Конструирование шлема виртуальной реальности.

[BDK]

Эксперименты с линзами и 10.1 дюймовым дисплейчиком показали - всё получится! Оказывается это даже не плохо что экранчик великоват. Дело в том что оказалось что поле зрения человека очень своеобразно - оно меньше к переносице и больше по краям. Стереоскопическое зрение у человека сосредоточено лишь в небольшой области прямо посередине поля зрения и отсутствует по краям - по той простой причине что из-за носа второй глаз не может видеть то что видит первый глаз у себя на периферии. Таким образом нет никакого смысла использовать всю площадь экрана для обеспечения стереокартинки. Короче центры картинок можно сместить к переносице специальным образом с учётом всех этих особенностей человеческого зрения и о чудо - на моём 10.1 дюймовом экранчике как раз получается получить необходимые параметры картинки и при этом полезно использовать всю площадь экранчика без потерь и при этом получить по горизонтали очень большой угол зрения - лучше чем в Oculus Rift ! (что существенно ослабляет неприятный эффект - так называемый эффект водолазной маски который присущ шлемам с маленьким углом зрения - когда видно лишь то что впереди а для периферического зрения изображения нет)

Причем на маленьком дисплейчике аналогичные параметры не достижимы. Так что разработчики Oculus Rift совершили ошибку выбрав именно 6-дюймовый экран а не 10.1. Это серьезная ошибка по двум причинам - первая причина описана выше - невозможность достижения большого угла обзора, а вторая ошибка - дисплей меньшего размера (при том же разрешении) стоит дороже (так обстоит именно для маленьких дисплеев - менее 11 дюймов). Кроме того для меньшего экрана нужны более сильные линзы которые дают более сильные аберрации и к тому же тоже стоят дороже. Для моего шлема годятся обычные очковые линзы которые можно купить в любом магазине оптики.

Таким образом у меня получится шлем и дешевле чем Oculus Rift и с лучшими характеристиками одновременно. Особенность в правильном расположении линз - для этого нужно сделать конструкцию с настраиваемым положением и углами поворота линз чтобы их можно было точно настроить. И вторая особенность - в расположении картинки на экране - центры картинок должны быть особым образом смещены к переносице - это обеспечится при помощи ПО.
=====

Правда есть и существенный минус у моей конструкции - стандартное ПО написанное для Oculus Rift под него не подойдет. Я предполагаю использовать собственное ПО. Но в игры написанные под oculus увы поиграть не получится. А так же не получится поиграть с драйвером TriDef3d потому что он тоже не смещает картинки к переносице как это нужно для моего шлема. А собственный драйвер как написать не знаю. Но если бы знал это бы было решением проблемы. Пока же обойдусь без игр - напишу программку имитирующую кинотеатр - для просмотра кино на огромном виртуальном экране - как в реальном кинозале. А так же напишу программку для просмотра панорамных видео и фото. А так же буду использовать шлем с собственной 3D программой которыми я написал раньше в рамках одного из своих проектов.

[BDK]

По результатам экспериментов окончательно определился с конструкцией шлема:
https://yadi.sk/i/Xh-ZHE1-kGKLM

Здесь не показаны ремешки для крепления на голову а так же не показана темная пленка которой будет обвернута конструкция по контуру для затемнения экранчика от окружающего освещения (для лучшей глубины черного цвета).

[Андрей Карпишин]

Я слежу за темой, жду теста готового изделия и впечатлений

[BDK]

Позавчера и вчера частично собрал конструкцию. В ближайшее время соберу до конца и выложу фотку. К сожалению конструкция получается тяжеловата (по сравнению с Oculus Rift - который по ощущениям, когда я держал его в руках казался вообще почти невесомым). Ну легче ее сделать не получится - у меня ведь и экран изначально больше. В основном вес дает он и плата управления. Ну и дополнительные детали тоже веса прибавили. Детали прилегающие к лицу сделаю из пенопласта и обклею поролоном. По идее они не должны сильно добавить веса.


Тестировать буду со своей 3D-программой. Потом займусь изготовлением отслеживания головы. Вернее изготавливать там нечего - веб-камера уже есть - нужно только программу написать для обработки картинки с веб-камеры. Захват картинки с веб-камеры уже сделал - нашел в интернете как это сделать на Delphi. Дальше дело собственно за алгоритмом анализа картинки. Предполагаю поместить на передней части шлема распечатанный контрастный знак, который можно легко распознавать несложным алгоритмом и на основе этого достаточно точно определять положение шлема в пространстве.

FreeTrack использовать не хочу - он мне очень не понравился. Не понравился непрофессиональностью подхода - кривые и характеристики задаются вручную эмпирически и всё равно это не позволяет получить точное определение положения шлема в пространстве. В своей программе я хочу абсолютно точно вычислять положение шлема в пространстве по точным геометрическим расчетам а не по эмпирическим кривым задаваемым вручную.
======
Вообще я делая свою конструкцию постоянно оглядываюсь на Oculus Rift - учитываю и его преимущества и недостатки. Из недостатков которые я отметил в Oculus Rift - линзы расположены довольно далеко от глаз - это сужает угол обзора. Для того чтобы видеть шире я постоянно прижимал маску к лицу рукой, с достаточно большим усилием, чтобы линзы практически уперлись в глаза. Это было не удобно. В своей конструкции я помня этот опыт изначально продумываю крепление линз так чтобы они свободно находились непосредственно вблизи глаз и не приходилось дополнительно прижимать маску к лицу.

[BDK]

Задержка с шлемом связана с тем что я жду когда у меня появится возможность изготавливать детали на станке ЧПУ - это позволит делать детали быстро и тем самым экономить время. Я мог бы конечно то же самое делать вручную более медленно - но мне не хочется. Так что продолжение проекта будет когда наконец введу в строй свой станок ЧПУ. А это будет либо на следующих выходных либо через 2 недели (гараж не мой и станок находится там - другого подходящего помещения у меня нет, и я там бываю примерно раз в 2-3 недели).

[BDK]

Полностью переделаю конструкцию. Старую выкидываю. Она не удачная - сложная и много мелких деталей. Не то, не лежит душа.

Сделаю всю конструкцию из одного куска пенопласта. Фигурно вырежу форму. Без дополнительных мелких деталей - вот это самое то что надо. Наиболее простая в изготовлении, прочная и надежная потому что цельная без составных частей, устойчивая к постоянным тряскам, и к тому же очень лёгкая.

К тому же я уже привык использовать тот 10 дюймовый дисплей как просто дисплей - он имеет хорошее разрешение по сравнению с тем что у меня на ноутбуке. И поэтому мне очень не хотелось остаться без него. Вот я и стал думать как бы так сделать чтобы этот дисплей можно было быстро переставлять - либо в шлем либо как отдельный самостоятельный. В ту прошлую конструкцию шлема этот дисплей был бы встроен так что вынимать его было бы проблематично. А в новую конструкцию он будет вставляться и выниматься легко и быстро - наподобие как смартфон вставляется в шлем от Google.

[BDK]

Я конечно извиняюсь за очень большой перерыв, когда я вообще не занимался шлёмом. Были другие, более первоочередные задачи.
Ну а сегодня вечером я наконец попробую сделать эту конструкцию из пенопласта и продемонстрирую на фото.

[BDK]

Частично сделал но ещё не всё. Пенопласт материал хрупкий, поэтому я делал аккуратно чтобы не поломать и не похерить все труды. В общем закончу после выходных.

[BDK]

Попытки сварганить шлём из пенопласта похоже завершились эпичной неудачей. Перевёл кучу материала в итоге покромсал больше чем надо. Надо переделывать. Но зато уже есть опыт работы с пенопластом:) Со второго раза уже должно лучше получиться. Кроме того те линзы что я купил еще год назад оказались непригодны - слишком малое фокусное расстояние и совершенно бешеные аберрации. Эти линзы видимо рассчитаны на маленькие экранчики, а у меня то 10.1 дюйма - через эти линзы видна только его маленькая часть, а нужно покрыть всю площадь чтобы использовать экран эффективно. В общем надо искать другие линзы, более слабые.

Надо наверное купить слабенькие очки для дальнозорких. Там и линзы большие как надо и аберрации должны быть небольшие потому что для очков обычно делают качественные асферические линзы. Надо вообще специально указать что нужны асферические линзы с минимальными аберрациями - пусть это будет и дороже но качество стоит того.

[BDK]

Купил подходящие линзы - очковые линзы +8 диоптрий. Попытаюсь теперь что-то из них сварганить.