Пользователь
0,0
рейтинг
25 ноября 2013 в 17:08

Администрирование → Очки виртуальной реальности с использованием планшета из песочницы

В моём детстве был такой замечательный фильм, как «Газонокосильщик». Тогда мне было всё равно на сюжет, на какой-то смысл, заложенный автором. Но фильм мне очень нравился и манил одной вещью — виртуальной реальностью. Те несколько сцен, в которых герои погружались внутрь виртуального мира, — это то, ради чего стоило его смотреть. Мне хотелось испытать всё то, что испытывали они. Полёт внутри виртуальной реальности — то, что запомнилось навсегда.

Шло время и вот я уже вырос. Фильм забылся, но потаённое желание окунуться в виртуальную реальность осталось. И однажды я увидел проект Oculus Rift. Он приковал моё внимание на некоторое время, но ненадолго. Ведь очки Oculus ещё в разработке и получить их не так просто. Но это дало толчок. Голова начала копаться в прошлом, доставая то самое потаённое желание наружу, и искать пути решения.

В итоге, глядя на планшет, я подумал: «А почему нет?». И стал искать подходящие материалы для реализации своей задумки. «Использовать планшет в очках виртуальной реальности — отличная идея», — подумал я. В нём есть всё, что надо: экран, выполняющая код машина, датчики движения. Уже позже, после того, как сделал очки, я узнал, что моя идея не нова и что есть подобные проекты.

Суть таких очков очень проста. На экран планшета подаётся изображение, разделённое на две части. Одна часть (правая) предназначена для правого глаза, а другая (левая) — для левого. На каждую часть выводится одно и то же изображение мира, но с небольшим смещением камеры влево или вправо относительно начальной её позиции. Через линзы каждый глаз воспринимает свою часть изображения, что в итоге приводит к эффекту погружения в мир. По сути, это всё хорошо забытое старое. Такой принцип использовался задолго до нас для разглядывания стереофотографий.
Забытое старое


Для изготовления очков виртуальной реальности мне понадобились:
— планшет. У меня Nexus 7;
— листы ПВХ. Мне понадобился всего-навсего один лист размером 500х250 мм толщиной 5 мм;
— маска для плавания. Она отлично крепится к голове, но её пришлось закрашивать, чтобы свет не проникал с боков;
— линзы. Для поиска линз пришлось немного побегать по городу. Брал разные на глаз, чтобы потом методом проб подобрать подходящие;
— пару резинок от трусов;
— суперклей;
— канцелярский нож;
— напильник и надфили, но можно и без них;
— кот для компании.

Общий процесс изготовления можно увидеть на видео ниже. По сути, там нет ничего сложного:
1. Прикидываем размеры. Можно заранее, как это сделал я, прорисовать 3D модель в любом редакторе трёхмерного твёрдотельного моделирования. На этом этапе важно определить расстояние от линз до экрана планшета. Это зависит от фокусного расстояния линз и зрения человека. Я делал это на глаз, методом проб и ошибок. От этого расстояния будет исходить остальная конструкция очков. Также расстояния между линз желательно выдерживать равным межзрачковому расстоянию.
3D модель


2. Делаем разметку на литах ПВХ.
3. Вырезаем канцелярским ножом детали по разметке.
4. В маске прорезаем отверстие в районе носа для возможности дышать.
5. Всё склеиваем суперклеем, согласно 3D модели.
6. Вставляем планшет и закрепляем резинками.
7. При желании, маску, кроме линз, можно закрасить в чёрный цвет, чтобы внешний свет не мешал наслаждаться пребыванию в виртуальной реальности.



Тестировал очки виртуальной реальности на двух вещах. Первая — своя тестовая программа под Android. Она использовала акселерометр и компас для определения положения планшета, которые нужны были для работы поворотов головы. Вторая — Minecraft (версия для Oculus Rift), который я стримил через Wi-Fi с компьютера на планшет программой Splashtop GamePad THD.

Тесты своей программы можно увидеть на видео выше. Результаты следующие:
— акселерометр — слишком инерционный датчик. Мир в очках трясётся;
— компас — медленный датчик. И при подъёме и опускании головы срабатывают повороты влево и вправо, что мне совсем не понравилось;
— общие ощущения положительные. Словами не передать. Повороты головы — важный элемент, придающий ощущение погруженности.

Тест на игре Minecraft, который можно увидеть на видео ниже, оказал большее влияние. Хоть повороты головы и не работали, но ощущение погруженности было потрясающим. Взбираешься на холм, смотришь вниз и просто любуешься открывающейся красотой и чувству высоты. Иногда кружилась голова от резких поворотах.



Позже мной были обнаружены готовые игры под подобные очки. На моё удивление, повороты головы в них работали идеально. Нет ни трясок мира, ни задержек. Как оказалось, они использовали гироскоп, и мне повезло, что в моём Nexus 7 он есть. В большинстве других планшетов и телефонах его нет.

Из всего вышесказанного могу подвести некоторые итоги:
— проект (в целом, а не только мой) заслуживает внимания;
— вместо планшета можно использовать и телефон, но на мой взгляд идеальным является всё же планшет с экраном 7 дюймов. Он даёт отличные углы обзора (90 градусов, как минимум);
— иногда кружится голова, поскольку мозг пытается реагировать на движения;
— за всё время тестов глаза не уставали. Возможно я удачно подобрал расстояние от линз до экрана;
— вся конструкция тяжеловата, но со временем привыкаешь;
— почти невозможно управлять планшетом сенсорно, хоть я и предусмотрел открытое пространство снизу;
— не все планшеты имеют гироскоп в наличии, а значит приложения с идеальными поворотами головы будут доступны не для всех;
— общие ощущения только положительные. Можно сказать, что сбылась моя мечта детства. Но всё же приобрету Oculus Rift с его выходом.
@dedm0zaj
карма
11,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Спецпроект

Самое читаемое Администрирование

Комментарии (32)

  • +9
    Вот это я понимаю — с помощью планшета, линз и напильника сделать очки виртуальной реальности.
    Можно узнать характеристики линз, которые в итоге вам подошли?
    • +6
      Следующий шаг,- с помошью вязального крючка, найденных на стройке проводов и реле от старой электрической печатной машинки связать костюмчик с тактильными ощущениями.
    • 0
      Если интересует кратность, то в данный момент точно сказать не смогу. Я всё делал на глаз и точные параметры просто были не важны, а сейчас всё закрашено. Возможно, там и не было ничего указано (сейчас в руках кручу другую лупу и на ней вообще нет никакой информации). Скорей всего в районе х6-х8.

      На самом деле точные характеристики не так уж и важны. Могу лишь посоветовать брать линзы побольше в диаметре, тогда обзор будет лучше (мои 30 мм и этого оказалось мало, хотя обзор всё равно хороший), и с меньшим фокусным расстоянием.
    • 0
      Линзы — +15-+25 диоптрий должны быть по идее…
  • +16
    Не перевелись на Руси…
    • +3
      Не перебрались еще из Руси!..
  • 0
    Для не очень пряморуких типа меня есть фабричные решения? Автор молодец))
    • 0
      Есть проект vrAse

      Правда они используют смартфоны, а как показал мой опыт, экран в 7" — самое оно. В Oculus Rift, на сколько я знаю, тоже используется 7" экран. Но думаю какой нить смартфон с экраном 5"-6" тоже вполне подойдёт.
      • 0
        Китайский смартфон на 4" — на «одноглазый» вариант…
  • +2
    Линзы поидее должны были быть сильно плюсовыми, чтобы превратить маленькое расстояние до планшета в приемлемое для глаз.
  • 0
    Кто сказал, что стереоскоп забыт? Для iPhone'ов множество подобных решений (так же на кикстартере на голову цепляющееся есть). Но да, с планшетами не попадались.
  • +5
    Не помешает грузик на затылок для балансировки.
  • +1
    Ради интереса у планшета есть сзади камера? В очки дополненной реальности их превратить не пробовали?
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • +1
      Я бы хотел планшет с двумя камерами, как в Nintendo 3DS, тогда можно и дополненную реальность: )
  • +2
    Народ использует лыжную маску. Подозреваю, что лицу будет комфортней.
    Плюс, оттяжки к затылку, и желательно туда же, к затылку, груз для лучшей развесовки (обычно вешают батарейку.
  • +1
    Не могли бы Вы опубликовать список игр, поддерживающих режим oculus rift?

    И ещё вопрос: Вы говорите «Позже мной были обнаружены готовые игры под подобные очки. На моё удивление, повороты головы в них работали идеально. Нет ни трясок мира, ни задержек. Как оказалось, они использовали гироскоп, и мне повезло, что в моём Nexus 7 он есть. В большинстве других планшетов и телефонах его нет.»

    То есть данные гироскопа отсылались на компьютер и игра, запущенная на компьютере реагировала на повороты головы?
    • 0
      Имел в виду игры под андроид. Например, одна из них The Height.

      Вообще должны быть программы, аналогичные Splashtop GamePad THD, но которые вдобавок использую повороты планшета для управления мышкой. Тогда можно будет поиграть в майнкрафт с поворотами головы. Руки до них ещё не дошли.

      Список игр можно почитать здесь share.oculusvr.com/
      Но их основная проблема в том, что они зависимы от самих очков Oculus. Эти все игры можно запустить, но управление от мышки будет только влево и вправо. Чтобы посмотреть вниз или вверх, нужны очки. В майнкрафте это можно отключить и управлять полностью мышкой.
      • 0
        спасибо
  • +5
    Ждем когда китайцы освоят чехлы под 7 дюймовые планшеты в виде шлема с линзами.
  • 0
    Отличная реализация. Хоть действительно, идея не нова:

    habrahabr.ru/post/194440/

    А вот свежак и на кикстартере:

    www.kickstarter.com/projects/1618235783/xcope-virtual-and-augmented-reality-headset-for-sm?ref=live
  • 0
    Давно интересно, почему в качестве датчика ориентации не использовать камеру на внешней стороне устройства?
    По идее, анализируя видеопоток можно определять минимальные колебания, в т.ч. наклоны и т.п. Или я не прав?

    Думаю, опираться только на видео нельзя (особенно в комнате с пустыми стенами), но если использовать несколько камер (2-3) с широкими углами, то можно получить фактически сферическую панораму, и тогда для любого положения головы можно будет вычислять ее смещение и поворот по всем осям. Не будет проблем с накоплениями ошибок гироскопа, магнитными помехами и т.п…
    • +2
      MEMS гироскоп (вообще то датчик угловой скорости, но не суть) + акселерометр (для уточнения XY) + компас (для точнения Z) отдадут всю ту же информацию, но без ресурсоемкого анализа картинки и им будет всеравно голые стены, темнота или еще какие нехорошести.
      • 0
        Согласен, просто читал что даже в Oculus Rift есть проблемы с накоплением смещения угла обзора. А компас в помещениях с техникой может вообще не работать…
        Вообще, конечно, лучше не связываться с камерами без необходимости, вопрос только с том насколько качественно работают существующие решения.
        • +2
          Камера и могла бы помочь бороться с накоплением смещения, достаточно разместить например на мониторе некий маркер относительно которого центрировать изображение.
      • +1
        Проблема в том, что гироскоп — редкое явление в планшетах и телефонах. Он встречается лишь в популярных моделях. И то, обзорщики и всякие магазины либо не указывают некоторые датчики, либо пишут лишние. А ещё часто путают гироскоп с акселерометром. Так что пока сам не возьмёшь в руки планшет, не узнаешь.

        Идея Quiensabe мне понравилась. Надо будет подумать.
        • 0
          Будете стоять перед специально разлинееной стеной? Думаете после распознавания картинки в реальном времени, останутся ресурсы на отрисовку 3D графики?
    • +1
      Основная проблема со времён VFX1 — это latency time. Задержка между поворотом головы и обновлением картинки, которая в обычной реальности близка к нулевой. Высокое latency time почти полностью нивелирует все остальные достижения. При хорошем latency time очень быстро привыкаешь и к искажениям геометрии, и к зернистой картинке.

      Oculus Rift, судя по их сообщениям, до сих пор борются за latency time по всем фронтам — в ПО, в каналах передачи данных и в железе. Потому что бороться только по одному фронту не помогает.

      Ваше предложение, вероятно, тоже увеличит время задержки.
  • 0
    Интересно, как совмещается с мотоциклетным шлемом (я про «одноглазый» вариант), а то камера заднего вида на мопеде не помешала бы…
  • 0
    Круто! Но даже на видео видно, что латентность слишком большая и от такой VR не много удовольствия.
    • 0
      Можно как минимум смотреть так 3д кино, для него задержки не играют роли.
    • 0
      Если реализовывать повороты через гироскоп, то задержки сводятся к минимуму. Можно сказать, что они почти не ощущаются. У меня на видео реализация была через акселерометр и компас. Акселерометр в принципе нормальный, но слишком инерционный, а компас вообще ужасен.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.