Очки виртуальной реальности, как ни странно, — не новое изобретение в IT-индустрии, но в то же время одно из тех, которые считаются самыми технологичными сегодня. В разработку подобных девайсов ведущие мировые бренды инвестируют огромные ресурсы. Формируется новая рыночная ниша. Какова специфика устройств, предназначенных для погружения пользователя в виртуальную реальность? Можно ли собрать подобный девайс любителю цифровой техники самостоятельно?
Что такое очки виртуальной реальности?
Развитие IT-индустрии сопровождается появлением на рынке самых необычных решений. Но назвать игровые очки виртуальной реальности диковинкой язык не повернется: подобные устройства представлены в продаже в самом широком спектре разновидностей. Девайсы, о которых идет речь, предназначены для визуализации мультимедийного потока, обычно в формате 3D, с целью формирования у пользователя ощущения присутствия в игре или ином графическом окружении.
Очки виртуальной реальности для ПК или мобильного устройства могут быть представлены в различных технологических модификациях. В ряде случаев их называют шлемами, если предполагается их исполнение в виде девайса, который нужно надевать подобно соответствующему приспособлению. Во многих контекстах термины «очки» и «шлем» не будут ошибкой, их можно и вовсе считать синонимами.
Соотнесение с устройствами дополненной реальности
Важный нюанс: устройства, о которых идет речь, и очки (или шлемы) дополненной реальности — не одно и то же. То, как соотносить данные типы девайсов, зависит от принятой в том или ином IT-сообществе методологии. Согласно распространенному подходу очки дополненной реальности стоит считать подвидом виртуальных. Аргумент следующий — в структуре соответствующих визуальных образов так или иначе присутствует цифровое окружение, которое исчезает после снятия очков.
В соответствии с другой трактовкой очки виртуальной и дополненной реальности — совершенно разные устройства. Аргумент — основа визуализации в девайсах первого типа полностью цифровая. В очках дополненной реальности основа окружения — настоящая, естественная среда проживания человека.
Для наглядности в нашей статье мы рассмотрим примеры девайсов обоих типов. Условимся, что их можно относить к одной категории — очкам виртуальной реальности, то есть за основу возьмем первую методологию.
Oculus Rift
В числе самых известных и продаваемых сегодня решений — очки виртуальной реальности Oculus Rift. Они были созданы в США, их разработчики — Палмер Лаки, военный инженер, и Джон Кармак, который создал такие игры, как Wolfenstein, Doom и Quake, которые известны во всем мире. Очки виртуальной реальности Oculus Rift также иногда именуются шлемом. Они относятся к полноценным виртуальным решениям — визуальное окружение пользователя полностью цифровое.
Подобно шлемам, которыми пользуются пилоты ВВС, устройство может реагировать на движения головы. Угол обзора в девайсе — порядка 100 градусов, в то время как многие конкурентные решения могут обеспечивать показатель только в 45 градусов. Положение головы пользователя отслеживается с высокой частотой. Шлем позволяет человеку почувствовать себя персонажем компьютерной игры от первого лица, а не субъектом управления героем с экрана. В девайсе задействуются следующие датчики: гироскоп, акселерометр, инфракрасные сенсоры, а также магнитометр.
Устройство дополняется комплектом инструментов разработки, которые позволяют программистам создавать ПО, адаптированное к тем или иным типам цифровых устройств и операционных систем. Сейчас очки виртуальной реальности Oculus совместимы с самыми популярными в мире пользовательскими ОС для ПК — Windows, Linux, Mac OS X.
Samsung Gear VR
Рассмотренное выше устройство предназначено для пользователей ПК. Какие есть на современном IT-рынке очки виртуальной реальности для смартфона? В числе таковых — девайс Samsung Gear VR. Данное устройство также вполне можно классифицировать как шлем. В продажу оно поступило в конце 2014 года. Есть версия о том, что в создании шлема приняли участие разработчики очков Oculus Rift.
Технические характеристики корейского девайса в определенной степени схожи с теми, которыми обладает рассмотренная нами выше американская разработка. Так, 3D-очки виртуальной реальности для мобильных девайсов, разработанные Samsung, функционируют, обеспечивая большой угол обзора — 96 градусов. Они имеют встроенный акселерометр и гироскоп.
Отдельно от смартфона шлем работать не может, поэтому его функциональность в большинстве своем зависит от возможностей соответствующего типа мобильного гаджета. При этом именно смартфон, скорее всего, правильнее считать составной частью очков виртуальной реальности. Соответствующего типа мобильное устройство посредством особого крепежного механизма вставляется в девайс.
Как управляется шлем виртуальной реальности от Samsung? Очень просто. На его корпусе есть специальная сенсорная панель, которая реагирует на прикосновения пальцами. Кроме того, управление в виртуальном пространстве осуществляется поворотами головы — и во многих случаях можно этим и ограничиться, не задействуя сенсорную панель.
Как только девайс запускается, взору пользователя открываются виртуальные плитки, позволяющие запускать приложения. Примечательны названия некоторых из них — Oculus 360 Photos, Oculus Cinema. Вполне возможно, что предположения тех IT-экспертов, которые считают, что в разработке девайса приняли участие специалисты, создавшие очки виртуальной реальности "Окулус", имеют много общего с действительностью.
Fibrum
Зарубежным IT-брендам приготовили достойный ответ и российские разработчики. В Казани создан девайс Fibrum, также относящийся к категории шлемов виртуальной реальности. Его разработчик — Илья Флакс. Идея создать подобное решение пришла к нему в 2013 году. К тому моменту Флакс был опытным предпринимателем, занимавшимся разработкой компьютерных игр.
Принцип работы российских очков виртуальной реальности достаточно близок к концепции, реализованной в корейском девайсе. Дело в том, что в качестве экрана в Fibrum, так же как и в устройстве от Samsung, используется смартфон. Это может быть девайс, обладающий экраном с диагональю в 4-6 дюймов. С помощью специальных линз создается виртуальная реальность. Очки подходят даже для тех людей, которые испытывают проблемы со зрением. Пользоваться девайсом можно при близорукости или дальнозоркости от минус 5 до плюс 5 диоптрий. Подобно устройствам, рассмотренным выше, российская разработка оснащена гироскопом и акселерометром. Данные модули, а также ряд программных алгоритмов, реализованных в очках, позволяют отслеживать положение головы пользователя.
Fibrum: особенности и перспективы продаж
Договоренности о содействии маркетинговому присутствию бренда из Казани на IT-рынке заключены с re:Store, а также с Samsung и Sony. Разработчики Fibrum выпустили несколько собственных игр для девайса. Предполагается, что скоро выйдет дополнительный комплект SDK для устройства. Основная отличительная особенность Fibrum — совместимость с телефоном на любой платформе, Android, iOS или Windows Phone. В процессе разработки — Bluetooth-модуль для управления девайсом.
Рассмотренные нами устройства, с помощью которых создается виртуальная реальность: очки Oculus, Samsung Gear VR, российский Fibrum — состоявшиеся продукты. Но есть примечательные решения, которые пока еще находятся в стадии разработки, однако, несомненно, заслуживают внимания.
Microsoft HoloLens
В числе самых ожидаемых девайсов — очки виртуальной реальности Microsoft HoloLens. Относятся они как раз к типу гаджетов, выстраивающих дополненную реальность. Основная задумка разработчиков — объединить физический мир, который окружает человека, с виртуальным.
Используя очки виртуальной реальности Microsoft HoloLens, можно, например, создать иллюзию присутствия на стене в своей квартире большого экрана, на котором будет транслироваться фильм или запускаться компьютерная игра. Тот же самый эффект получается при использовании поверхности стола, холодильника и любого другого плоского предмета достаточного размера. Посредством ПО, встроенного в очки, можно запускать игры, создавать трехмерные модели, организовывать видеоконференции. Функционирует устройство благодаря вычислительному модулю и различного типа датчикам, которые сканируют физическое окружение пользователя. Обрабатывает соответствующие сигналы специальный процессор.
Основная особенность виртуальных очков от Microsoft — то, что их необязательно подключать к ПК, они работают автономно от каких-либо цифровых устройств. Визуализация выстраивается на основе голограмм, которые записаны в памяти гаджета. Создавать их можно с помощью специального ПО — HoloStudio. Использовать данную программу также предполагается с помощью самого девайса, управляя им пальцами или посредством голосовых команд.
Ожидается, что очки виртуальной реальности от Microsoft выйдут вместе с релизом Windows 10 в 2015 году или несколько позже него. Но точными официальными данными на этот счет широкая общественность не располагает.
Игры для девайсов виртуальной реальности
Игры для очков виртуальной реальности созданы в огромном количестве. Рассмотрим примеры некоторых. В числе популярных — Half-Life 2, адаптированная для очков Oculus. Известная «стрелялка», получившая огромную распространенность в среде геймеров, перебирается с экранов ПК в виртуальное пространство. Посредством элементов управления шлемом Oculus пользователь может почувствовать полное погружение в цифровую среду.
Другая популярная игра для очков виртуальной реальности — Euro Truck Simulator 2. Она позволяет пользователю почувствовать себя за рулем грузового автомобиля. IT-энтузиасты отмечают высочайшую реалистичность игры, которая достигается благодаря технологиям, реализованным в шлеме. Человек ощущает себя будто бы действительно движущимся по дороге.
Новые эмоции, которые возникают у пользователей шлемов и очков виртуальной реальности, предопределяют совершенно иное восприятие, казалось бы, устаревших игр, выпускавшихся даже не для ПК, а для игровых автоматов или ТВ-приставок. Так, пакет New Retro Arcade, адаптированный к шлемам Oculus, позволяет совершить виртуальную прогулку по залу автоматов с различными играми.
Как мы отметили выше, разработчики российских очков виртуальной реальности Fibrum создают для девайса собственные игры. В числе примечательных — «Американские горки», «Незабываемое путешествие», «Почувствуй себя ковбоем».
Реально ли сделать виртуальные очки самому?
Конструкционная схема некоторых решений, представленных выше, может показаться достаточно простой — нужен вроде бы только смартфон и несколько линз. Можно ли сделать очки виртуальной реальности своими руками? Объективно говоря, это непросто. Хотя бы потому, что для выполнения подобной задачи нужны узкие познания в области оптики. В разработку рассмотренных нами девайсов вложены огромные финансовые средства, во многом направленные как раз на поиск компонентов для устройств, оптимизированных с точки зрения взаимодействия с глазами пользователя.
Однако простейшая концепция, в соответствии с которой можно попробовать сделать очки виртуальной реальности своими руками, выглядит так. Нам понадобятся следующие основные компоненты: смартфон на платформе Android, на котором должно быть установлено специальное приложение Cardboard, картонная коробка, нож, скотч, линейка, а также карандаш. Данная схема очень простая, какие-либо чертежи очков виртуальной реальности нам не потребуются. В то же время мы создадим довольно работоспособную модель устройства.
Первым делом превращаем коробку в оптимальный корпус для очков виртуальной реальности. Это легко сделать с помощью ножниц. Коробка должна в результате иметь три стенки (правую, левую и заднюю, передняя не нужна) и дно, верх открыт.
Следующий компонент самодельных очков — двояковыпуклые линзы. Чем больше в них диоптрий, тем лучше. Оптимальны линзы, обладающие фокусным расстоянием, равным 40 мм. Вырезаем отверстия для них в коробке — в задней стенке. Далее закрепляем линзы с помощью приготовленного нами скотча.
Затем нужно «поймать» фокус для изображения, которое транслируется на смартфоне. Для этого разместите его экраном к линзам, а затем, двигая в разные стороны, определите точку, в которой изображение будет наиболее четким. С помощью приложения Cardboard можно просматривать видеоролики, которые определенным образом формируют виртуальное пространство, или, например, запустить панорамную программу, такую как Google Street View, с помощью которой совершить виртуальную прогулку по какому-либо городу.
Технологичность требует инвестиций
Конечно, это очень простая по структуре виртуальная реальность. Очки, в которые известные мировые разработчики вложили значительные ресурсы, несопоставимо функциональнее. В нашем образце нет ни гироскопа, ни акселерометра. Крайне не рекомендуется пользоваться самодельными очками долго — они будут собраны, очевидно, без участия профессиональных специалистов по оптике и потому нанесут вред глазам.
Пусть и поверхностное, но все же довольно показательное впечатление от работы подобного типа устройств мы, собрав очки по рассмотренной схеме, получить сможем. Также мы будем иметь представление о том, как сделать очки виртуальной реальности, сопоставимые по возможностям с лучшими мировыми решениями. Для этого нам понадобятся линзы, созданные при участии профессиональных экспертов по оптике, а также программно-аппаратный комплекс, позволяющий отслеживать движение головы пользователя и организовать удобное управление системой. Но для того, чтобы у нас получилась конкурентоспособная виртуальная реальность, очки должны быть, вероятно, не любительским продуктом, а мощным бизнес-проектом.
