Привет.
Сегодня снова поговорим о VR, но уже в разрезе прикладного использования. В предыдущем материале мы немного коснулись данной темы, а в этой статье привычно разберем один из вариантов реализации. Но сперва стоит оглянуться на предыдущий «Уголок». Освежите в памяти:
Обратная связь
В комментариях было несколько интересных соображений касательно того, чем необходимо дополнить описанное изобретение и что, напротив, следует исключить. Добавить рекомендовали защиту. И тут сложно не согласиться. Дети обладают каким-то запредельным мастерством оказываться в ситуациях, которые просто немыслимы во взрослой жизни. И то, что кажется нереальным для нас, для малышей обыденность. Так что защиты много не бывает. Корпус, более прочное стекло, чехол, возможно, заглушки на разъемы и т.п. Формулу, однако, править не придется, поскольку основной посыл был не в защите, и если мы дополнительно включим в формулу уточняющие признаки, то область охраны сузится. Конкурентам же использовать защиту в качестве отличительного признака не удастся, поскольку устройства с таковой уже давно известны и дают ожидаемый результат.
Другим предложением было сконцентрироваться на уже существующих планшетах и не пытаться воспроизводить устаревшие потребности новыми технологиями. И я даже ненадолго засомневался. Однако буквально пару дней назад наткнулся вот на эту статью.
![](https://mobile-review.com/all/wp-content/uploads/2023/12/01-10.jpg)
Суть в том, что, согласно исследованиям, чтение печатного текста позволяет лучше усваивать информацию. Кратно лучше. Особенно у детей. Авторы утверждают что:
«лингвистическое качество цифровых текстов, как правило, ниже, чем традиционно печатных текстов». Например, текст в социальных сетях может быть разговорным и лишен сложного синтаксиса и аргументации.
И тут как бы можно не согласиться. Меня вот, наоборот, сколько раз обвиняли в сложности повествования. Впрочем, далее исследователи все же делают более точный вывод. Поверхностное знакомство с цифровым текстом в сравнении с печатным происходит из-за слабых навыков управления отвлекающими факторами. Спонтанное переключение внимания на уведомления, порывы проверить сообщения в мессенджерах и далее по списку. Отсюда и восприятие прочитанного с планшета текста не более чем в качестве необязательной аннотации. Мы же предложили как раз копирование того самого неотвлекающего сценария чтения, какой реализуется при чтении печатных книг. Потребление мультимедийного контента максимально затруднено, а возможности традиционного письма и чтения расширены. На мой взгляд, выигрыш по всем фронтам. Безусловно, детали следует дорабатывать, но это неплохой вариант, от которого можно оттолкнуться. Подчеркну: мы не предлагаем готовый продукт. Это не более чем набросок будущего решения, которое требует вовлечения в процесс доработки профильных специалистов всех уровней образовательной программы. Едем дальше.
На обложке материала я упомянул о том, что инновации словно и не для нас делаются. Немного слукавил. Разумеется, для нас. И тот же VR тому пример. У очень многих такое устройство есть в личном пользовании дома. Но есть в этом и неудобство.
Проблема
Проблему же лучшим образом может описать само назначение шлема виртуальной реальности. Оно, как это ни удивительно, входит в противостояние с его естественным аналогом. Речь идет о ходьбе. Виртуальная реальность не нуждается в физическом перемещении тела, однако наш мозг настойчиво отправляет ноги в пляс. В видео ниже вы можете посмотреть на проблему (ссылка на конкретную секунду) и последующее решение:
То есть в качестве решения проблемы разработчики предложили буквально то, что ее решит. Ограничение перемещения. Однако если вспомнить слова из раздела «Обратная связь», то станет понятно, что есть тысяча и один сценарий, при котором такая «удочка» на спине не оправдает своего назначения. Давайте посмотрим на типовые существующие сегодня решения.
Уровень техники
Первый вариант, который стоит рассмотреть, предполагает очень сложную конструкцию:
![](https://mobile-review.com/all/wp-content/uploads/2023/12/02-11.jpg)
Может показаться, что конструкция не так уж и сложна, но не спешите с выводами. Устройство имеет беговую поверхность со сменой направления, которая подстраивается под направление движения.
Но проблема ровно та же самая, что и у аналога из видео. Удержание тела при падении весьма условное.
![](https://mobile-review.com/all/wp-content/uploads/2023/12/03-9.jpg)
Иллюстрация, что приведена выше, изображает устройство, которое устраняет недостаток предыдущего. Ограничение движения еще сильнее, но нарушается привычный опыт ходьбы. Зато кратно проще стала конструкция беговой поверхности, которая превратилась в небольшой скользкий перевернутый сегмент сферы. Хождение в таком устройстве скорее напоминает скольжение и «шарканье», нежели ходьбу.
Ну и вариант, который нам показали в видео, тоже, разумеется, запатентован.
![](https://mobile-review.com/all/wp-content/uploads/2023/12/04-8.jpg)
Не буквальная копия, но, тем не менее, недостатки схожие. Таким образом, проблему можно сформулировать так: требуется устройство, позволяющее перемещаться в виртуальном пространстве посредством отслеживания движения в реальном пространстве, при этом устройство должно быть компактным и безопасным при удержании тела в равновесии.
И тут мне подумалось, а есть ли такая уж большая необходимость пытаться повторять все шагающие особенности. Ведь можно добиться перемещения тела в виртуальном пространстве и без хождения по квартире. Упомянутые аналоги также позволяют не ходить по квартире, но необходимость в беговой поверхности, которая еще и вынуждает учиться по-особенному ходить, несколько смущает.
Решение мне подсказало следующее изобретение:
![](https://mobile-review.com/all/wp-content/uploads/2023/12/05-5.jpg)
В частности, аналоговый стик. Ведь именно им и осуществляется управление движением камерой и персонажем в играх. Его отличительная конструктивная особенность в том, что в его основе, по сути, аналог карданного шарнира:
![](https://mobile-review.com/all/wp-content/uploads/2023/12/06-8.jpg)
И в какую бы сторону вы ни направляли стик, он всегда повернется. Тем, кто привык крутить гайки, устройство наверняка знакомо:
![](https://mobile-review.com/all/wp-content/uploads/2023/12/07-5.jpg)
Таким образом, для имитации движения можно задействовать именно такую конструкцию. Но, разумеется, так, чтобы не занимать руки игрока всяческими контроллерами или манипуляторами. Чуть ниже я все подробно объясню. Вот только давайте немного обсудим еще один момент.
![](https://mobile-review.com/all/wp-content/uploads/2023/12/08-5.jpg)
Не знаю, как остальных, но лично меня никогда не покидало чувство, что вся эта конструкция просто не предназначена для создания ощущения удобства. Рычажки, ремешки, резинки, и все нужно подстроить и прижать нужным образом, когда шлем окажется на голове. На мой скромный взгляд, устройство для дома следовало продумывать в этом направлении:
![](https://mobile-review.com/all/wp-content/uploads/2023/12/09-5.jpg)
Подобный вариант позволит расположить внутри корпуса гораздо больше вспомогательных устройств. Кондиционирование, отслеживание взгляда, температурные датчики, гироскопы и т.п. И самое главное, все это не будет размещаться исключительно в передней части. Строго говоря, внутри корпуса можно разместить целый компьютер. Возникает вопрос, как не свернуть шею, взгромоздив все это на голову.
Я предложил бы обратить внимание на кабель, который тянется к шлему игрока:
![](https://mobile-review.com/all/wp-content/uploads/2023/12/10-18.jpg)
Если у нас уже есть необходимость тянуть провода к шлему, то почему бы и крепеж там же сразу не разместить?
Осуществление изобретения
Идея в том, чтобы закрепить шлем на специальном телескопическом манипуляторе на потолке, чтобы перемещение шлема влево и вправо при этом отслеживалось посредством механизма аналогового стика из типового контроллера.
![](https://mobile-review.com/all/wp-content/uploads/2023/12/11-17.jpg)
Представьте себе аналогичную конструкцию, только вместо крестовины с красными кольцами шлем VR. Крепление, имитирующее ось, находится напротив ушей.
Пользователь подходит к шлему виртуальной реальности, соединенному шарнирно с телескопическим манипулятором, который прикреплен к потолку (также шарнирно). Пользователь надевает шлем. Далее он регулирует положение шлема на голове и фиксирует его. Например, посредством нажатия на соответствующую кнопку. Наушники плотнее прилегают к ушам, а линзы придвигаются к глазам для оптимального фокусного расстояния. Активируется пользовательский интерфейс. Управление может осуществляться как посредством манипуляторов, так и отслеживанием движений глаз. После активации приложения, где необходимо отслеживание перемещений, пользователь переступает с ноги на ногу и перемещается на короткий шаг вперед. Шлем также смещается, отклоняя манипулятор от вертикального положения в наклонное. Шарнирное крепление шлема также изменяет свое положение, скользя вокруг кронштейнов, установленных на шлеме слева и справа. Ось, расположенная в теменной части головы, наклоняется (смотри устройство карданного шарнира). Пользователь переступает с ноги на ногу и смещается на шаг влево. Телескопический манипулятор отклоняется снова, однако вращение происходит уже вокруг оси, расположенной в теменной части шлема. Затем пользователь поворачивает голову. Благодаря наличию в шарнире крепления шлема к телескопическому манипулятору двух перпендикулярных осей, происходит поворот составных частей манипулятора вокруг оси, соответствующей оси самого тела вращения манипулятора. Все эти изменения можно отслеживать с помощью существующих на данный момент датчиков. В соответствии с дополнительным пунктом формулы изобретения крепление манипулятора к потолку может содержать ограничитель отклонения от вертикальной оси. Это целесообразно в случае, если телескопичность позволяет отходить слишком далеко от изначальной точки. Следует отметить, что изначальная задумка предполагала использование удлинения манипулятора исключительно для того, чтобы пользователь мог присесть. В соответствии с дополнительным пунктом формулы изобретения устройство также может обладать жилетом, соединенным с телескопическим манипулятором, чтобы в случае падения нагрузка приходилась на грудную клетку, а не шейный отдел позвоночника.
Таким образом, главная идея в том, что шлем является основным управляющим элементом движения, а не ноги. То, что в описании используется формулировка «переступает с ноги на ногу», — это из опытной эксплуатации. Когда я поставил себя в импровизированные условия, соответствующие описанию, движение не получалось осуществлять полноценными шагами. Слишком резкими были отклонения. То есть изобретение еще и ограничит радиус потенциальных хождений. Крепление же непосредственно шлема быстрее подскажет опасное смещение, потому как «шлем и камера» — это ближе к зрительному сенсору, чем «тело и камера».
Формула изобретения
1. Устройство виртуальной реальности, содержащее крепление, корпус, устройство вывода зрительной информации, устройство вывода звуковой информации, устройство кондиционирования, аккумулятор, электронные компоненты, кабель, элементы управления, модуль памяти с программным обеспечением;
- упомянутое крепление выполнено в виде телескопического манипулятора, оснащенного шарнирным креплением к поверхности с одной стороны и шарнирно соединенного с упомянутым корпусом устройства виртуальной реальности с другой стороны, при этом шарнирное соединение с корпусом оснащено по меньшей мере двумя перпендикулярными осями вращения;
- упомянутый корпус выполнен в виде шлема замкнутой формы, внутренняя поверхность которого реализована с возможностью изменения размера;
- упомянутое устройство вывода зрительной информации установлено в подвижной детали корпуса, выполненной с возможностью изменения положения.
2. Устройство виртуальной реальности в соответствии с п.1, отличающееся тем, что упомянутый телескопический манипулятор выполнен с ограничителем отклонения положения от изначального.
3. Устройство виртуальной реальности в соответствии с п.1 и п.2, отличающееся тем, что содержит жилет, соединенный с телескопическим манипулятором.
Следует отметить, что отдельные устройства мы не раскрываем намеренно. Например, устройство изменения размера внутренней поверхности. Это может быть как набор механических вставок, так и надувная гибкая мешковина типа манжеты устройства измерения давления. Аналогично и в отношении остальных элементов.
Что думаете? Как вам получившаяся, как ее назвала жена, «высокотехнологическая виселица»? Дополняйте своими инженерными находками. Вместе веселей.
Смелых идей, отличных изобретений и успешных продуктов. Удачи!