Очки виртуальной реальности позволяют владельцам переместиться в абсолютно другой мир – трехмерный. Такие очки стоят немалых денег, однако мы предлагаем не спешить с походом в магазин или заказывать их в интернет магазинах, поскольку такие очки можно изготовить в домашних условиях.
Первым делом предлагаем посвятить несколько минут просмотру авторского видеоролика
Что же нам понадобится:
- смартфон, работающий на ОС Android;
- две линзы;
- ручка;
- линейка;
- картонная коробка;
- ножницы.
Перед началом изготовления отметим, что линзы советуем использовать от старого ненужного фонарика. Уточним также, что картон нужно выбирать плотным, чтобы он мог держать массу смартфона.
Начнем с вырезания всех необходимых деталей с картонной коробки. В рисунке, который представляем ниже, можно увидеть схему картонных заготовок, по которой можно подготовить все детали.
До того, как приступить к вырезанию деталей, нужно их начертить на картоне. Для этого будем использовать линейку и ручку.
Когда все чертежи готовы, можно приступать к их вырезанию при помощи ножниц. По словам автора, если нечаянно вы нарезали какую-то деталь неправильно или неточно, то погрешность можно исправить при помощи клеевого пистолета.
После того, как мы вырезали все детали, нужно все это собрать в одну конструкцию. Для большего удобства и устойчивости конструкции, можно дополнительно соединить все детали клеевым пистолетом.
Теперь необходимо в отдельный кусок картона вставить две линзы. Для этого на куске картона нужно сделать два отверстия. В принципе, если отверстия получились чуть меньше диаметра линз, то это можно считать плюсом, поскольку в таком случае линзы будут вставляться в картон очень плотным образом.
Но в любом случае можно зафиксировать линзы парой капелек горячего клея.
Можно отлучиться на время и начать скачивать на смартфон приложение «Cardboard», демо версию которого можно скачать на Play Market-е. В принципе, в просторах сети можно найти уже взломанную полную версию приложения.
Пока приложение качается, можно продолжить изготовление очков. Вставляем картон с линзами в очки. После этого можно сказать, что наши очки готовы.
Остается всего лишь зайти в приложение на смартфоне, выбрать любой режим, вставить смартфон в очки и наслаждаться трехмерной виртуальной реальностью.
При желании можно усовершенствовать очки, добавив липучки для лучшей фиксации смартфона в них, а также добавить крепления для комфортного ношения очков на голове.
А ведь совсем недавно люди платили за это большие деньги! В те времена, когда очки виртуальной реальности не сходили с экранов кино, в жизни позволить их себе могли лишь состоятельные энтузиасты. За окно в виртуальный мир приходилось выкладывать по несколько тысяч долларов — ведь в заветном устройстве использовались миниатюрные цветные дисплеи с разрешением не меньше 640 х 480 (и соответствующим размером пикселя) и удивительные «гироскопические» датчики.
Мода — дама капризная: устройства виртуальной реальности сошли с киноэкранов гораздо быстрее, чем успели подешеветь и стать массовыми. О них надолго забыли, а когда вспомнили вновь, оказалось, что и дисплей с неразличимыми даже под лупой точками, и акселерометры с угловыми датчиками добрая половина горожан каждый день носит с собой. Стоит приладить к любому современному смартфону корпус и пару линз, и получатся VR-очки не хуже тех, что носил Джонни Мнемоник.
Надежное крепление фаблета Galaxy Note, удобная фиксация на голове, специально подобранная оптика с точно выверенным полем зрения и минимальными искажениями — серьезная покупка для истинных любителей 3D-развлечений.
Заполучить заветный корпус с линзами можно несколькими способами. Можно приобрести серьезное (и недешевое) устройство с массой регулировок, такое как Samsung Gear VR. Можно заказать за двадцать баксов один из картонных комплектов, самый известный из которых — Google Cardboard. А можно не дожидаться доставки, а сделать VR-очки своими руками из подручных средств.
Изящная конструкция, рекомендованная Google, вырезается и складывается из единого плоского куска картона. Единственный минус — вам придется добывать линзы со строго определенным фокусным расстоянием и диаметром.
Размер имеет значение
Конструкция очков, которую мы придумали сами, имеет преимущество перед Google Cardboard: линзы в ней могут перемещаться относительно экрана, благодаря чему можно подстроить очки под особенности зрения конкретного человека.
Детали наших очков мы чертили прямо на картоне, в режиме свободного творчества, на глазок, чего и вам желаем: результат нам очень понравился.
На случай, если вам захочется в точности повторить наш опыт, мы сняли размеры с получившихся деталей и нарисовали чертеж. Детали подходят для смартфона Samsung Galaxy S4 и линз диаметром 3,5 см с фокусным расстоянием 3,5 см.
Размечая нижнюю стенку корпуса по своим размерам, не забудьте оставить место для носа. Обязательно предусмотрите механизм крепления смартфона (в нашем случае это крючки и резинки).
Длина корпуса определяется характеристиками стекол: при равном диаметре линзы чем больше фокусное расстояние, тем длиннее получится корпус, и наоборот. Нам в магазине попались две лупы с фокусным расстоянием 3,5 см и диаметром также 3,5 см. Если вы найдете такие же стекла, смело копируйте наши развертки.
Если же линзы окажутся другими, подстройте длину корпуса под их характеристики. Сделать это легко на глаз: положите смартфон на стол, включите VR-приложение и посмотрите на экран через линзы. Вы увидите, что концепт прекрасно работает даже без корпуса. Насладившись зрелищем, вы попутно составите представление о размерах будущего устройства.
Ширина и высота корпуса определяются моделью смартфона. Дистанция между боковыми стенками равна ширине экрана, а расстояние между верхней и нижней пластинами соответствует ширине корпуса телефона. Наши развертки расчерчены с прицелом на аппарат Samsung Galaxy S4.
Кусочек толстого скотча в уголке корпуса выполняет важную функцию: предохраняет кнопку выключения смартфона от случайных нажатий. Механизм регулировки позволяет перемещать линзы между экраном и глазами, подстраиваясь под особенности зрения играющего.
Для изготовления корпуса мы выбрали толстый миллиметровый картон. Конструкция должна быть достаточно жесткой, чтобы выдерживать вес смартфона и сохранять заданное расстояние между экраном и линзами. Перегородка, разделяющая изображения для правого и левого глаза, сделана из плотной бумаги. Также из бумаги сделаны кронштейны для линз. И картон, и бумага легко режутся канцелярским ножом по линейке.
Добро пожаловать в матрицу
Приложений для «мобильной виртуальной реальности» не много, а очень много. Найти их можно по ключевому слову Cardboard (картон) или по аббревиатуре VR. Среди них есть аттракционы и игры, концерты и фильмы, 3D-туры по городам мира и познавательные путешествия в глубь Вселенной. Мы выбрали наиболее стоящие аппы, с которых стоит начать знакомство с миром виртуальной реальности.
Roller Coaster Vr. Приложений с таким названием наберется не один десяток, ведь «американские горки» — это классический аттракцион виртуальной реальности, своего рода «Тетрис» VR-приложений. Самые эффектные «горки» вы найдете по названию разработчика FIBRUM. Вращая головой и управляя взглядом по своему усмотрению, вы насладитесь умопомрачительными видами холмистых джунглей, головокружительными полетами и скоростью на фоне любовно прорисованного заднего плана. Кстати, российская компания FIBRUM не только разрабатывает отличное ПО, но и выпускает весьма продвинутый шлем виртуальной реальности для смартфонов с экранами 4,5−5,5 дюйма.
Zombie Shooter Vr. Если хотите увидеть своего друга, бешено вращающимся посреди комнаты и выкрикивающим нечленораздельные проклятия, предложите ему поиграть в эту игру. Безусловный плюс приложения (опять же от FIBRUM) в том, что оно представляет собой настоящий 3D-шутер, при этом не требуя дополнительных контроллеров (джойстиков, геймпадов или клавиатур). Игрок перемещает перекрестье прицела, вращая головой. При точном наведении на врага выстрел происходит автоматически. Таким образом, в игре реализован принцип «куда смотрю, туда стреляю». Хочется сказать отдельное спасибо разработчикам за то, что они не подпускают врагов к игроку ближе, чем на пару метров, иначе можно было бы и до инфаркта доиграться: виртуальный зомби в 3D выглядит гораздо страшнее, чем в самой продвинутой 2D-игрушке.
Пол Маккартни. Именем великого сэра Пола названо приложение от Jaunt Inc., которое предлагает побывать на одной сцене с участником The Beatles и увидеть его буквально на расстоянии вытянутой руки. Полному погружению в атмосферу концерта способствует не только трехмерное изображение и великолепная операторская работа, но и объемный звук. К сожалению, приложение доступно только для устройств с диагональю экрана более пяти дюймов.
Orbulus. Самое очевидное преимущество виртуальной реальности — возможность побывать в интереснейших уголках мира, не вставая с кресла. Именно этой цели служит приложение Orbulus, призванное перенести зрителя в самые стоящие места на нашей планете и даже за ее пределами. Прогуляйтесь по Марсу, посетите Оксфордский музей естественной истории, насладитесь северным сиянием и возрадуйтесь новогодним фейерверкам Гонконга. В приложении реализована интересная механика управления с помощью взгляда: чтобы отправиться в желаемое место, достаточно лишь посмотреть на него.
Подводные камни
Построить картонную коробочку с линзами не просто, а очень просто. Но все же и здесь есть свои тонкости. Дно корпуса должно быть короче, чем его верхняя пластина, чтобы оставалось место для носа зрителя. Той же цели служат косые срезы на кронштейнах для линз.
Внутреннюю поверхность корпуса настоятельно рекомендуется покрасить в черный цвет, чтобы избежать нереалистичных отражений экрана. Снаружи мы оставили очки в первозданном картонном виде: нам нравится их брутальный кустарный облик.
В передней части корпуса верхняя и нижняя пластины слегка выступают за пределы боковых стенок. Это сделано для того, чтобы на получившиеся выступы опирался смартфон. На пластинах предусмотрены крючки: на них надеваются резинки, фиксирующие телефон. Надежное крепление аппарата очень важно, так как большинство VR-приложений предполагают активное вращение головой.
Кнопки на боковых гранях смартфона, будучи зажатыми между панелями корпуса VR-очков, могут преподнести сюрприз. Чтобы они не нажимались самопроизвольно, стоит предусмотреть для них вырезы или, наоборот, подпоры.
Внутреннюю поверхность корпуса очков стоит выкрасить в черный цвет. В поле зрения каждого глаза попадает чуть больше половины экрана. Создается ощущение просмотра в кинотеатре, когда кроме экрана видны боковые стенки, пол и потолок. Черная краска позволяет избежать ненужных отражений и бликов, помогая сфокусироваться на экране.
И последний совет: предлагая кому-либо испытать ваши новые VR-очки, заранее приготовьте второй смартфон или камеру. Скорее всего, вам захочется снять испытателя на видео. Нарочито «картонный» дизайн VR-очков обманчив: самодельное устройство создает неожиданно сильный эффект погружения в виртуальный мир, вызывая бурю эмоций у зрителей.
Добрый день (опционально вечер/ночь).
Сегодня расскажу Вам о том, как можно изготовить очки виртуальной реальности своими руками, без телефонов
(Трафик!):
ПРЕДИСЛОВИЕ
На данный момент НЕТ официального стандарта для VR очков/маски и тому подобных вещей. Про Oculus, HTC, Samsung, Sony и тд. нет смысла говорить и сравнивать. Это просто устройства с отличающимся функционалом + / -, какие-либо примочки. Тут нет смысла спорить о том, что такое VR, все видят по-своему.
Мне давненько хотелось поиграть с такого рода вещами, но телефонные очки меня не прельщают, неудобно, тяжело и мало приложений, плохая синхронизация с пк, батарея телефона, задержка по радиоканалу.
В процессе работы над своим экспериментом было выделено 2 нюанса важных для меня:
1. Трекинг головы.
2. Дисплей вместо телефона.
Исходя из этих нюансов я и занялся постройкой агрегата.
Скажу сразу, вещь сама в себе и не претендует на качество, каждый может повторить изготовление этого шлема исходя из полученных инструкций.
КОМПЛЕКТУЮЩИЕ
Для очков мне понадобились следующие комплектующие:
МАТЧАСТЬ
Первым делом будет предупреждение:
Вся ответственность, а именно самостоятельное проникновение в корпус готового изделия с последующим нарушением его целостности работоспособности, лежит на человеке совершившим это действие.
Корпус:
Корпус придется собирать под матрицу отдельно, в связи с тем, что матрица довольно объемная и требуется другое фокусировочное расстояние. Требуется замена линз. Из этого корпуса будет взята прикладывающаяся к голове и носу часть.
Контроллер:
Основная задача стоит в синхронизации контроллера с матрицей, то что контроллер и матрица заработают я знал, а вот получу ли я нужное разрешение - это другой вопрос.
Я же приведу вырезку из даташита:
Мой дисплей имеет соотношение сторон 16:9 и разрешение, которое укладывается в диапазон 1920х1440.
Проблема состоит в том, что контроллер имеет не то разрешение, и его надо прошить.
Изначально, при подключении дисплея, вместо картинки я получил набор полос. (Даже подумал, что накрылся сам дисплей).
Но через некоторое время (при подключению к компьютеру) стало ясно, что дисплей что-то выводит, но видно что у него проблема с синхронизацией и разрешением.
При прошивке перебрал не один десяток и остановился на данной версии:
Теперь при подключении к компьютеру, дисплей отображает информацию, о том, что подключен разъем HDMI и предлагает разрешение 1024х600. При это дисплей активно пытается получить сигнал с VGA, при этом выходит сообщение - «Подключите кабель VGA».
Пришлось снова чесать голову. Данный контролер является прямым аналогом плат с большим количеством разъемов, например:
А значит надо на свой контроллер распаять кнопки, что-бы можно было настраивать дисплей и переключать режимы работы. Схему для разъемов прилагаю, кнопки висят на 53 ноге чипа:
На всякий случай прикладываю схему чипа RTD2660:
После прошивки и переключения контроллера в режим HDMI. Дисплей стал стартовать из под WIndows 7, велико было мое удивление, когда помимо родного, наитивного разрешения 1024х600, я смог установить разрешение 720p и 1080p. При 720р работает отлично не искажается, а вот в 1080р уже шрифты не читаются, но точно так же держит его, сюрприз, запускать игры в 720р веселей чем в 1024х600 (не все игры поддерживают низкие разрешения).
Матрица:
Я уже игрался в очках на телефоне, разрешение составляло 960Х540. Запускал Half-life 2, Portal, но не нравилось, то что это телефон и то что нельзя осмотреть пространство головой, вращал мышью + задержки по Wi-fi, просто бесили и не давали играть. В целом пиксели видно, но мне все-равно понравилось.
Из ящика с запчастями была извлечена матрица 1024х600 размером 7 дюймов, парт номер 7300130906 E231732 NETRON-YFP08. Исходя из доступного разрешения матрицы можно сделать вывод, что для каждого глаза разрешение будет составлять 512х600, что чуть больше чем разрешение экрана телефона и самое важное, будут отсутствовать задержки.
Коннектор матрицы имеет 50 пин и полностью совместим с контроллером дисплея.
Для достижения максимальной контрастности и сочности изображения, с матрицы придется снять матовую пленку. Так как изделие будет закрытое, то какие-либо блики не страшны.
Доработка матрицы осуществляется в 7 этапов:
1. разбираем матрицу по краю рамки;
2. кладем модуль на подкладку (тут можно прихватить скотчем края модуля к подкладке, чтобы вода не попортила деталь);
3. сверху на дисплей кладется влажная салфетка, желательно по размеру матовой пленки;
4. салфетка аккуратно пропитываются малым количеством воды градусов около 25;
5. выжидаем около 2 - 3 часов, все зависит от качества нанесения покрытия. (клей у матовых пленок чувствителен к воде);
6. аккуратно поддеваем край и медленно, без рывков, снимаем матовый слой;
7. проверяем.
Если Вы захотите собрать очки на 2К дисплее, то я дам Вам ссылку:
За эту цену на али можно купить готовое устройство с FullHD ->
Поэтому я не стал тратить деньги на концепт и решил для пробы пользоваться тем, что есть.
Ардуино и гироскоп:
Самая важная часть получения эффекта присутствия в игре, приложении или видео - это возможность управлять головой, а значит будем писать трекинг головы.
Выдержка из официального источника для Arduino Leonardo:
В отличие от всех предыдущих плат ATmega32u4 имеет встроенную поддержку для USB соединения, это позволяет задать как Leonardo будет виден при подключение к компьютеру, это может быть клавиатура, мышь, виртуальный серийный / COM порт.
Именно это мне и надо.
Гироскоп был выбран самый простой и распространенный - GY521, на борту имеет акселерометр:
1. Accelerometer ranges: ±2, ±4, ±8, ±16g
2. Gyroscope ranges: ± 250, 500, 1000, 2000 °/s
3. Voltage range: 3.3V - 5V (the module include a low drop-out voltage regulator)
Подключение гироскопа:
#include
Исходя из скетча можно сделать вывод, что трекинг головы это по сути гиро-мышь.
КОНЦЕПТ
Все свелось к разделению на этапы:
1. примерка трекинга головы;
2. написание прошивки трекера;
3. заказ необходимого контроллера для дисплея;
4. настройка и запуск дисплея с контроллером;
5. примерка и общая сборка.
Так выглядела отладка трекера головы с гироскопом:
Видео работы трекера головы:
Запуск дисплея с контроллером:
Для запуска дисплея мне потребуется программа Tridef 3D, которая позволяет запускать игры и приложения с изображением Side by Side, ею я и воспользовался в качестве теста.
Причина использования вполне ясна, данные очки не будут опознаваться как очки Oculus DK1/DK2 и для того, что бы устройство опознавалось как VR очки хотя бы первых ревизий окулуса, надо менять полностью программное обеспечение контроллера дисплея, что пока я себе позволить не могу, так же потребуется либо частичное протипирование, либо создавать снова концепт платы на базе уже вот таких гироскопов, которые применяются в окулусах -
Но в связи с тем, что я решил много не тратить на этот проект и зарабатывать на нем я тоже не собираюсь, это мы оставим для других людей. (Я знаю кто на основе подобных очков для смартов изготавливает наборы с прошивкой окулуса, но не буду рекламировать их, пост не о них)
Корпус
Наигравшись со стандартным корпусом, я решил примерить матрицу к нему и очень сильно разочаровался, матрица оказалась слишком большая для фокусного расстояния, я все видел но не видел картинки целиком, она не складывалась в единую.
Началось собирание корпуса с нуля.
Отломав все выступающие части, а так же крепление ремня для головы получил такой набор:
Собственно как и многие прототипы я выбрал гофрированный картон, как самый гибкий, легко доступный материал:
Тестирование
В процессе тестирования очки показали себя крайне хорошо, на разрешении 720р играть одно удовольствие. Гироскоп отлично работает и отрабатывает движения головы, мышь не плывет по координатам, кабеля я пропускал через голову позади себя, 3 метров хватило с лихвой.
Нюанс:
Очки довольно сильно выпирают, хоть масса не очень большая крутить головой надо привыкать.
Недостатки такой системы:
1.Надо меньше матрицу размером, что бы уменьшить длинну корпуса.
2.Нужны качественные линзы (для своих я брал с луп в ближайшей роспечати).
В целом для себя, как нетребовательного человека пойдет.
Как наиграюсь с этим всем буду делать из этой матрицы и контроллера проектор 8D. (Следите за обзорами)
Спасибо за внимание, терпение с удовольствием отвечу на ваши комментарии.
Картонные очки виртуальной реальности погружают человека в абсолютно новые для него ощущения. С ними можно прокатиться на американских горках или почувствовать себя главным героем в любимом ужастике, не вставая с дивана. Для этого надо только разобраться, как же они устроены и как ими пользоваться.
В целях сохранения картонного корпуса, Google Cardboard поставляются только в сложенном виде. Поэтому если очки виртуальной реальности покупались в качестве презента, то имениннику будет приятно, если его подарок будет заранее собран. Делается это просто и увлекательно, напоминает конструктор или головоломку. Главное, соблюдать пошаговую инструкцию и все получится. Для полного удобства рекомендуем разложить корпус и дополнительные детали так, как указано на схеме ниже.
Шаг 1.
Вставьте окуляр с линзами (дет. 2) в секцию 1.1. так, как показано на рисунке. При этом лицевая сторона окуляра должна быть направлена на вас.
Шаг 2.
Аккуратно сложите корпус (дет. 1), поочередно сгибая его по линиям справа налево, т.е. от пункта 1.4. к 1.5. В итоге окуляр окажется замкнутым с 4-х сторон. При этом получится совместить его отверстия с выступающими деталями окуляра.
Шаг 3.
Для фиксации получившейся конструкции нам надо закрепить две секции. Для этого необходимо снять защитный слой с самоклеящейся полосы 1.6. и скрепить ею секции 1.4. и 1.5. Для прочности следует подогнать все выступающие детали к соответствующим отверстиям. Если вам показалось, что полоса 1.6. держит все не так надежно, как хотелось бы, то можно воспользоваться скотчем.
Шаг 4.
Установите перегородку (дет. 3) в отверстия окуляра и секции 1.1. После этого вставьте магнитное кольцо (дет. 5) в овальное отверстие, расположенное в секции 1.5. Приложите свой смартфон к границе между секцией 1.1. и 1.7., чтобы оценить соответствие его размера с очками. Если смартфон оказался меньше, то для комфортного использования гаджета установите дополнительную ступеньку (дет 4.). Теперь осталось перетянуть собранный корпус жгутом (дет. 6) для полного закрепления конструкции.
Шаг 5.
Прикрепите специальную резинку-держатель очков, если вы их приобрели в одном комплекте вместе с Google Cardboard.
Шаг 6.
Смартфон с операционной системой Android или iOS - это "сердце" Google Cardboard. Вставьте его в секцию 1.7. Запустите желаемое приложение и закрепите крышку на креплениях-липучки. Вот теперь можно и на американских горках покататься;)
Поиск приложений.
Интересных приложений становится все больше и больше - игры, виртуальные экскурсии, видео и т.д. Чтобы найти приложения, совместимые с вашим смартфоном, воспользуйтесь ключевыми словами:
- cardboard;
- google cardboard;
- стереопара.
Для поиска видео на просторах YouTube используйте два тега - «стереопара» или «sbs».
Несколько советов.
- приложения для гугл очков значительно сажают батарею телефона. Рекомендуем включить авиа режим или хотя бы не отходить далеко от розетки;
- некоторые приложения могут привести вас в состояние активной жестикуляции. Поэтому постарайтесь встать или сесть дальше от предметов, которые можно случайно разбить;
- используя наушники, можно еще глубже погрузиться в виртуальный мир;
- лучше все-таки приобрести очки вместе с резинкой-держателем, чтобы руки случайно не выронили гаджет в какой-нибудь неожиданный момент.
