В России разработан шлем виртуальной реальности с разрешением человеческого глаза

Лаборатория промышленного дизайна, инжиниринга и изобретений MNTlab разработала варифокальный (с разрешением как у человеческого глаза) шлем виртуальной реальности Falcon VR. Проект был создан в рамках гранта в размере 20 млн рублей от ФГБУ «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» (Фонд содействия инновациям).

Современная игровая индустрия требует от производителей VR-продукции для гейминга взаимосвязанного видеоконтента, качественного изображения фокусного дисплея и разработки высокоскоростного айтрекера — сегодня все эти запросы могут покрыть только варифокальные виртуальные шлемы. Устройство с разрешением человеческого глаза и встроенным отслеживанием глаз позволяет реалистично симулировать множество действий: от игрового процесса до обучения полету или хирургическим манипуляциям.

Работа над варифокальным шлемом Falcon VR велась в течение в нескольких лет. Платы, оптические схемы и управление было спроектировано самим MNTlab. На сегодняшний момент создан промышленный образец. Устройство получило два варианта минималистичного дизайна в белом и черном цветах. VR-шлем, предназначенный для обучения и общения в формате онлайн-конференций, а также совместной разработки проектов и демонстрации возможностей новых продуктов с помощью VR-технологий. Область применения шлема широка, поэтому Falcon VR интересен не столько частным пользователям, сколько бизнесу и государственным учреждениям, так госсектор уже приобрел для своих нужд 20 комплектов шлемов.

Варифокальный VR-шлем отличается особым расположением линз в объективе, которое обеспечивает возможность ручной или автоматической коррекции фокусного расстоянии и сектора наблюдения с сохранением стабильно высокого качества изображения. Генеральный директор и основатель лаборатории промышленного дизайна MNTlab Михаил Крапивной подтвердил, что Falcon VR позволяет создавать изображение очень высокого разрешения, близкого к возможностям глаза. Это обеспечивается благодаря высокоточному трекингу для отслеживания глаз и полупрозрачному зеркалу, которое формирует на сетчатке часть изображения с высоким разрешением в области фокуса и остальную часть с менее плотным расположением пикселей вне зоны фокуса.

Классические виртуальные шлемы, каждый канал которых состоит из контекстного дисплея и фокусирующей линзы, нарушают аккомодацию глаз и параллакс стереоизображения, что может провоцировать у пользователя тошноту, головокружение, изменение определения расстояния до объектов и многие другие дискомфортные реакции. Также на подобных устройствах объекты, находящиеся вблизи глаза, наблюдатели должны видеть в высоком разрешении, которого очень трудно достигнуть при использовании дисплеев шлема даже с разрешением 4K. Эти проблемы решает варифокальная оптическая система, которая обеспечивает дополнительное изображение высокого разрешения в зоне внимания наблюдателя, угол обзора составляет 110 градусов с возможностью перестройки дополнительного изображения в соответствии с аккомодацией (фокусировкой) и параллаксом глаз.

Виртуальный шлем с фокусными и контекстными дисплеями, в которых оптические элементы формирования фокусного изображения не мешают просмотру контекстного дисплея, а также изменения положения изображения фокусного дисплея вдоль оптической оси не искажают картинку. VR-шлем Falcon VR может фокусироваться на разноудаленных предметах, а угол обзора у фокусной зоны составляет, как уже упоминалось, выше 110 градусов. Самыми известными примерами подобного подхода был прототип очков виртуальной реальности финской компании Varjo и прототип Half Dome от Facebook*. Устройства с вариофокальной оптикой универсальны — они без труда как настраиваются на максимально широкий угол обзора, так и концентрируются на узко очерченных зонах — на это способен и варифокальный шлем виртуальной реальности Falcon VR от MNTlab.

* — Компания Meta (социальные сети Instagram и Facebook) — признана экстремистской организацией на территории Российской Федерации