Как работают очки виртуальной реальности

Как работают очки виртуальной реальности

Шлемы виртуальности реальности, такие как HTC Vive, Oculus Rift и Sony PlayStation VR, стоят недешево — от $500. А для их эксплуатации требуется еще и мощный компьютер либо игровая консоль (еще как минимум $500). Если вы не являетесь заядлым геймером, на сто процентов уверенным в оправданности покупки дорогостоящего VR-шлема, лучше в качестве «пробника» приобрести очки виртуальной реальности. Стоят такие устройства от $10 и все что нужно для их работы — это практически любой смартфон, будь то iPhone или Android. Впрочем, небольшие нюансы все же присутствуют и именно о них пойдет речь в данной статье.

Особенности конструкции

Многие считают термины «VR-очки» и «VR-шлем» синонимами, но это не верно. Так чем очки виртуальной реальности отличатся от шлема? Все просто — VR-очки не имеют собственного дисплея. Состоят они лишь из линз, корпуса (в случае очков, пожалуй, более уместным будет формулировка «оправа») и ремня. Впрочем, самые дешевые очки — картонные Google CardBoard лишены ремня и их приходится рукой удерживать перед глазами. Опционально может быть реализован механизм подстройки расстояния между линзами и расстояния от глаз до линз. В роли же дисплея будет выступать ваш смартфон.

Бренд очков виртуальной реальности при выборе модели особого значения не имеет. Например, компания Samsung хоть и производит очень эргономичные VR-очки, но они стоят неоправданно дорого и совместимы лишь с флагманскими смартфонами Galaxy S и Note (внутри очков находится контрольный чип). Неплохо зарекомендовала себя как производитель VR-очков Xiaomi — модели Mi VR Play и Mi VR Play 2 — стоят умеренно и вполне удобны в использовании. Также в продаже встречается великое множество «безымянных» китайских VR-очков по очень низкой цене. Но качество их сборки сильно разнится, что особенно заметно на линзах. В одних моделях линзы качественные и просматривать VR-контент вполне комфортно, тогда как от других быстро устают глаза. Рекомендуем поискать отзывы о конкретной модели в интернете, а лучше, по возможности, лично протестировать в магазине перед покупкой.

Главное, не засиживаться в виртуальной реальности подолгу. Если воздействие VR на психику человека ученые только-только начали исследовать, то утомляющее влияние на глаза и вестибулярный аппарат доказаны давно. Рекомендуемая длина VR-сессии — 15 – 30 минут, максимально допустимая — 1 час. Сочетаются VR-очки и с обычными диоптрийными очками и контактными линзами. Лишь бы оправа была не слишком большой и уместилась внутрь VR-очков. Естественно, пользователям с проблемами зрения стоит быть вдвойне внимательным к появлению неприятных ощущений в глазах (сухость, жжение, слезотечение).

Диагональ и разрешение экрана

Большинством VR-очков поддерживаются смартфоны с диагональю экрана от 4.5 до 6.4 дюйма. Но какой телефон подходит для очков виртуальной реальности лучше всего? Но, на наш взгляд, вдаваться в крайности не стоит и оптимальной будет диагональ от 5 до 5.7 дюйма. При одинаковом разрешении в первом случае будут менее заметны отдельные пиксели и картинка будет казаться четче, во втором — больше угол обзора и сильнее эффект погружения.

Разрешение экрана советуем не ниже 1920×1080 точек. Конечно, 1280×720 тоже поддерживается, но отдельные пиксели через диоприйные линзы будут выглядеть прямо-таки огромными. Идеальный же вариант — разрешение 2560×1440 или выше, которое позволяет уместить по ширине два виртуальных 720p-экрана (требуются для стереоскопического эффекта и, как результат, объемного изображения). Новомодные смартфоны с вытянутым соотношением сторон 18:9 для VR подходят еще лучше, так как у классических 16:9-экраном по высоте все равно избыток пикселей (см. статью «Дисплей без границ: ТОП-5 безрамочных смартфонов».

Акселерометр, гироскоп и магнитный компас

Почему очки виртуальной реальности не поддерживают тот или иной телефон? Обязательной для VR-очков деталью смартфона является акселерометр — простейший датчик перемещения в пространстве, который, к счастью, есть во всех без исключения смартфонах последних лет пяти, а то и старше. Если ваш смартфон умеет автоматически поворачивать изображение из портретного режима в альбомный, значит в нем есть акселерометр. Как результат, вы сможете не просто созерцать в очках виртуальной реальности статичную объемную картинку, но и вращать головой, чтобы оглядываться по сторонам, например в 360-градусном круговом видео.

Вторым важным, но необязательным для VR элементом является гироскоп — датчик положения в пространстве. Он более точный, чем акселерометр, и применяется в первую очередь в играх, требующих точного прицеливания взглядом. Проще говоря, в VR-гонки можно поиграть и на смартфоне с одним лишь акселерометром, тогда как для шутеров (например, Zombie Shooter VR и The Lost Future: VR Shooter) нужен уже гироскоп.

Третий, реже всего используемый для VR элемент смартфона — магнитный компас (не путать с электронным). Он используется только теми VR-очками, у которых имеется встроенный магнит (например, Google CardBoard версии 2.0). С его помощью можно наводить взгляд на объект в виртуальной реальности (например, кнопку меню) и, удерживая взгляд на нем несколько секунд, активировать его. Если же у смартфона нет магнитного компаса или у очков нет магнита, управлять VR-приложениями и играми можно будет лишь нажатием физических кнопок на очках или внешнем Bluetooth-геймпаде.

Проверить наличие всех вышеупомянутых датчиков у Android-смартфона можно с помощью приложения AIDA64. У iPhone же последних поколений все эти датчики имеются. Если все в порядке, смело устанавливаем приложение Google Cardboard (требуется ОС Android 4.1+ или iOS 8.0+) и приступаем к просмотру собранного в нем VR-контента.

Узконаправленный контент

Функциональность VR-очков очень широка и в то же время очень ограничена. Контента, адаптированного под виртуальную реальность много, но он слишком однообразен. Так что могут очки виртуальной реальности в итоге? Условно весь VR-контент можно разделить на пять типов:

• игры-гонки: автомобили, самолеты, катеры, американские горки;
• игры-шутеры с волнами врагов;
• игры-хорроры со скримерами (рекомендуем играть в наушниках);
• обучающие круговые видео: природа, музеи, концерты;
• 3D-видео эротического и порнографического содержания.

Существенно расширить функциональность VR-очков можно при наличии настольного ПК или ноутбука с видеокартой GeForce с поддержкой технологии NVIDIA Share (модели начиная с GTX 650 Ti, 750, 950, 1050 или их ноутбучные аналоги). Посредством комплекта программного обеспечения Trinus можно настроить трансляцию VR-контента с ПК на смартфон по USB либо Wi-Fi. Это позволяет играть если не в режиме VR, то по крайней мере в 3D в любую компьютерную игру: хоть GTA V (в ней поддерживается вращение головой), хоть Skyrim (просто вид от первого лица). При этом, правда, будет сильная задержка изображения, из-за чего играть, например, в шутеры будет не комфортно. Зато графика в компьютерных играх в разы лучше, чем в мобильных.

Как тренировать в сотрудниках эмоциональный интеллект?

Экспериментировать с виртуальной реальностью Walmart начал еще два года назад. К массовому внедрению перешел, убедившись в результативности. Согласно опыту компании, сотрудники усваивают информацию на 10-15% лучше по сравнению с видео- или онлайн-форматами обучения. В пересчете на миллион сотрудников экономия возникает колоссальная.

Чему же в Walmart учат с помощью VR? Например, одна из симуляций тренирует «работу с полкой» — как упаковать и верно расставить продукцию. Более того, работать с новым товаром можно еще до того, как он впервые в физическом смысле появился в магазине.

Или другой пример — «черная пятница». Для магазина такая акция — отличная возможность заработать, а для его сотрудников — серьезная проверка на прочность, к которой надо подготовиться. Надев VR-очки, сотрудник оказывается в самом центре оживленного торгового центра. Вокруг десятки покупателей: кто-то толкает тележку, кто-то выбирает электронику. В учебном классе рядом с сотрудником в очках находится инструктор, он дает рекомендации, помогает отрабатывать скрипты и регламенты. Все, что видно в очках, транслируется на большом экране. За трансляцией наблюдают и другие ученики. В результате сотрудник учится работать с разными категориями клиентов, лучше понимая мотивы их поведения.

«Машина сопереживания» — так иногда называют виртуальную реальность. Действительно, как подтверждают в том числе и исследования, проведенные в Стэнфордском университете, виртуальная реальность способствует развитию эмоционального интеллекта, учит сопереживать, давая нам не виртуальные, а вполне реальные эмоции. Можно привести и российский пример. Побывав в уже упомянутой лаборатории Стэнфорда еще в 2016 году, специалисты Сбербанка (об этом рассказал на профильной конференции, которую проводила компания «Газпромнефть», сотрудник Сбербанка) также решили запустить несколько VR-экспериментов. Первый — SberSpeak — направлен на тренировку навыка публичных выступлений. Для симуляции смоделированы три реальные аудитории Академии банка. Когда вы тренируетесь, в зале сидят аватары, которые обладают пятью вариантами реакции — теоретически могут и освистать.

Еще один проект — симуляция «Пожилой человек». Что чувствует такой клиент, когда приходит в офис (насколько ему удобно передвигаться и почему так сложно ждать), может понять даже самый молодой сотрудник банка, надев VR-очки. Есть и диалоговый тренажер, который позволяет научиться правильно давать обратную связь от начальника подчиненному. Николай — так зовут виртуального коллегу, на котором отрабатывают навыки, — умеет обижаться, а также ценит четкость и конкретность ответов.

Виртуальная реальность. Модуль 1

Что такое VR, MR и AR

Добро пожаловать на курс «Виртуальная реальность».
В первом модуле вы узнаете:

• как появились технологии виртуальной реальности;
• как пользоваться технологиями AR, MR, VR;
• о самых необычных, частых и важных применениях этих технологий;
• зачем они нужны и какой эффект дают в продажах, учебе, отдыхе и работе.

Оглавление

Модуль 1. Что такое VR, MR и AR

Что такое дополненная, смешанная и виртуальная реальность

Эра виртуальной реальности только начинается, но многие компании уже стали внедрять ее в свою работу и рекламные коммуникации, а многие люди, согласно опросам, с любопытством относятся к этой технологии. Поэтому так важно понимать, как она работает и что может дать вам.

Познакомьтесь с Артемом Коноваловым, ментором курса и директором по развитию бизнеса компании VRTech. Артем расскажет, чем VR отличается от AR и MR, когда и почему случился бум на технологию виртуальной реальности и поделится опытом создания VR-проектов.

Как работают технологии AR, MR, VR

Наверняка вы уже пользуетесь образовательными, развлекательными, маркетинговыми, корпоративными или профессиональными приложениями на компьютере или телефоне. По сути, мы имеем дело с новым поколением таких программ. Их можно запускать как на привычных смартфонах, так и на специально созданных компьютерах с встроенными дисплеями — очках и шлемах.

Пользователь устанавливает специальную программу на свой смартфон либо использует для работы с ней особые устройства: очки дополненной или шлемы виртуальной реальности, в которые встроены собственные компьютерные мощности и экраны.
Теперь он может видеть дополнительные цифровые слои данных, наложенные на реальный объект, либо видео- и 3D-сцены, виртуальные предметы из другой реальности — их не существует в физическом мире, но пользователь может видеть их и даже взаимодействовать с ними.

Благодаря таким приложениям мы можем быстрее и удобнее получать информацию об интересующих нас объектах, просматривать видеоролики с эффектом присутствия или почувствовать себя в гуще событий игры, симулирующей реальные ситуации, и даже вымышленные вселенные.

В зависимости от того, что именно мы увидим, открыв приложение, и какое устройство будем для этого использовать, мы попадем в дополненную, смешанную или виртуальную реальность.

Что такое AR и MR — дополненная и смешанная реальности

Эти технологии позволяют накладывать дополнительные слои графики и голограммы поверх объектов окружающего мира, на которые вы «смотрите» через камеру телефона или специальных очков. Это и новый способ работать с информацией о реальных предметах, и новый подход к развлечениям.

В 2017 году компания «Яндекс» добавила AR-навигацию в свои карты для iOS — теперь при движении по незнакомому маршруту вы можете видеть линию пути прямо на тротуаре, наведя на него телефон. Если кто-то из ваших знакомых в 2016-м ловил покемонов в офисе или недавно рассказывал, как расставлял по квартире виртуальную мебель от IKEA, знайте: это все тоже AR/MR.

Вы открываете приложение на телефоне — оно подключается к камере устройства, чтобы «видеть» окружающую вас обстановку.

Вы также можете использовать специальные очки со встроенной камерой и экраном для вывода информации.

Устройство начинает распознавать объекты с камеры и в зависимости от задачи:

• начинает искать дополнительные данные об объекте и выводит их на экран;
• добавляет виртуальные 3D-модели в ландшафт, интерьер, либо накладывает их на какой-то реально существующий объект.

Вся информация появляется в виде нового слоя графики на экране смартфона или дисплее очков. Он регулярно обновляется:

• если мы работаем с информацией о реальных объектах. Она может быть как заранее внесена в само приложение, так и подгружаться из внешних источников в реальном времени. Это позволяет нам не отвлекаться на второй экран;
• если виртуальные объекты заложены в приложение заранее — программа «вызывает» их, а затем постоянно перерисовывает картинку в зависимости от того, как вы меняете угол обзора и взаимодействуете с 3D-моделью. Сценариев таких взаимодействий масса: помимо игр и виртуальной расстановки мебели в реальном помещении, речь может идти о дистанционной примерке одежды, обуви и так далее.

Что такое виртуальная реальность и как работает эффект присутствия

Виртуальная реальность дает эффект полного погружения в 3D-пространство, убирая все барьеры: рамку экрана, мышь, клавиатуру и раздражители внешнего мира.

Например, уже сегодня целые классы могут ходить на трехмерные экскурсии по дебрям Амазонки, не вставая из-за парт.При этом дети будут ощущать и «видеть» себя посреди тропического леса.

Вы надеваете VR-шлем или очки. С этого момента ваше зрение будет «выключено» из окружающего мира — вы фокусируетесь только на виртуальной картинке.
Часто для более полного погружения используются наушники, воспроизводящие звуки виртуального мира.

Рейтинг лучших очков для ПК

Устройства разделены по их классификации для удобного сравнения.

VR-очки, для работы которых нужен смартфон

Многие компании, охватывающие производство электроники, выпустили собственные VR-очки для совместного использования со смартфоном. Лучшими из них можно считать:

1. Samsung Gear VR (SM-R325) (от 9000 руб). Гарнитура работает только со смартфонами Samsung и может считаться самым технологичным решением. Дополнительно к гарнитуре идет контроллер, имеется разъем USB-C для подключения смартфонов линейки Galaxy S начиная с 8 версии моделей.
   
2. Google Daydream View 2017 (от 7700 руб). Работает с любым смартфоном с операционной системой Android. Также в комплекте идет контроллер. Для работы со смартфоном нужно будет установить приложение Daydream.
   
3. Xiaomi Mi VR Play (от 600 руб). Изящный и дешевый бокс с ценой до 15 долларов. Работает с iPhone и Android смартфонами с диагональю экрана от 4,7 до 5,7 дюймов. Фиксация смартфона происходит с помощью молнии. Дизайн гарнитуры вполне хороший. Контроллер отсутствует.
   
4. VRBox VR 2.0 (от 380 руб). Бюджетный VR-бокс имеет небольшой угол обзора в 95 градусов, линзы можно регулировать, есть джойстик для управления очками. Работает с iOS и Android. Дизайн неплохой, но материал оставляет желать лучшего.
   
5. HOMIDO Grab (от 900 руб). Яркий и технологичный гаджет работает с телефонами Android и айфонами. Углы обзора 100 градусов. VR-устройство сертифицировано компанией Google.
   
6. HIPER VRS (от 990 руб). Интересный дизайн с надежным креплением смартфона, работающим на Android и iOS с диагональю дисплея 4,7-6 дюймов. В устройстве используются 33,5 м акриловые окуляры.
   
7. Xiaomi Mi VR 2 (от 4000 руб). Крутой дизайн и легкий корпус. Есть специально продуманная вентиляция для охлаждения смартфона. Есть контроллер. Подходит для устройств с ОС Android и iOS.
   
8. Homido VR V2 (от 3500 руб). Работает с iPhone и Android. В комплект входит собственное приложение с VR-контентом.
   
9. Zeiss VR ONE Plus (от 5000 руб). VR-очки с отличной оптикой. Работает со смартфонами с размерами дисплея 4,7-6 дюймов. Угол обзора линз 100 градусов. Гаджет можно использовать в качестве устройства дополненной реальности.
   
10. Google Cardboard V 2.0 (от 700 руб). Особенность гарнитуры, что корпус ее состоит из картона. Контакт со смартфоном осуществляется через взаимодействие с NFC модулем. Работает с любым смартфоном Андроид начиная с 4.1 версии и iOS.
    

VR-шлемы с подключением к ПК

Дорогостоящие виар очки для ПК разрешают подключаться к компьютеру напрямую. Качественные устройства можно пересчитать по пальцам, поэтому остановимся на двух моделях:

1. Oculus Rift. В состав входит акселерометр, датчик-гироскоп, датчик положения, магнитометр. Вся информация обрабатывается с помощью процессора ARM Cortex-M. Таким способом отслеживается движение головы и расположение ее в пространстве. Если же в ход пойдут руки и ноги или тело будет перемещаться в пространстве, могут возникнуть проблемы. Пространство, которое доступно для манипуляций – это квадрат 2х2 метра. Улучшить ориентацию в пространстве поможет внедренная камера.
   
2. HTC Vive (от 75000 руб). Шлем виртуальной реальности для ПК – это нераздельная часть базовой станции Steam VR. Такая система способна создавать модель комнаты, в которой пользователи могут передвигаться без ограничений с помощью контроллера. При установке нескольких станций друг напротив друга можно отслеживать положение пользователя в пространстве с площадью до 21 кв. м.
   

Для чего нужны очки виртуальной реальности

Source: Pxhere.com, Photo by: unknown, License: CC0 Public Domain

Виртуальная реальность часто ассоциируется с видеоиграми и на это есть веская причина. Большинство производителей гарнитур виртуальной реальности нацелены на рынок развлечений. Старая классическая стрелялка «Call of Duty» компании Activision, или гонки «Need for Speed» от Electronic Arts, да что там говорить, обычный онлайн-покер от PokerStars – все эти видеоигры теперь поддерживают технологии виртуальной реальности.

Но нарастающая мощность компьютерных систем и цифровых методик вывели виртуальную реальность на новый уровень не только в индустрии развлечений. VR-технологии охватили широкие области других сфер деятельности человека:

• Архитектура и градопланирование;
• Промышленность и добыча полезных ископаемых;
• Эксплуатация и обучение персонала;
• Образование;
• Медицина;
• Туризм и продвижение городов.

Это лишь малая часть, где применимы технологии виртуальной реальности. Как видно, польза от развития и применения возможностей виртуальной реальности довольно ощутима в нашем реальном мире. Надеемся, что так оно будет и в дальнейшем.

Популярные модели

С момента появления Cardboard от Google, очки подобного типа получили быстрое развитие и распространение. Сегодня они оборудованы качественными линзами, хорошо продуманным и удобным корпусом, надежным креплением к голове, возможность регулировки линз под особенности зрения пользователя.

Их производством занялись многие компании, и в продаже имеется огромный выбор различных моделей этих простых и интересных устройств. Возникает закономерный вопрос, что могут виртуальные очки для смартфона, и в чем же основные отличия различных моделей.

Как в любом другом сегменте рынка, здесь появились свои лидеры. Некоторые производители делают акцент на выпуске недорогих бюджетных версий, другие сконцентрировали усилия на выпуске дорогих вариантов с множеством дополнительных опций.

Так в топовых товарах уверено держатся модели FiiT VR, VR Shinecon, а также VR BOX 2, стоимость которых может колебаться в пределах 1000 – 2000 руб. Они отличаются отличной комбинацией качества и цены, комфортностью и универсальностью. Среди более дорогих моделей можно выделить Ling VR или Baofeng 4. Здесь уже придется выложить около 4000 рублей.

Имеется на рынке и категория бюджетных изделий. Сюда входят VIGICA и Ritech. Цена которых не более 1000 рублей.

На какие параметры обратить внимание при выборе VR-очков

Важным критерием при выборе VR-очков для смартфонов является угол обзора, определяющий, насколько полную картину будет видеть пользователь. Чем шире угол обзора, тем комфортнее нахождение в виртуальном пространстве. Очки виртуальной реальности выпускаются с углом обзора от 75 до 110 градусов.

У гарнитуры должно быть всего одно устройство ввода. Не обязательно клавиша. Это может быть просто отверстие для пальца, чтобы нажимать на дисплей. Если в устройстве и есть клавиши, то обычно это маленькие рычажки, которые нажимают на дисплей за вас. Что можно делать с одной кнопкой? Выбирать пункты меню или выполнять простые и довольно медленные действия в играх. Некоторые VR-очки вообще обходятся без кнопок: достаточно наклонить голову в сторону нужного раздела меню и задержаться на пару секунд. Или повернуть головой, чтобы поменять направление движения в игре. К примеру у выше упомянутой Gear VR удобная система управления – сенсорная панель на боковой грани, похожая на трекпад ноутбука. Работает не идеально, но заменяет сразу несколько функций: свайпы, прокрутку, нажатия, удержание, действие «Назад».

Настройка межзрачкового расстояния позволит использовать очки соответственно анатомическим данным пользователя, а регулировка фокуса – комфортно пользоваться шлемом людям с неидеальным зрением.

Продлит время пользования очками наличие в комплекте сменных линз и мягкой основы. Также нужно обратить внимание на крепление, которое удерживает смартфон во время игры, и возможность регулировки ремней, которыми очки крепятся к голове.

Практически все гарнитуры виртуальной реальности можно носить на очки для коррекции зрения. Многие модели предоставляют возможность отрегулировать расстояние между лицом и линзами. Там же, где этого сделать нельзя, очки могут давить на переносицу.

К чему подключать

Как уже говорилось, на данный момент представлены на рынке очки виртуальной реальности для телефонов.

Схема работы простая: Очки + смартфон = виртуальная реальность.

Возможности прибора сегодня довольно легко доступны. Может их лично использовать каждый, кто имеет телефон с ОС Android. Очки для смартфонов стоят всего несколько десятков долларов. Можно испытывать настоящее предвкушение от того, что готовит в будущем для людей эта технология.

Это интересно: как сказал Марк Цукерберг, это „следующая большая вещь”, которая произведет революцию не только в мире игр, но и в развлечениях в широком понимании этого слова. Применение очков как средства образования, общения в социальных сетях и знакомства с другими людьми уже активно обсуждается.

Отзывы пользователей

Игорь, Ставрополь: «Катаю бюджетные Homido вот уже не первый год и вполне себе доволен. Гейминг жмет, зато всякие визуальные штучки в кино обеспечивает. Сама гарнитура крепкая, без запаха. В общем, рекомендую».

Инесса, Тольятти: «А у меня модель DEXP VR ONE (тоже китайская), использую для домашнего 3D-кинотеатра. Вполне довольна, единственное – не могу понять, как настроить детский доступ».

Олег, Краснодар: «На мой взгляд, лучшие очки за свою цену – Air VR 360 (поверьте в мой опыт среди бюджетников). Выглядит неплохо, да и сборка очень даже, а уж о спектре развлечений и говорить не приходится, что называется – на любой вкус и цвет!».

Очки виртуальной реальности – не новинка, но большинство активных пользователей современных гаджетов еще не успели с ними толком познакомиться. Зато те, кому уже довелось попробовать супер-очки, пребывают от них в восторге.