9.1. Джойстики.

Главным игровым устройством на обычном компьютере до сих пор является обычная клавиатура. Однако чтобы получить в той или иной игре полный контроль над объектами используются специализированные компоненты — джой­стики, позволяющие управлять объектом игры (персонажем, автомобилем или самолетом) в трех плоскостях (измерениях)

Кроме того, на джойстиках могут располагаться дополнительные кнопки, например, для ведения огня из различных видов оружия и т.п.

Новое технологическое достижение в конструкции джойстиков (и мышей) — механизм обратной связи (Force Feedback). Физически меха­низм реализован просто — внутри джойстика установлены электромоторы, связанные с рукояткой управления. Команды на электромоторы поступают в соответствии с событиями, происходящими в игре. Харак­терными примерами таких событий являются отдача от выстрела, столкновения с препятствиями.

Выпускаются и другие специализированные игровые устройства: геймпады, штурвалы, педали, рули и даже целые кабины.

9.2. Технические средства виртуальной реальности.

Техническими средствами для перехода человека в виртуальную реальность являются системы визуализации, позволяющие получить объемное стереоскопическое изображение (Слайд 38).

Впервые такие системы были разработаны для авиационных трена­жеров. Шлемы VR военных тренажеров (например, фирмы Kaiser Electro-Optics) умеют отображать обстановку, практически неотличимую от реального мира, но их стоимость достигает 250 000 долларов. С середины 90-х годов начались интенсив­ные разработки моделей шлемов (очков) VR для бытового применения. Компания IIS (Interactive Imaging Systems) в 1995 году выпустила на рынок шлем виртуальной реальности VFX1.

Прогресс в этой области движется очень медленно в сравнении с другими компьютерными компонентами. Пока не найдены приемлемые по стоимости технологические решения, позволяющие обеспечить необходимое разрешение микро­дисплеев, цветность и частоту обновления изображения, соответству­ющие комфортному восприятию. Считается, что глаз человека содер­жит около 6 млн. фоторецепторов, а поле зрения по горизонтали достигает 80°. Следовательно, дисплей, находящийся пря­мо перед глазом и перекрывающий все поле зрения, должен вмещать около 6 млн. пикселов, что примерно соответствует разрешению 1600x1200 точек при глубине цветности 24 бита в режиме RGB. Техни­чески создать такой микродисплей особого труда не составляет, однако его стоимость пока превышает разумные рамки. К тому же для шлема VR требуется пара таких устройств.

Прочие элементы шлемов виртуальной реальности (аудионаушники, датчики движения головы и глаз) созданы по давно известной техно­логии и реализуются без проблем. В качестве устройств управления преимущественно используются мыши, джойстики с обратной связью (Force Feedback) и перчатки с сенсорами перемещения пальцев в трех измерениях.

9.3. Устройство шлемов (очков) vr.

В настоящее время на рынке представлено немного устройств, которые можно использовать на персональных компьютерах для погружения в виртуальную реальность, например :

• шлем VFX-3D компании IIS (стоимость около 1500$) при подключении к ком­пьютеру на дисплеи выводит изображение с видеокарты. Для про­смотра стерео и перемещения в виртуальном мире необходимо иметь соответствующее ПО. Дисплеи обладают низкими характеристиками: диагональ 0,7 дюйма (1,8 см), 360 000 пикселов (разрешение 263x480 точек), 16-битный цвет, угол обзора 35° по горизонтали. Низкое разрешение, пло­хая цветопередача и слабая контрастность не позволяют работать в шлеме более 15 минут, затем необходимо делать пе­рерыв.

• устройство Су-Visor DH-4000VP-3D (стоимость около 2000$) оснащено дисплеями с разреше­нием 800x600 точек (глубина цвета 24 бит) с полем зрения 31,5° (по диагонали). Дисплеи с диагональю 0,49 дюйма (1,25 см) не могут полностью перекрыть поле зре­ния: размер изображения примерно соответствует просмотру 42-дюй­мового телевизора с расстояния 2 метра.

• очки i-glasses SVGA 3D (стоимость около 1500$) с разрешением дисплеев 800x600 точек, цвет­ностью 24 бит и полем зрения 26°.

Шлемы (очки) VR, предназначенные для персональных компьютеров, обычно могут работать в трех режимах получения стереоизображе­ния (компьютерная игра должна поддерживать хотя бы один из этих режимов):

• режим чередования строк (interlaced или PC-Line (PC-L)) - разложение исходного изображения на строки по числу точек вертикального разрешения и вывод их на дисплеи со сдвигом, обеспечивающим стереоскопичность.

• режим чередования кадров (Page Flipping) - кадры поочередно (со сдвигом) выводятся на дисплеи. Для комфортного отображения необходимо обеспечить частоту исходного изображения как минимум 150 Гц (2x75 Гц).

• режим стереопары (Separate) дает самое комфортное изображение - на каждый дисплей выводится независимое изображение. Очевидно, что видеокарта должна поддерживать вывод на два дисплея (функция Dual Head).

24