Несмотря на невероятный прогресс в IT сфере и взаимодействия с пользователем, уровень развития остается на прежнем уровне. Десятилетия ограничивались клавиатурой и мышью, недавно добавилась функция сенсорного экрана. Виртуальная и расширенная (дополненная) реальность, и, прежде всего, голограммы, безусловно, не только новинка, но буквально рывок в области пользовательских интерфейсов приложений. Вы сможете закрепить свой цифровой контент, такой, как приложения, информация, и даже трехмерное видео в физическое пространство и работать с ними таким же образом, как и с другими объектами реального мира.
Сравнение закрытых и открытых 3D очков
Инженеры интеллектуальных 3D-очков разработали три основных вида. Принцип закрытых очков, способных отображать трехмерное пространство, похож на когда-то очень популярный стереоскоп, который показывает для каждого глаза соответствующий образ. В зависимости от параметров процессора и устройства отображения информации предоставляется больше или меньше истинной виртуальной реальности, для того, чтобы вовлечь вас в центр событий, прямо между персонажей и артефактов в игре или фильме. При использовании таких очков, вы должны быть в безопасном пространстве, например, дома на диване, ибо вас изолируют от реального мира, потому что даже такое простое действие, как, например, во время игры встать со стула и пойти взять из кофеварки кофе, может быть потенциально опасным. Лучшего комфорта при погружении в виртуальную реальность, вы добьетесь, если вы садите на вращающейся стул так, чтобы вокруг было достаточно безопасного пространства.
По аналогии с стереоскопом мы объясняем разницу между 3D режимом и виртуальной реальностью. Если, глядя через стереоскоп вы начинаете вращать головой или всем телом, или наклоняете голову, вы все еще видите ту же сцену. В виртуальной реальности у вас впечатление, что вы находитесь в центре событий, например, внутри бассейна с акулами, в клетке с тиграми, на театральной сцене или на фоне природного пейзажа, в историческом здании, и тому подобное, точно так же, как в реальной обстановке. Преимуществом виртуальной реальности является не только безопасность – в режиме реального выгула тигров вы, видимо, рано или поздно могли бы заинтересовать тигров в качестве пищи, но вы можете находиться даже в местах, куда вы реально не смогли бы получить доступ, например, внутрь человеческого тела, в ядерный реактор, и тому подобное. Приложения могут, в случае необходимости, снимать пространство с помощью камеры, эта технология называется Pass-Through, так что вы сможете воспринимать и окружающий мир. Все это, однако, не получило широкого распространения в реальности, где виртуальные объекты, размещены по отношению к объектам реального мира, или, по крайней мере отмечены тэгом, наклейками с графическими кодами, которые должны быть в некоторых приложениях расширенной реальности определены как реальные предметы, чтобы приложение могло их распознать.
Самым популярным представителем очков являются очки Google Glass. Очки проецируют изображение в ваше поле зрения, а окружающий мир за пределами изображения вы воспринимаете без ограничений, а благодаря тому, что дисплей прозрачный, вы видите также объекты реального мира и за дисплеем очков. В этих очках виртуальной реальности вы можете спокойно ходить по улице, это безопасно.
К третьей группе относятся очки с расширенной реальностью или дополненной реальностью, которые отображают виртуальные объекты на объекты реального мира. Некоторые очки отображают голограммы. Голограмма объекта, это объект, который мы воспринимаем так же, как любой другой предмет в реальном мире, с той лишь разницей, что это не материальный объект, а объект, генерируемый исключительно с помощью света. На голографические объекты можно смотреть с разных углов и расстояния, также как на предметы и объекты в реальном мире. Для голограммы не распространяются законы механики, при прикосновении или перемещении изображение не несет физическую нагрузку. Голограммы могут быть двумерными, например, кусок бумаги или телевизионный экран, размещенный в реальном мире, или трехмерными, имитирующих физические объекты в реальном мире. Голограммы, генерируемые в очках, например, Microsoft HoloLens, могут выглядеть как реальные объекты. Они могут двигаться, возможно, изменять форму и другие свойства в зависимости от взаимодействия с пользователем или с физическим окружением.
В нашем обзоре мы представляем наиболее интересные продукты, которые, возможно, будут доступны свободно в продаже, или для выбранного круга участников, чаще всего разработчиков.
Очки виртуальной реальности Google Glass
Вероятно, наиболее интересным устройством, использующем платформу Android, до сих пор являются очки Google Glass, которые были восприняты как проект с большим потенциалом. Теперь, после нескольких лет разработки, Google решил изменить стратегию и полностью остановить продажу оборудования. Вероятно, потому, чтобы уступить дорогу новому поколению очков. Благодаря Google Glass, чья техническая версия для разработчиков за 1500 долларов, которая продавалась в разных странах, Google собрал очень ценную информацию по отзывам и обратной связи, которую специалисты компании могут применить в дальнейших разработках. Проблемы были в основном из-за слабой батареи и были немного противоречивые впечатления от использования.
Очки Google Glass оснащены процессором, камерой и различными датчиками, которые мы наблюдаем и у современных смартфонов. Имеют основной пользовательский интерфейс, которым просто и интуитивно можно управлять с помощью голоса или сенсора на оправе очков.
Принцип работы Google Glass
С очками поставляется даже специальный телефон с подключение через порт micro USB. В нормальных условиях эксплуатации аппарат не нужен, так как звук попадает в ухо через черепные кости. Очки имеют над правым глазом небольшой дисплей, а также доступ в интернет через Wi-Fi. Первое впечатление интересное, визуально кажется, как будто экран на большем расстоянии, чем на самом деле. Аккумулятор Google Glass при удобном использовании держит заряд большую часть дня. Выключаются, когда вы кладете голову вниз, и включатся, если на них посмотреть под углом около 30° вверх. Для управления используется голосовая команда „OK, Glass“, после чего можно выбрать варианты из меню, или через сенсорную поверхность. Google Glass могут быть сопряжены с смартфоном, планшетом с операционной системой Android, но и ноутбуком с на базе Windows.
Гарнитура виртуальной реальности Samsung Gear VR
При разработке устройства Gear VR, компания Samsung тесно сотрудничала с компанией Oculus, которая имеет богатый опыт в разработке очков виртуальной реальности. Посредничество в этом случае делится между смартфонами (Samsung Galaxy S6 и S6 edge), который подключается через micro USB разъем и механически крепится с помощью защелки в передней части очков или в сами очки. Телефон обеспечивает экран, производительность, мощность, подключение к интернету и некоторые датчики. В очках есть оптическая система для каждого глаза, интегрированная другой электроникой, которая должна обрабатывать данные с датчиков в очках и элементах. При отображении виртуальной реальности экран смартфона, помещенный в очки разделяется горизонтально на две половины, каждая из которых отображает изображения, предназначенные для соответствующего глаза. Над этими частями изображения расположены линзы очков.
Samsung Gear VR
Во взаимодействии с виртуальным миром вокруг вас, вы можете использовать движения головы в сочетании с сенсорным кнопками на правой стороне корпуса очков. Там находятся продолговатые кнопки со надписью „назад“. Некоторые объекты вы можете контролировать даже взглядом. Место, куда именно направлен ваш взгляд, выделяется курсором, как правило, в форме кольца или рамки. Некоторые приложения могут использовать на выбор объект, на который направлен ваш взгляд, при более длительном взгляде на данный объект, устройство начинает постепенно вибрировать, либо отображаться в виде круговой диаграммы, начнет увеличивать интенсивность оттенка цвета объекта. Если посмотреть в другую сторону, через несколько секунд объект будет помечен как выбранный. Некоторые игры лучше играть с помощью драйвера, подключенного к телефону через Bluetooth, другие такой драйвер требуют.
При наблюдении виртуальных сцен вам, вероятно, больше всего будет интересна отличительная пиксельная структура изображения. Структура изображения аналогична, как если бы вы из трех метров смотрели на экран, состоящий из диодов с диаметром 5,5 мм. Каждый недостаток, однако, может быть в каком-то смысле преимуществом. Структура изображения может быть хорошей гарантией для того, чтобы отличить виртуальную сцену от реальности. Полное затягивания в участие игры, это, конечно, приятно, но если вдруг в метре от тебя появляется акула с открытой пастью, и сцена была бы неотличима от реальности, это может вызвать серьезный шок.
Очки виртуальной реальности Microsoft HoloLens
Голографические очки HoloLens показывают на прозрачных дисплеях объекты так, чтобы они были внесены в образ, который мы видим непосредственно. Очки содержат полную необходимую электронику и аккумулятор. Кроме процессора и графического контроллера очки HoloLens имеют и специальный голографический процессором HPU (Holographic Processing Unit), который распознает объекты реального мира и вашу деятельность и может обрабатывать терабайты данных с датчиков в режиме реального времени. Техническая версия HoloLens будет доступна в первом квартале 2016 года.
Голографические очки HoloLens
В отличие от классических очков, изображающие двумерную картину в фиксированном расстоянии пространства, типичный пример-Google Glass, очки HoloLens генерируют трехмерные изображения, которые могут перенести на реальные объекты в пространстве. Практическим следствием является то, что если вы смотрите Google Glass видео, вы можете во время ходьбы в комнате остановиться до препятствия или стены. В этих же очках, дополненная реальность в HoloLens работает так, что изображение проецируется в трехмерном пространстве на объект, например на стену. При движении экран увеличивается, или уменьшается, в зависимости от того, приближаемся к стене, или от неё отходим.
Расширенная реальность, дополняет отображение реальности с помощью искусственной дополнительной информации. На практике речь идет о сочетании изображения реального мира, в которой в реальном времени выводятся компьютерные графические объекты. Виртуальная реальность стремится полностью погрузить пользователя в сгенерированную компьютером среду, чтобы его мозг синхронизировался с этой реальностью. Пользователь имеет устройство отображения, через которые видит не только реальный мир, но и сгенерированные компьютером объекты. Поэтому необходимо, чтобы движения и изменения объектов, сделанные пользователем в реальном мире соответствовали изменениям в виртуально сгенерированном образе. Более простые системы используют специальные марки, расположенные в реальном пространстве, например, в виде наклеек. В процессе обработки меток камерой устройства, признают и заменят объекты виртуальными образами. Очки HoloLens эти бренды не используют. Это требует большой вычислительной мощности.
Тестирование HoloLens
На конференции Build Microsoft позволила отдельным журналистам протестировать очки. В приложении игрового движка Unity и среды разработки Visual Studio 2015 году.
