Как работают очки виртуальной реальности

Что такое шлем виртуальной реальности?

Шлем виртуальной реальности (VR) — это устройство, которое надевается на голову и включает дисплей, стереозвук, датчики и совместимые контроллеры, создавая интерактивный аудиовизуальный опыт. Когда пользователь надевает VR-шлем, он оказывается в полном погружении в виртуальный мир, и все, что он видит, — это контент, проецируемый на экран, например, видео с углом обзора 360 градусов, игры, виртуальные рабочие пространства или комнаты для общения. В отличие от устройств дополненной (AR) и смешанной реальности (MR), VR-шлемы не отображают элементы реального мира.

Для навигации в VR-процессах используются специальные контроллеры, которые позволяют выбирать объекты, перемещать их, прокручивать меню, перемещаться между виртуальными пространствами и выполнять другие действия. Большинство VR-шлемов на рынке комплектуются ручными контроллерами, которые напоминают джойстики. Более современные модели могут включать в себя тактильные перчатки, позволяя взаимодействовать с виртуальным миром при помощи жестов и прикосновений, что повышает уровень погружения.

Основные компоненты VR-шлемов

Набор датчиков
В отличие от обычного видео, виртуальная реальность — это интерактивный процесс. Пользователи взаимодействуют с виртуальными мирами, которые адаптируются под их действия. VR-шлемы оснащены различными датчиками, некоторые модели имеют систему шести степеней свободы (6DoF) для отслеживания движений головы. Датчики, такие как гироскопы и акселерометры, отслеживают движения головы и изменяют отображаемый контент. Некоторые устройства также имеют датчики отслеживания движения глаз, что позволяет менять фокусировку изображения.

Линзы и экраны
Основная часть аппаратного обеспечения VR-шлемов включает линзы и экраны. Стереоскопические линзы расположены между экраном и глазами пользователя, создавая трехмерное изображение. На каждый глаз подается отдельное изображение, что имитирует естественное восприятие визуальных объектов. Дисплей также реагирует на движения головы, создавая эффект обзора на 360 градусов.

Иммерсивный звук
В VR-шлемах используется 360-градусная аудиотехнология, создающая объемный звук. Технология бинаурального звука или пространственное аудио, как, например, у Apple, усиливают эффект присутствия, позволяя пользователю лучше ориентироваться в виртуальном мире.

Контроллеры Контроллеры в VR-шлемах служат мостом между реальным и виртуальным мирами. Большинство устройств поставляются с двумя ручными контроллерами. Существуют также модели, такие как у Samsung Gear VR и HTC VIVE, с одним контроллером. Некоторые компании разрабатывают тактильные контроллеры с чувствительностью к давлению, например Meta, что добавляет еще больше реализма в управлении виртуальными объектами.

Как работают VR-шлемы?

Все эти компоненты работают в комплексе с продвинутым VR-программным обеспечением. Когда шлем запускается, пользователь попадает в реалистичное виртуальное пространство, которое можно назвать «лоби», аналогичное главной странице компьютера. В этом пространстве можно выбирать приложения, взаимодействовать с другими пользователями, изменять настройки и обновлять устройства. Изображение передается через видеосигнал с телефона, ПК или облачного хранилища, затем линзы делят его на две части для каждого глаза, создавая стереоскопический эффект. Встроенные датчики отвечают за изменение окружения в зависимости от движений пользователя.

VR-шлемы не ограничиваются только развлечениями. Существуют приложения для продуктивной работы, например, создание 3D-дизайнов, которые можно сохранять в облаке. Современные VR-шлемы также обеспечивают высокую частоту обновления экрана, что делает взаимодействие плавным и мгновенным.

Что делает VR-шлем хорошим?

Есть несколько ключевых характеристик, которые определяют качество VR-шлема:

Легкость. Шлемы, весящие больше 500–600 граммов, становятся неудобными для длительного использования. Например, Apple разрабатывает MR-шлем весом всего 150 граммов, что является значительным прорывом.
Удобные контроллеры. Контроллеры, имеющие множество кнопок и колесиков для навигации, должны быть эргономичными и обеспечивать комфортное управление.
Встроенная память. Хотя большинство шлемов используют облачные хранилища, наличие минимум 32 ГБ встроенной памяти позволяет устанавливать приложения и обновления, не замедляя работу устройства.

По данным отчетов на 2024 год, поставки VR-шлемов продолжают расти. Ожидается, что их количество превысит 15 миллионов единиц по всему миру, что подтверждает устойчивый спрос на эту технологию. По мере роста спроса можно ожидать появления новых инноваций, которые сделают VR-опыт более доступным, реалистичным и плавным.