыху пазней яго. Але дакладнымі афіцыйнымі дадзенымі на гэты конт шырокая грамадскасць не мае.

Гульні для девайсов віртуальнай рэальнасці

Гульні для ачкоў віртуальнай рэальнасці створаны ў велізарнай колькасці. Разгледзім прыклады некаторых. У ліку папулярных - Half-Life 2, адаптаваная для ачкоў Oculus. Вядомая «стралялка», якая атрымала велізарную распаўсюджанасць у асяроддзі геймераў, перабіраецца з экранаў ПК у віртуальную прастору. Пасродкам элементаў кіравання шлемам Oculus элемент можа адчуць поўнае апусканне ў лічбавую сераду.

Іншая папулярная гульня для ачкоў віртуальнай рэальнасці - Euro Truck Simulator 2. Яна дазваляе карыстальніку адчуваць сябе за рулём грузавога аўтамабіля. IT-энтузіясты адзначаюць найвышэйшую рэалістычнасць гульні, якая дасягаецца дзякуючы тэхналогіях, рэалізаваным у шлеме. Чалавек адчувае сябе быццам бы сапраўды рухаюцца па дарозе.

Новыя эмоцыі, якія ўзнікаюць у карыстальнікаў шлемаў і ачкоў віртуальнай рэальнасці, прадвызначаюць зусім іншае ўспрыманне, здавалася б, састарэлых гульняў, якія выпускаліся нават не для ПК, а для гульнявых аўтаматаў або ТБ-прыставак. Так, пакет New Retro Arcade, адаптаваны да шаломах Oculus, дазваляе здзейсніць віртуальны шпацыр па зале аўтаматаў з рознымі гульнямі.

Як мы адзначылі вышэй, распрацоўшчыкі расійскіх ачкоў віртуальнай рэальнасці Fibrum ствараюць для девайса ўласныя гульні. У ліку характэрных - «Амерыканскія горкі», «Незабыўнае падарожжа», «Адчуй сябе каўбоем».

Ці рэальна зрабіць віртуальныя акуляры самому?

Канструкцыйная схема некаторых рашэнняў, прадстаўленых вышэй, можа здацца досыць просты - патрэбен быццам бы толькі смартфон і некалькі лінзаў. Ці можна зрабіць акуляры віртуальнай рэальнасці сваімі рукамі? Аб'ектыўна кажучы, гэта няпроста. Хоць бы таму, што для выканання падобнай задачы патрэбныя вузкія пазнання ў галіне оптыкі. У распрацоўку разгледжаных намі девайсов ўкладзеныя велізарныя фінансавыя сродкі, шмат у чым накіраваныя як раз на пошук кампанентаў для прылад, аптымізаваных з пункту гледжання ўзаемадзеяння з вачыма карыстальніка.

Аднак найпростая канцэпцыя, у адпаведнасці з якой можна паспрабаваць зрабіць акуляры віртуальнай рэальнасці сваімі рукамі, выглядае так. Нам спатрэбяцца наступныя асноўныя кампаненты: смартфон на платформе Android, на якім павінна быць ўстаноўлена спецыяльны дадатак Cardboard, кардонная скрынка, нож, скотч, лінейка, а таксама аловак. Дадзеная схема вельмі простая, якія-небудзь чарцяжы ачкоў віртуальнай рэальнасці нам не спатрэбяцца. У той жа час мы створым даволі працаздольную мадэль прылады.

Перш за ўсё ператвараем скрынку ў аптымальны корпус для ачкоў віртуальнай рэальнасці. Гэта лёгка зрабіць з дапамогай нажніц. Скрынка павінна ў выніку мець тры сценкі (правую, левую і заднюю, пярэдняя не патрэбна) і дно, верх адкрыты.

Наступны кампанент самаробных ачкоў - дваякапукатую лінзы. Чым больш у іх дыёптрый, тым лепш. Аптымальныя лінзы, якія валодаюць фокусным адлегласцю, роўным 40 мм. Выразаем адтуліны для іх у скрынцы - у задняй сценкі. Далей замацоўваем лінзы з дапамогай прыгатаванага намі скотчу.

Затым трэба "злавіць" фокус для малюнка, якое транслюецца на смартфоне. Для гэтага размесціце яго экранам да лінзаў, а затым, рухаючы ў розныя бакі, вызначыце кропку, у якой малюнак будзе найбольш выразным. З дапамогай прыкладання Cardboard можна праглядаць відэаролікі, якія пэўным чынам фарміруюць віртуальную прастору, ці, напрыклад, запусціць панарамны праграму, такую як Google Street View, з дапамогай якой здзейсніць віртуальны шпацыр па якім-небудзь горадзе.

Тэхналагічнасць патрабуе інвестыцый

Вядома, гэта вельмі простая па структуры віртуальная рэальнасць. Акуляры, у якія вядомыя сусветныя распрацоўшчыкі ўклалі значныя рэсурсы, несупаставіма функцыянальней. У нашым узоры няма ні гіраскопа, ні акселерометра. Вельмі не рэкамендуецца карыстацца самаробнымі ачкамі доўга - яны будуць сабраныя, відавочна, без удзелу прафесійных спецыялістаў па оптыцы і таму нанясуць шкоду вачам.

Хай і павярхоўнае, але ўсё ж даволі паказальнае ўражанне ад працы падобнага тыпу прылад мы, сабраўшы ачкі па разгледжанай схеме, атрымаць зможам. Таксама мы будзем мець уяўленне аб тым, як зрабіць акуляры віртуальнай рэальнасці, супастаўныя па магчымасцях з лепшымі сусветнымі рашэннямі. Для гэтага нам спатрэбяцца лінзы, створаныя пры ўдзеле прафесійных экспертаў па оптыцы, а таксама праграмна-апаратны комплекс, які дазваляе адсочваць рух галавы карыстальніка і арганізаваць зручнае кіраванне сістэмай. Але для таго, каб у нас атрымалася канкурэнтаздольная віртуальная рэальнасць, акуляры павінны быць, верагодна, не аматарскім прадуктам, а магутным бізнес-праектам.