Поиск по сайту

Введите поисковый запрос

Как сделать очки и шлем VR из подручных средств

Понедельник 09 Января Научные достижения

В Хельсинки состоялся один из крупнейших технологических хакатонов в мире Junction. Молодые разработчики соревновались между собой в 11 конкурсах, создавая проекты за 48 часов. Новую технологию для управления виртуальной реальностью придумала команда из студентов и абитуриентов Университета ИТМО, а также студента Политехнического университета Петра Великого. Разработка может упростить использование VR, а также существенно удешевить устройства для этой технологии.

В хакатоне ежегодно участвуют тысячи человек из России, Финляндии, Эстонии, Швеции, Норвегии, Голландии, Германии, Великобритании, США, Канады, Ирландии и других стран. Спонсорами мероприятия выступают известные технологические компании Skype, Twitter, Microsoft, Huawei и многие другие, которые организуют конкурсы по нескольким направлениям. В этом году команды работали в области технологий для медицины, мобильности, искусственного интеллекта. Сборная из Университета ИТМО и Политеха участвовала в соревнованиях, организованных компанией Unity, движок которой используется для разработки двух- и трехмерных игр.

Unity оценивала проекты участников по нескольким критериям: инновационность, техническое исполнение, дизайн. Также было важно, чтобы разработка способствовала улучшению качества виртуальной реальности и ранее нигде не применялась.

«Нужная идея к нам пришла не сразу. Потому что в VR уже много чего придумано и сделано. Мы хотели добавить в управление немного интерактивности. Но что это могло быть? Глазные трекеры, акселерометры, мини-камеры и другие подобные датчики уже давно используются. Была идея сделать так, чтобы в виртуальной реальности участники могли видеть мимику друг друга. Но для этого нужно было купить камеру, а это дорого и громоздко. В итоге, мы решили использовать очень простую вещь, которая пока не применяется в VR: фоторезисторы», — рассказал автор проекта и участник команды, студент кафедры световых технологий и оптоэлектроники Даниил Самойлов.

Студенты установили в шлем светодиод, излучение которого направлено в глаз. Отражение излучения попадает на фоторезистор. В зависимости от яркости отраженного света устройство определяет, закрыт глаз или открыт: излучение от хрусталика будет ярче, чем от века. Таким образом, моргая, человек в прямом смысле посылает сигналы в шлем виртуальной реальности.

На деле это нужно, чтобы разрушать метеориты в специальной игре: когда человек моргает, в виртуальной реальности он стреляет лазером по летящим глыбам в космосе, получая за это очки. При этом сама игра установлена на смартфон, который вставляется в шлем и подключается к микроконтроллеру при помощи обычного USB-кабеля. Всю электронику и другие комплектующие шлема команда Университета ИТМО и Политеха собрала в течение хакатона с помощью 3D-принтера и аппаратно-программного средства для построения простых систем автоматики и робототехники Arduino.

При этом моргать можно не только для уничтожения метеоритов лазером. В теории с помощью моргания можно перемещать объекты, приближать или удалять их, ходить по улицам в виртуальной среде. Это еще один инструмент управления VR наряду с широко используемыми трекерами и прочими датчиками.

При этом микроконтроллер, который использовали участники хакатона, поддерживает множество других протоколов. В тот же шлем можно встроить ультразвуковые датчики, чтобы пользователь мог ориентироваться в любом пространстве без специальной разметки, системы wi-fi, передатчики связи между шлемами, чтобы игроки могли коммуницировать между собой без доступа к сети. Если использовать такие очки или шлемы с технологиями дополненной реальности, то к ним можно подключать и множество других датчиков, полезных на производстве, например, датчики газа или дыма.

Кроме того, у команды есть цель сделать универсальный набор программных и аппаратных средств, которые можно будет подключать к любому шлему VR.

b=01,center

«Для этого мы можем разместить все необходимые электронные компоненты на наклейках из гибкой электроники с внешними тонкими шлейфами для очков или шлемов. Точно так же можно сделать контроллер с внешним разъемом для подключения к шлему. В результате можно купить такой набор, „расклеить“ компоненты на любой шлем и подключать его к чему угодно: смартфону, планшету, компьютеру», — пояснил студент кафедры оптико-электронных приборов и систем Марк Богданов.

У команды также есть идея применить эту технологию для создания дешевых очков дополненной реальности. Задумка в том, чтобы размещать смартфон не параллельно лицу, а под прямым углом экраном вниз и между глазами и устройством установить полупрозрачную линзу. Линза сможет отражать свет от смартфона и от хрусталика, при этом человек будет видеть одновременно и реальность, и виртуальные дополнения к ней. Стоить такой прибор будет в сотни раз дешевле существующих аналогов, так как дорогим элементом будет только линза.

Со своей разработкой команда студентов и абитуриентов Университета ИТМО и Политеха (в проекте также участвовал студент СПбГПУ Никита Хилобок и абитуриенты Университета ИТМО Михаил Колчанов и Екатерина Виссарионова) заняла первое место в номинации от компании Unity. В качестве награды ребят пригласили на конференцию Unity по VR, которая состоится в следующем году в Амстердаме.