Пристрої HMD (head-mounted display або helmet mounted display, що вмонтовується на голову дисплей або шолом-дисплей) з бінокулярним (binocular, роздільним для кожного ока) відображенням часто називають шоломом або окулярами віртуальної реальності (VR, virtualreality), оскільки такі пристрої призначені для показу генеруються комп'ютером зображень, тобто віртуальних зображень (virtual image). Аналогічні пристрої доповненої (mixed або augmented) реальності, в яких віртуальне зображення займає тільки частину загального вигляду через окуляри, не настільки популярні, хоча і затребувані на ринку. До речі, окуляри доповненої реальності, як наприклад Google Glass, ще краще характеризуються російською мовою іншими значеннями слова augmented: поповнена, розширена, збільшена реальність, оскільки надають власнику додаткову реальну інформацію, а зовсім не віртуальні дані, причому ця інформація просто не видно неозброєним поглядом , приблизно як носити з собою мікроскоп, щоб побачити світ мікробів.
Продовжуючи термінологічну тему, потрібно відзначити відмінності між окулярами / шоломом віртуальної реальності і звичайними стереоокулярами (тривимірними окулярами або 3D-окулярами) для перегляду стереоскопічних фільмів. У 3D-окулярах немає гіроскопа і датчика руху, тому незалежно від переміщення глядача в просторі і незалежно від повороту або нахилу його голови бінокулярні зображення не змінюються. Однак в окулярах / шоломі віртуальної реальності такі датчики присутні, тому комп'ютер підлаштовує зображення під кут огляду і можна навіть повернути голову, щоб побачити зовсім іншу перспективу. Не важко збагнути, що окуляри віртуальної реальності підтримують 3D-перегляд в режимі зворотної сумісності, але тривимірні окуляри ніколи не зможуть показати віртуальну реальність в повному розумінні цього терміна через відсутність необхідної апаратної підтримки. Якщо ж говорити тільки про віртуальну реальність, то тут плани зазвичай пов'язують з комп'ютерними іграми, для яких необхідні недорогі VR-шоломи або VR-окуляри. У системах професійної тренування військових, медиків і т.д. такі пристрої використовуються вже давно, але їх ціни не дозволяють говорити про масовий випуск.
Одним з перших комерційних пристроїв HMD прийнято вважати шолом Forte VFX-1 компанії Vuzix ( http://www.vuzix.com/ ), Яка збереглася до наших днів, але переключилася на 3D-окуляри з стереофонічними навушниками для перегляду кінофільмів і на пристрої доповненої реальності. Однак на виставці CES в 1994 році шолом VFX-1 мав стереоскопічні дисплеї, датчик відстеження положення голови по 3 осях і стереофонічні навушники, що дозволяло віднести його саме до пристроїв віртуальної реальності.
Шолом Forte VFX-1 компанії Vuzix
Інший піонерської роботою в цій області став шолом Glasstronкомпаніі Sony, виробництво і продажі якого почалися в далекому 1997 році. Справедливості заради слід визнати, що гіроскопічний датчик для цього шолома був опціональним аксесуаром, тому базова комплектація ставилася швидше до 3D-шоломів. Однак можливість віртуальної реальності існувала, а сам шолом пережив кілька модифікацій. Поставки були припинені на моделі PLM-S700E з якістю зображення TRUE SVGA (800 × 600 пікселів) на двох вбудованих в шолом ЖК-дисплеях.
HMD-шолом Cybermind hi-Res800 від квітня 2000 року в основі Glasstron PLM-S700E від Sony був випущений іншою компанією вже після відходу Sony з ринку
Напевно, першою комп'ютерною грою з підтримкою Sony Glasstron (і згодом iGlasses від Virtual I / O) став механічний воїн «MechWarrior 2: 31st Century Combat» від Activision. Віртуальна реальність, треба сказати, була так собі, на тверду одиницю за п'ятибальною шкалою і полягала тільки в тому, що через шолом Glasstron / iGlasses можна було дивитися на поле бою як через вікна кокпіта цього трансформера.
Довгий час більш-менш вдала віртуальна реальність могла бути створена тільки в дорогих професійних шоломах, які зазвичай складалися з звичного 3D-шолома з декількома датчиками; купи кабелів для трансляції відео, подачі живлення і опитування датчиків; а також зовнішнього блоку для обробки даних з датчиків. Все це виглядало саме так, як показують у фантастичних бойовиках - основна відмінність було тільки в розмірі додаткового обладнання і кількості кабелів зв'язку шолома з комп'ютером.
VR -шлеми в центрі підготовки американських астронавтів
Професійні VR -Окуляри використовуються в тренувальному центрі парашутистів
Мініатюризація електроніки і збільшення обчислювальної потужності на одному кристалі дозволили компанії Sensics на виставці CES 2012 показати окуляри для комп'ютерних ігор і мультимедійних розваг з вбудованим процесором і операційною системою Android, що дозволили відстежувати рух голову з шоломом без використання зовнішнього блоку і товстого джгута сполучних кабелів, так би мовити «на самій голові». Це дало істотний поштовх до розвитку компактних шоломів, які вигідно відрізняються відеомонітори при первинному відборі відеоматеріалів в польових умовах. Перегляд через шолом дозволяв усунути будь-які відблиски незалежно від зовнішнього освітлення та побачити зображення в реальних кольорах, а самі шоломи стали досить компактні, щоб брати їх з собою в дорогу. До шоломів зі смартфонами залишався один крок і він був зроблений через рік. Але попередньо нам потрібно обов'язково зазначити одну компанію і одну людину, які зробили, напевно, найбільший внесок в розвиток очок / шоломів віртуальної реальності. Це компанія Oculus VR з Каліфорнії і Palmer Luckey (Пальмер Лаки), модератор форуму про віртуальну реальність і власник найбільшої в світі приватної колекції очок / шоломів HMD. До речі, Пальмер, за сумісництвом, є одним із засновників Oculus VR.
Компанія Oculus VR (http://www.oculus.com/) відома своїм шоломом віртуальної реальності Oculus Rift, прототип якого був показаний в червні 2012 року, потім реальні поставки за ціною 300 доларів США почалися в березні 2013 року, але шоломи призначалися тільки для гри Doom 3 BFG Edition, хоча підтримка цих шоломів в ній ще не була готова. Цього року компанію Oculus VR збирався купувати Марк Цукерберг (Facebook), але справа застрягло на рівні адвокатів, а сама компанія загрузла в судах з ZeniMax Media. Тому доля компанії Oculus VR і шолома Oculus Rift вельми туманні, але величезні перспективи має комплект розробника ПЗ (SDK) на основі цього шолома, який дозволять розробляти програмне забезпечення для підтримки не тільки Oculus Rift, але і, в принципі, будь-якого іншого шолома / очок віртуальної реальності. Саме тому комплект розробника Oculus Rift вельми популярний у сторонніх компаній, включаяSamsung. Він став свого роду стандартом де-факто в області віртуальної реальності.
Шоломи Oculus Rift на головах геймерів. Добре видно джгут сполучних кабелів
Отже, ще недавно типовий шолом VR представляв собою шолом з двома рідкокристалічними дисплеями і гіроскопічним датчиком по трьох осях, дротами, зовнішнім блоком сполучення з комп'ютерами та іншими електронними пристроями. Не далі як рік тому смартфони отримали екран з досить високою роздільною здатністю для відтворення відео високої чіткості, вони мають датчик прискорення, власну обчислювальну потужність і автономне живлення. Прекрасно: якщо начепити такий смартфон на шолом, то більше нічого не потрібно - все, що необхідно вже є в сучасному смартфоні. Для кожного ока виводиться зображення на половині екрану смартфона. У самому шоломі потрібні тільки дві лінзи, щоб сформувати стереоскопічну картинку з двох частин, що виводяться на екран смартфона. Не потрібно навіть підключення до мережі електроживлення (вся електроніка знаходиться в смартфоні і харчується від вбудованого акумулятора) і зв'язок з комп'ютером (смартфон по бездротовому з'єднанню може підключитися хоч до комп'ютера, хоч до Інтернету).
Ідея була настільки незвичайна, що замість шолома Oculus Rift за 300 доларів стали пропонувати виріб категорії «зроби сам» за 7-10 доларів (основні витрати пов'язані з пересилкою з Інтернет-магазину, а пластикові лінзи коштують копійки). Основу склав проект Cardboard (картон) компанії Google, а точніше - проект Девіда Коца (David Coz) і Дамьена Генрі (Damien Henry) з Інституту культури Google (Google Cultural Institute) в Парижі. Сама компанія Google не стала розгортати виробництво і гаджети цього типу не має якого-небудь виразного позначення виробника і моделі, тому будемо називати його «картонною коробкою віртуальної реальності», тим більше що зробити її можна своїми руками з підручних матеріалів. Проблема цього гаджета навіть не в зручності використання (потрібно постійно тримати його в руках, гострі краї картону впиваються в шкіру, залишаються зазори і виходить засвічення і т.д.), а в тому, що хитка конструкція не дозволяє фіксувати лінзи і зображення періодично « двоїться », тому можна рекомендувати такий пристрій тільки для первинного знайомства з віртуальною реальністю - подивитися і оцінити, щоб зважитися на покупку хороших очок з м'якими прокладками, точним настроюванням лінз і приємною пластмасою.
Інструкція по збірці цієї картонної коробки для віртуальної реальності
Щасливий власник вставив свій смартфон в картонну коробку віртуальної реальності. Зверніть увагу на гумку, якою смартфон кріпиться до коробки
Зрозуміло, ідею використання смартфона замість всієї електронної «начинки» очок віртуальної реальності оцінили і інші великі компанії, але підійшли вони до цього по всім типовим правилам розробки гаджетів, вже в грудні цього року був випущений Samsung Gear VR спеціально для телефону-планшета Galaxy Note 4 . Ціна планується в 200 доларів США за версію без будь-якої електроніки і в 250 доларів за варіант з власним контролером Bluetooth. Цікаво відзначити, що Samsung використовує термін virtual-reality headset (гарнітура віртуальної реальності). Однак незалежно від називання (гарнітура, окуляри або шолом), гаджет Gear VR розроблений на основі SDK для Oculus VR (див. Вище).
Гарнітура віртуальної реальності Samsung Gear VR підходить тільки для смартфонів Samsung Galaxy Note 4
Трохи менше, в 100 доларів обійдеться шолом Zeiss VR One (http://zeissvrone.tumblr.com/) - пам'ятаєте німецьку оптику «Карл Цейс Ієна»? Це вони і є. Сам же шолом призначений для будь-яких смартфонів з діагоналлю екрану від 4,7 до 5,2 дюймів. Сторонні компанії, які виробляють власні смартфони, націлюються на більш широке охоплення моделей, тому вводять поняття «часткової сумісності». Наприклад, для окулярів віртуальної реальності ARCHOS (ARCHOS VR Glasses) вказані три типи сумісності ( http://www.archos.com/ru/products/objects/cself/avr/index.html ): Оптимальна (екран 5 дюймів з роздільною здатністю Full HD 1080 × 1920 і вище), звичайна (екран від 4,7 до 6 дюймів з роздільною здатністю HD720x1280) і часткова (екран менше 4,7 дюймів або більше 6 дюймів і дозвіл менше 480 × 800). До речі в ARCHOS VR Glasses дуже приваблює ціна в 30 доларів США.
На закінчення, один простий і зрозумілий рада: мріяти і планувати покупку шолома / очок VR можна тільки людям, чудово переносить перегляд стереоскопічних фільмів в громадських і домашніх кінотеатрах. У всіх інших випадках, можна подивитися один раз, але краще не користуватися таким гаджетом постійно.
