VR (виртуальная реальность) включает игры, 3D-моделирование, просмотр фильмов в объеме, панорамы и другие возможности. Технологии развиваются, и VR приобретает популярность. Устройства используют трекер для создания реалистичного изображения. Датчики, при помощи каких отслеживается в шлемах/очках виртуальной реальности движение головы, могут заменить мышь или клавиатуру. Пользователи управляют объектами на дисплее без необходимости физического взаимодействия.
Трекинг головы в VR
Погружение в виртуальность достигается не только картинкой. Современные шлемы VR позволяют свободно вращать головой, сохраняя статичность окружения. Отслеживание движений делают с помощью встроенных гироскопов и акселерометров.
Такой трекинг видно точнее, чем у смартфонов и мобильных устройств. Дешевые шлемы обычно ограничиваются отслеживанием только вращения головы (3DoF), что является основой VR-устройства.
В виртуальном мире разные уровни погружения. Пространственное отслеживание (6DoF) доступно в дорогих моделях шлемов. Голову не только поворачивают назад, но и крутят в стороны. Можно приближаться к объектам или уклоняться от ударов.
Для этого используются камеры-сенсоры или базовые станции. Технология обеспечивает точное отслеживание поворота шлема в пространстве.
Главный недостаток трекинга с внешними камерами — необходимость размещения приборов на расстоянии. Это проблема для маленьких игровых зон или отсутствия мест для крепления сенсоров.
В таких случаях применяют «трекинг изнутри». Камеры встраивают в шлем/очки и сканируют окружение, чтобы было видно положение головы пользователя. Этот подход эффективный, уменьшает размер и стоимость шлема VR.
Большее количество внутренних камер обеспечивает точное отслеживание. В модели Oculus Rift S 5 видеокамер, а в HTC Vive Cosmos — 6 шт.
Виды датчиков для шлема VR
На голове пользователя находится маркер, который может быть наклеен, прикреплен к кепке или наушникам. Движения датчиком отслеживается с помощью различных технических методов.
Активный маркер со встроенным излучателем или подключается к основному блоку. Пассивный — только отражает свет. Также возможна система инерциального отслеживания: на голове пользователя крепится устройство с акселерометрами и гироскопами. Блок не требует привязки к маркеру.
Виды датчиков:
- TrackIR. Использует инфракрасную камеру и светоотражающую наклейку. Отслеживает перемещение головы по 6 степеням.
- RUCAP UM-5. С ультразвуковым маркером и технологией Wide Glance. Точно определяет вращение по 6 направлениям.
- Cam2Pan. Отслеживается движение головы веб-камерой. Прибор работает без маркеров, но снижается точность.
- HeadJoy. Устройство с 4 светодиодами. Видит повороты и определяет приближение к экрану. Работает с маркером.
Иногда применяют приборы на основе пульта для трекинга Wii Remote. Устройство недорогое, оснащено акселерометром, ИК и «Блютуз».
Профессиональный шлем VR системы ART используют в науке, робототехнике и медицине. Прибор с инфракрасной оптикой, работает в режиме «захвата».
Очки Apple Vision
Компания Apple представила устройство, использующее для управления интерфейсом голову и руки. Vision Pro — это очки VR с экранами для глаз. Создают полноту ощущение погружения в трехмерность.
Интерфейс адаптируется к окружающей среде, освещению и предметам. Очки отслеживают движение глаз и реагируют мгновенно. Для навигации и включения достаточно посмотреть на кнопку. Для выбора пункта меню смыкают пальцы, на которых расположены сенсоры отслеживания жестов.
Vision Pro выполняет работу с интерфейсом при помощи рук, голоса и поворота головы. Apple дает возможность привязать объекты двумя способами — к окружению или пользователя. Компания представляет устройство, которое полностью встраивает человека в виртуальность. Очки VR не требуют дополнительных контроллеров и не зависят от положения рук. Модель Apple Vision Pro может улучшить качество жизни людей с ограниченными возможностями.
