Компания Varjo представила шлем смешанной реальности XR-3 с необычной оптической системой с двумя дисплеями у каждого глаза: один отображает изображение в большом поле зрения, а второй только в центральной части, но с гораздо большей плотностью пикселей. Кроме того, у устройства есть камеры и лидар, благодаря чему оно может работать как шлем дополненной реальности, выводя на экраны изображение с камер с наложенными виртуальными объектами.
На сегодняшний день есть два классических типа устройств для отображения виртуальных объектов прямо перед глазами: шлемы виртуальной реальности, показывающие только виртуальный мир, и шлемы или очки дополненной реальности, накладывающие виртуальные объекты на реальные. Но с развитием технологий появился третий тип устройств — VR-шлемы, способные «пропускать» реальный мир через корпус. Они захватывают изображение реального мира перед пользователем при помощи камер и сразу же выводят его на дисплеи. Это позволяет человеку видеть обстановку вокруг себя и, например, не врезаться в предметы в комнате при ходьбе с надетым шлемом.
Шлемы текущего поколения смешивают виртуальные объекты с реальным миром, строя карту помещения на основе видео с нескольких камер на корпусе. Varjo представила шлем, в котором для создания точных карт используется лидар и камеры. Шлем в реальном времени объединяет данные с них и создает карту глубины для окружающего пространства, позволяющую точно привязывать виртуальные объекты к реальным без их смещения со временем.
Главная особенность шлема — необычная дисплейная система, которая ранее уже применялась в предыдущей версии, но в новой была доработана. По своей работе она напоминает работу человеческого фовеального зрения: у нас широкое поле зрения, но четко мы видим лишь в небольшой центральной области. Для этого перед каждым глазом есть два изображения с двух отдельных дисплеев. Большой дисплей прямо перед глазами имеет разрешение 2880 × 2720 пикселей и охватывает область зрения шириной 115 градусов. В центре своего поля зрения человек видит как изображение с большой матрицы, так и наложенное на него изображение шириной в 27 градусов и разрешением 1920 × 1920 пикселей. Частота работы дисплеев составляет 90 герц.
Поскольку взгляд пользователя в шлеме постоянно меняет направление, область показа плотного изображения с небольшого дисплея необходимо постоянно менять. В новом устройстве это сделано благодаря тому, что сам дисплей находится внизу перпендикулярно направлению взгляда, а над ним есть подвижная полупрозрачная пластина, управляющая тем, куда отражается изображение с дисплея. Информацию о взгляде шлем получает с айтрекеров внутри корпуса, которые работают с частотой 200 герц.
Принцип работы двухдисплейной конструкции с отдельными дисплеями для периферийной и центральной областей зрения
Источник изображения: Varjo
Также у шлема есть встроенная оптическая система отслеживания положения рук от Leap Motion. Она позволяет взаимодействовать с виртуальными предметами без контроллеров. Из-за множества датчиков и компонентов шлем имеет довольно большой вес: 594 грамм без учета ремешка и почти килограмм вместе с ним. Стоимость шлема составляет 5495 долларов. Также часть функций работает по подписке ценой в 1495 долларов в год. Продажи шлема начнутся в начале 2021 года.
Двойная система вывода изображения также используется в прототипе NVIDIA, представленном в 2019 году, но он представляет собой AR-шлем, поэтому разработчикам пришлось сделать обе оптические системы полупрозрачными.
Григорий Копиев
