Новый шлем виртуальной реальности из Стэнфорда

Группа компьютерной визуализации из Стэнфорда разработала стереоскоп, который обходит по возможностям самые известные на сегодня шлемы виртуальной реальности 4 Август 2015, 16:06
Примерьте любой шлем виртуальной реальности — и за несколько минут ощущение изумления может исчезнуть, оставив вас наедине с головной болью или даже  «морской болезнью».
Эксперты по компьютерной визуализации говорят, что это происходит из-за того, что современные шлемы виртуальной реальности не дают реалистичного 3D-изображения. Исследователи из Группы компьютерной визуализации Стэнфордского университета создали опытный образец шлема виртуальной реальности следующего поколения, в котором используется технология светового поля для создания достоверного, комфортного изображения трехмерных объектов. Их разработка при поддержке NVIDIA Corp. будет представлена и продемонстрирована 9-13 августа в Лос-Анджелесе на конференции SIGGRAPH 2015, посвященной вопросам компьютерной графики и интерактивных технологий.
Los Angeles Convention Center Search form Search Facebook Google+ Twitter Youtube Wordpress Blog Instagram
В современных «плоских» стереоскопических шлемах виртуальной реальности каждый глаз видит только одно изображение. Глубина резкости также ограничена, поскольку глаз фокусируется только на одной плоскости. В реальном мире мы видим немного разные ракурсы одной и той же трехмерной сцены, с разным положением зрачка, — говорит Гордон Вецштайн (Gordon Wetzstein), старший преподаватель электротехники в Стэнфордском университете. Мы также постоянно фокусируем взгляд на разной глубине сцены.
"Картонный" шлем виртуальной реальности
Когда вы надеваете недорогой "картонный" шлем виртуальной реальности — или даже более дорогое устройство — наблюдается конфликт между изображениями, на которых фокусируется ваш взгляд, и тем, как мозг сочетает, что видят два ваших глаза, что называется «вергенцией».
Это несоответствие имеет ту же природу, что и причины из-за которых у некоторых людей начинаются симптомы «морской болезни». Если вы читаете книгу в машине, ваши глаза фиксируются на тексте даже в том случае, когда автомобиль движется по дороге с выбоинами. Но, поскольку вы ощущаете эти выбоины, когда читаете, возникает несоответствие между тем, что вы видите, и что вы чувствуете, поэтому создается ощущение качки.
Новая стереоскопическая технология светового поля, разработанная Вецштайном вместе с Фу-Чунь Ханем (Fu-Chung Hang) и Кевином Ченом (Kevin Chen), решает эту проблему путем создания нечто вроде голограммы для каждого глаза, чтобы сделать впечатление более естественным. Световое поле создает несколько немного отличающихся друг от друга перспектив для разных областей зрачка. Результат: вы можете легко смещать фокусировку и ощущать глубину сцены, когда смотрите на виртуальное изображение, как в реальной жизни.
«У вас есть виртуальное окно, изображение в котором выглядит так же, как в реальном мире, в то время как у вас, по существу, двумерный экран перед каждым глазом», — рассказывает Вецштайн.
Конструкция шлема включает два расположенных рядом прозрачных жидкокристаллических экрана с разделителем. Опытный образец исследователей был сконструирован из коммерчески доступных деталей и это первый шаг к решению, которое можно воплотить на практике.
Не все испытывают негативные побочные эффекты от современных VR-шлемов, используя их в течение нескольких минут. Но при более длительном использовании решение описанных выше проблем может оказаться важным для большого количества приложений, включая роботизированную хирургию, лечение фобий, образование и развлечения.
«Если проводится пятичасовая (роботизированная) хирургическая операция, вам действительно захочется попытаться минимизировать нагрузку на зрение хирурга, и создать как можно более естественное и комфортное изображение», — говорит Вецштайн.
Это новое исследование Стэнфордского университета осуществляется в то время, когда виртуальная реальность переживает взрывной рост интереса в Кремниевой долине, Голливуде и за их пределами.
«Виртуальная реальность дает нам новый способ коммуникации между людьми, общения, получения нового опыта от объектов как на расстоянии, так и вблизи, — считает Вецштайн — Она фундаментально изменит коммуникации между людьми».
Работа Вецштайна в области компьютерной визуализации уже выходит за пределы лаборатории — осенью вместе с Таней Айтамурто (Tanja Aitamurto), заместителем директора Института медиаинноваций имени Брауна в Стэнфорде, он будет вести междисциплинарный курс в Институте проектирования в Стэнфордском университете, предметом которого будет воздействие виртуальной реальности на социум.