XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Очки VR своими руками
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Представляем вашему вниманию проект на тему: "Очки виртуальной реальности своими руками". Данный вопрос нас заинтересовал после того, как в прошлом году мы посетили VR-клуб. В клубе для нас провели инструктаж и подобрали игры для нашего возраста. На нас надели шлемы виртуальной реальности и дали в руки контро́ллеры. Мы катались на американских горках, окунулись в мир динозавров и даже сражались с пауками. Порой было страшновато, но очень увлекательно и весело! В тот день мы получили много незабываемых эмоций и приятных впечатлений!
Виртуальная реальность неразрывно связана с развитием современных технологий. Она позволяет полностью погрузиться в мир несуществующих в реальной жизни (виртуальных) образов, событий и изображений. Вы можете осматривать самые отдаленные уголки мира, не выходя из собственного дома. Погрузиться в мир виртуальной реальности можно с помощью очень простого устройства, такого как VR-очки. И в нашем проекте мы расскажем, как сделать очки виртуальной реальности своими руками.
Цель проекта: создание очков виртуальной реальности своими руками.
Задачи:
-
изучить понятие «виртуальная реальность»;
-
узнать историю создания и область применения VR-технологий;
-
рассмотреть способ создания VR-очков в домашних условиях;
-
сравнить самодельные и покупные VR-очки.
Предмет: очки виртуальной реальности.
Объект: виртуальная реальность.
Методы: изучение разных источников информации, создание макета.
Виртуальная реальность: понятие и история
Понятие виртуальной реальности.
Виртуальная реальность - созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, осязание и другие.
Полное погружение в виртуальную реальность требует от пользователя надеть, к примеру, специальный шлем, в котором глаза могут принимать изображения, воспринимаемые мозгом, как реальные. К некоторым дисплеям идут наушники, создающие звуковую среду.
Эффект виртуальной реальности состоит в том, что человек попадает в мир весьма похожий на настоящий или специально придуманный программистом. Например, попадает на Марс, участвует в космических путешествиях или космических войнах, попадает в мир фэ́нтези или же исторический музей, картинную галерею и так далее.
Раньше человек мог попасть в «ненастоящий мир», например, погружаясь в кинофильм или просто, увлечённо читая книгу. Однако во всех подобных случаях активность человека была ограничена его воображением - он сам не мог включиться в действие как активный персонаж. Совершенно иные возможности предоставляют системы виртуальной реальности: самому включиться в действие и побывать участником различных событий. Все это, судя по всему, и стало одной из причин создания виртуальной реальности и техники, позволяющей в эту реальность «окунуться».
История VR-технологий
1837 год — первый стереоско́п
Прародителем всех виртуальных очков можно считать устройство, разработанное Чарльзом Уинстоном в 1837 году. Принцип его работы очень прост: во внутрь помещают два одинаковых плоских изображения под разными углами, в результате чего мозг воспринимает это как объемную картинку.
1956 год — Сенсора́ма
Это машина, похожая со стороны на медицинский аппарат, на самом деле является одним из самых первых в мире 3D-дисплеев. Он предназначен для просмотра видео. В основном устройство использовалось парками развлечений, так как позволяло испытать опыт погружения в виртуальный мир, например, ощутить себя на месте гонщика. Устройство имело стереозвук, генератор запахов и даже посадочное место, которое могло вибрировать в соответствии с происходящим на «экране».
1961 год — первый VR-шлем
Разработка шлема быстро привлекла интерес со стороны охранных предприятий. Благодаря установленной в нужном месте камере, находящийся в шлеме человек мог наблюдать за происходящим вокруг неё. Таким образом, военные журналисты могли наблюдать за происходящим в горячих точках, что называется «вокруг себя», без малейшей угрозы для собственного здоровья.
1984 год — первые VR-контро́ллеры
Благодаря наличию специальных перчаток, выступающих в роли контро́ллера, люди смогли полностью погрузиться в искусственную реальность. Помимо наблюдения, они могли непосредственно напрямую взаимодействовать с компьютерными объектами — перемещать, крутить и переворачивать их.
В первую очередь, разработанный дева́йс предназначался для научных целей, так как благодаря ему можно было визуально исследовать, например, поверхности планет и прочих космических тел.
1990 год — первая VR-система для игр
Это буквально целый настоящий арка́дный автомат, в котором игрок с помощью руля мог взаимодействовать с виртуальным гоночным болидом, и это было впечатляюще.
1992 год — первая комната виртуальной реальности
Преимуществами по сравнению с VR-очками являются более высокое качество изображения, широкий угол обзора, возможность видеть своё тело. Но при всех своих достоинствах подобные системы нельзя назвать домашними, так как они требуют крупного капиталовложения и еще им нужна специально отведённая площадь.
1999 год — VR-шар
Сфера диаметром три метра предназначалась для игры в очках виртуальной реальности. Закрывшись в ней, игрок мог свободно передвигаться, благодаря тому, что сама сфера находилась на специальной платформе с колёсикам. Это позволяло ей крутиться во все стороны.
Данное изобретение активно использовалось военными для отработки различных навыков.
Очки виртуальной реальности
Для домашнего использования оптимальным вариантом являются VR-шлемы или очки. Давайте разберёмся, как это всё вообще работает?
1) Система в шлеме отслеживает положение головы пользователя и поворачивает изображение в нужную сторону.
2) Если шлем дополняется специальными джойстиками, пользователь может перемещаться в виртуальном мире, брать и двигать предметы.
3) Датчики в шлеме определяют направление взгляда, делая процесс пребывания в виртуальном мире более естественным.
В шлеме VR установлены линзы, разделенные перегородкой. На них подается два изображения под разными углами, которые наш мозг объединяет в одно. А стереозвуча́ние обеспечивают встроенные наушники.
Существует два основных типа шлемов VR:
Полноценные гарнитуры. Эти шлемы снабжены собственным программным обеспе́чением и подключаются к компьютеру или к игровой приставке. В таких шлемах мы погружались в виртуальную реальность в VR-клубе.
Мобильные гарнитуры. Они снабжены разъёмом под смартфон, на который скачивается специальное приложение. С его помощью в очках можно запускать игры и смотреть фильмы. Именно этот вариант очков мы и попытаемся сделать своими руками.
Создание очков виртуальной реальности
Первые очки виртуальной реальности для смартфонов были выпущены в 2014 году компанией Google. Они представляли собой виртуальный шлем с корпусом из картона. Предназначался он для тех, кто только знакомился с миром цифровой реальности. Стоил дешево – 300-600 рублей. Такие очки мы и попробуем сделать самостоятельно в домашних условиях.
В 2015 году появились современные VR-шлемы от компании Samsung. Устройства создавались специально для телефонов Samsung Galaxy. Стоимость такого приспособления была от 3-х до 5-ти тысяч рублей.
Многие не знают, как сделать очки виртуальной реальности для смартфона, из-за чего приобретают дорогие модели.
В нашем проекте мы рассмотрим способ создания очков виртуальной реальности, используя лишь канцелярский нож, пару увеличительных стёкол и лист картона. В конечном итоге мы превратим любой телефон в очки виртуальной реальности хорошего качества.
Этапы создания картонных VR-очков:
1. Распечатать шаблон (много вариантов представлено в интернете).
2. Перевести шаблон на картон.
3. Вырезать шаблон по контуру.
4. Согнуть и скрепить отдельные места, вставить линзы.
Для повышения комфортности использования полученного устройства, в местах соприкосновения с головой, поверхность можно обложить поролоном или иным смягчающим материалом. Наши очки мы не стали украшать или добавлять смягчающий материал.
Теперь скачиваем в интернете разнообразные варианты приложений, для собранных своими руками VR-очков, и наслаждаемся результатом.
Соберите и вы свои собственные очки виртуальной реальности, ничем не уступающие покупным, и погружайтесь в удивительный мир VR!
Сравнение готовых и самодельных VR-очков
В нашей проектной работе мы решили сравнить очки виртуальной реальности, предлагаемые различными магазинами, и самодельные. Рассмотреть преимущества и недостатки. Для этого приобрели в интерент-магазине недорогую модель VR-очков.
Скачали на смартфоны приложения для VR-очков и опробовали обе модели в деле. После чего сделали следующие выводы.
Преимущества самодельных VR-очков перед готовыми:
-
абсолютно бюджетный вариант – можно сделать из того, что есть в доме практически у каждого человека;
-
простая технология изготовления;
-
время работы зависит только от уровня заряда вашего телефона;
Недостатки самодельных очков:
-
внешне отличаются от покупных VR-очков;
-
низкая прочность, так как за основу берется картон, в то время как покупные изготовлены из пластика;
-
качество изображения во многом уступает покупным VR-очкам.
Заключение
Из-за того, что растет популярность виртуальных технологий, многие люди желают к ним приобщиться. По прогнозам технических экспертов, в ближайшие 5 лет устройства виртуальной реальности станут столь же массовыми и популярными, как сейчас смартфоны.
На сегодняшний день в продаже имеется множество всевозможных моделей устройств, различной стоимости и с различными функциями.
Тем не менее, некоторые пользователи из любопытства или с целью экономии задаются вопросом, как сделать очки виртуальной реальности своими руками из подручных средств? Данный вариант подходит, прежде всего, для тех, кто обладает современным смартфоном с большим экраном.
Таким образом, при маленьких денежных и определённых временны́х затратах, пользователь своими руками может изготовить отличные очки. О том, что для этого понадобится и каким образом осуществляется сборка всех деталей, рассмотрели в нашей проектной работе, и у нас получились замечательные самодельные VR-очки.
Список используемой литературы
-
Интернет-ресурсы.