Наголовный дисплей

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Оператор в наголовном дисплее и перчатках виртуальной реальности

Наголовный дисплей (англ. Head-mounted display), также распространены вариант шлем виртуальной реальности и очки виртуальной реальности — устройство, позволяющее частично погрузиться в мир виртуальной реальности, создающее зрительный и акустический эффект присутствия в заданном управляющим устройством (компьютером) пространстве. Представляет собой конструкцию, надеваемую на голову, снабженную видеоэкраном и акустической системой. Наголовный дисплей создаёт объёмную картинку, демонстрируя два изображения — по одному для каждого глаза. Кроме того, он может содержать гироскопический или инфракрасный датчик положения головы.

В 2000-х — 2010-х гг. наголовные дисплеи виртуальной реальности значительно подешевели[источник не указан 532 дня] и ожидается, что в скором времени превратятся в такой же необходимый атрибут компьютерных игр, как джойстик или мышь. Сейчас на рынке уже представлено несколько доступных моделей видеоочков по цене, не превышающей стоимость хорошего руля для гоночных компьютерных игр. В основных недостатках бюджетных моделей — отсутствие встроенного трекера для отслеживания позиции головы, низкое разрешение видеоэкранов; некоторые дешёвые наголовные 2000-х годов всегда подают одинаковые изображения в оба глаза и не способны создавать иллюзию объёмности.

Типичные шлемы (очки) виртуальной реальности используют один или два дисплея с линзами и, иногда, зеркалами. В качестве дисплеев могут использоваться миниатюрные электронно-лучевые приборы, ЖК-дисплеи, LCos-проекторы, органические светодиоды. Иногда могут использоваться несколько микродисплеев для увеличения поля зрения. В некоторых системах (Google Cardboard, Samsung Gear VR) используется дисплей обычного смартфона.

Часто наголовные дисплеи делят на два класса по способности комбинировать искусственное изображение с реальным:

  • большинство дисплеев может отображать лишь искусственное (виртуальное) изображение.
  • некоторые дисплеи позволяют комбинировать реальное и виртуальное изображение, реализуя дополненную реальность или смешанную реальность. Комбинирование может происходить за счёт полупрозрачных зеркал (Optical See-Through) или с помощью видеокамер, снимающих реальность, и использования этого видеопотока при генерации изображения (Video See-Through).

Применение

[править | править код]

Наголовные дисплеи применяются военными и государственными службами, а также в гражданской и коммерческой области, например, в медицине, видеоиграх, спорте и тому подобное.

Авиация и государственные службы

[править | править код]

Дисплеи, монтируемые на шлем (Нашлемный дисплей[англ.]), могут использоваться пилотами военных вертолётов и самолётов. В частности, они могут использоваться для отображения пространства в условиях низкой освещённости.

Военными, полицией и пожарными нашлемные дисплеи могут использоваться для изучения тактической информации или инфракрасных изображений[1].

DARPA продолжает финансирование исследований в области дополненной реальности (программе Persistent Close Air Support, PCAS)[2].

Инженерные, научные и медицинские применения

[править | править код]

Дисплеи виртуальной реальности могут использоваться для стереоскопического отображения информации при работе с системами автоматизированного проектирования, при ремонте сложных систем. Применяются в хирургии для изучения томографических снимков (компьютерная томография, магнитно-резонансная томография).

Видеоигры и развлечения

[править | править код]

Недорогие наголовные дисплеи виртуальной реальности используются для трёхмерных видеоигр. Дешёвые видеоочки позволяют просматривать фильмы.

Среди ранних бытовых наголовных дисплеев был Forte VFX-1, представленный на CES в 1994 году[3]. VFX-1 обладал стереоскопическим дисплеем, трёхосевой системой отслеживания положения головы и стереонаушниками.

Планируется создание дисплеев виртуальной реальности для игровых консолей восьмого поколения — Xbox One и Play Station 4. Наголовный дисплей для Xbox предположительно будет называться Fortaleza[4].

13 октября 2016 года компанией Sony Interactive Entertainment был представлен миру PlayStation VR первого поколения (рабочее название Project Morpheus).

В мае 2019 года увидел свет первый наголовный дисплей серии Oculus quest.

В октябре 2020 года была представлена вторая модель портативного наголовного дисплея (шлема виртуальной реальности) Oculus Quest 2

3 ноября 2011 года компания Recon Instruments выпустила MOD Live — первый в мире интерактивный дисплей для горнолыжных очков под управлением Android. На дисплей можно выводить скорость, высоту, дистанцию, время в прыжке, его длину и высоту, местоположение по GPS, температуру и многое другое[5].

Наголовный дисплей виртуальной реальности позволяет разместить стажёра в ситуации, которая слишком дорога или слишком опасна для повторения в реальной жизни. Обучение охватывает широкий спектр тренировок от вождения, прыжков с парашютом, сварки, полётов и тренировок солдат до подготовки медицинских процедур. Тем не менее ряд нежелательных симптомов был вызван длительным использованием определённых типов дисплеев на голове[6].

Примечания

[править | править код]
  1. A Three Dimensional Helmet Mounted Primary Flight Reference for Paratroopers. Дата обращения: 27 августа 2015. Архивировано из оригинала 6 августа 2014 года.
  2. "Darpa's Hologram Goggles Will Unleash Drone Hell". Wired.com Danger Room. 2011-04-11. Архивировано 28 марта 2014. Дата обращения: 29 июня 2011.
  3. Cochrane, Nathan. "VFX-1 VIRTUAL REALITY HELMET by Forte". GameBytes. Архивировано 12 ноября 2020. Дата обращения: 29 июня 2011.
  4. VR headsets for Xbox One and PS4. Дата обращения: 27 августа 2015. Архивировано 26 октября 2021 года.
  5. "Head-Up дисплей для горнолыжных очков". Архивировано 10 марта 2017. Дата обращения: 29 июня 2017.
  6. Handbook of Virtual Environments: Design, Implementation, and Applications, Second Edition (англ.). CRC Press. Дата обращения: 29 июня 2017. Архивировано 30 августа 2017 года.