Логотип Инфоурока

Получите 30₽ за публикацию своей разработки в библиотеке «Инфоурок»

Добавить материал

и получить бесплатное свидетельство о размещении материала на сайте infourok.ru

Инфоурок Технология Научные работыНаучная работа "Очки виртуальной реальности"

Научная работа "Очки виртуальной реальности"

Скачать материал

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя школа поселка Дружба городского округа г. Выкса Нижегородской области 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследовательская работа 

 

«Очки виртуальной реальности своими руками» 

Секция технологическая 

 

 

 

 

     

  Выполнил: Кукунчиков Дмитрий, 

                                     обучающийся  6 класса МБОУ СШ п. Дружба; 

                                     Научный руководитель: Панков Александр Юрьевич, 

                                     учитель физкультуры 

                                     МБОУ СШ п. Дружба 

 

 

 

 

 

2021 год 

 Содержание

Введение
1. Виртуальная реальность.
2. Виды виртуальной реальности.
3. Способы создания очков виртуальной реальности.
4. Практическая часть.
5. Анализ предложений магазинов и их отзывов.
6. Составление технологической карты очков виртуальной реальности.
7. Смета изготовления виртуальных очков.
Заключение
Список используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АННОТАЦИЯ

Актуальность темы: В настоящее время виртуальная реальность неразрывно связана с развитием современных технологий. Она позволяет полностью погрузиться в мир не существующих в реальной жизни (виртуальных) образов, событий и изображений. Вы можете осматривать самые отдаленные уголки мира, не выходя из собственного дома. Погрузится в мир виртуальной реальности можно с помощью очень простого устройства. И в нашем проекте расскажем, как сделать очки виртуальной реальности своими руками.

Цель проекта: создание очков виртуальной реальности своими руками.

Задачи:

1.     изучить понятие «виртуальная реальность»;

2.     рассмотреть способы создания очков виртуальной реальности;

3.     проанализировать предложения магазинов и отзывы;

4.     создать технологическую карту изготовления очков виртуальной реальности;

5.     составить смету по изготовлению очков виртуальной реальности.

Предмет: очки виртуальной реальности

Объект: виртуальная реальность

Методы: изучение разных источников информации, создание макета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Готовый творческий проект "Очки виртуальной реальности своими руками" был создан для того, чтобы определить наиболее доступный способ изготовления очков виртуальной реальности в домашних условиях. В работе дано развернутое определение понятия "виртуальная реальность». Готовый творческий проект "Очки виртуальной реальности своими руками" ставит перед собой такие задачи: изучить понятие «виртуальная реальность», рассмотреть способы создания очков виртуальной реальности, проанализировать предложения магазинов и отзывы на эти товары. В работе объясняется, чем обусловлено изобретение такого гаджета и как его можно использовать.

Индивидуальный проект на тему "Очки виртуальной реальности своими руками" содержит интересную информацию о виртуальной реальности и современных разработках в этом направлении. Также в рамках практической части своего исследования была создана технологическая карта изготовления очков виртуальной реальности и составлена смета по изготовлению очков виртуальной реальности.

Виртуальная реальность


Развитие информационных технологий, разработка специальных средств передачи информации человеку, а также обратной связи (надеваемых на голову стереоскопических дисплеев, перчаток и костюма, в которые встроены датчики, передающие на компьютер информацию о движениях пользователя) - все это создало новое качество восприятия и переживаний, осознанные как виртуальные реальности.

Эффект состоит в том, что человек попадает в мир, или весьма похожий на настоящий, или предварительно задуманный, сценированный программистом (например, попадает на Марс, участвует в космических путешествиях или космических войнах).

Наиболее ярким достижением новой информационной технологии, конечно же, является возможность для человека, попавшего в виртуальный мир, не только наблюдать и переживать, но действовать самостоятельно. Конечно, человек и раньше мог, причем достаточно легко, попасть в мир виртуальной реальности, например, погружаясь в картины, кинофильм или просто, увлеченно поглощая книгу.

Однако во всех подобных случаях активность человека была ограничена его позицией зрителя, читателя или слушателя - он сам не мог включиться в действие как активный персонаж. Совершенно иные возможности предоставляют системы виртуальной реальности: самому включиться в действие и побывать участником различных событий. Все это, судя по всему, и стало одной из мотивации, как можно быстрее усовершенствовать различные технологии. Однако быстрое распространение и использование таких технологий открывает множество совершенно особых проблем, с которыми человечество не сталкивалось ранее и которые не могут быть оставлены без внимания.

Хотя широкую известность и популярность понятие «виртуальная реальность» и все, что связано с ним, обрело сравнительно недавно - уже в эпоху первых компьютеров и глобальной сети Интернет, но идеи, приведшие к возникновению этой популярности, зародились гораздо ранее. Рассмотрим кратко историю происхождения самого термина, а также то, какие технологии этот термин в себя включает.

Виртуальная реальность - созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, осязание и другие. Полное погружение в виртуальную реальность требует от пользователя надеть сенсорный костюм, передающий данные о движениях в компьютер.

Головной дисплей - это два очень маленьких видеомонитора. Размещение этих устройств в маске или шлеме таково, что глаза могут принимать изображение, которое мозг понимает, как реальное. К некоторым дисплеям идут наушники, создающие звуковую среду.

То, о чем рассказали выше, относится к виртуальной реальности в ее стандартом понимании. Однако в настоящее время существуют разные понимания этого понятия, и соответственно различные виды ВР, которые необходимо рассмотреть подробнее.

Виды виртуальной реальности


Что же было до виртуальной реальности? Конечно же телевидение. Фактически, оно уже давно используется многими людьми для ухода в несуществующую, выдуманную реальность, привлекая их виртуальными сюжетами и возможностью стать на некоторое время частью какого-нибудь сюжета.  При этом люди иногда оказываются втянутыми настолько, что воспринимают телевизионных персонажей, как близких людей, друзей и переживают за них очень сильно.

Полноценная ВР-система должна обладать следующими свойствами: она отвечает на действия и движения пользователя в реальном времени и создает погружение в виртуальный мир. На сегодняшний день, есть несколько типов виртуальной реальности, которых, при желании, может приобрести любой человек. 

1. Кабинные симуляторы - человек садится в кабину и видит перед собой в окне дисплей компьютера, на котором изображены некие изображения. Двигаешь рычаги в кабине – двигается картинка.

виртуальные очки 1

2. Системы искусственной реальности - видят реальные видеозаписи друг друга в виртуальном пространстве. Эти системы не требуют надевать дисплей на голову и могут успешно использоваться новичком.  

виртуальные очки 2

3. Системы «расширенной» реальности - изображение на экране дисплея, перед глазами прозрачно, так что вы сможете видеть одновременно и свое реальное окружение, и виртуальные объекты.

4. Системы телеприсутствия - используют видеокамеры и микрофоны для погружения в виртуальное окружение пользователя. Такого рода системы были установлены на космическом корабле, который в июле 1997 года "приземлился" на Марс - с их помощью ученые с Земли могли рассматривать и фотографировать поверхность планеты.

виртуальные очки 3

5. Настольные ВР-системы - представляют виртуальную реальность с помощью больших мониторов или проекторов и  пользователь, может повернуть реальность на все 360 градусов. С помощью такой системы легко показать модель будущего здания или проект корабля.

6. Очки виртуальной реальности.

виртуальные очки 4

Способы создания очков виртуальной реальности

Первые очки виртуальной реальности были выпущены в 2014 году компанией Google. Первый виртуальный гаджет для смартфонов представлял собой виртуальный шлем с корпусом из картона. Предназначался для тех, кто только знакомился с миром цифровой реальности. Стоил дешево – 300-600 рублей.

Позже была выдана пошаговая инструкция, по которой пользователи самостоятельно либо с помощью 3D-принтера начали изготавливать подобные очки самостоятельно.

В 2015 году появились современные VR-шлемы – Gear. Их производитель – компания Samsung. Устройства создавались совместно с разработчиками виртуальных очков Oculus, специально для моделей телефонов Samsung Galaxy. Стоимость такого приспособления была от 3000 рублей до 5000 рублей.

В нашем проекте мы рассмотрим способы создания очков виртуальной реальности и с помощью канцелярского ножа, пары увеличительных стекол и листа картона мы превратим мой телефон в очки виртуальной реальности хорошего  качества.

виртуальные очки 5

И 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 люди. За возможность побывать в виртуальной реальности приходилось выкладывать по десятки тысяч рублей - ведь в заветном устройстве использовались миниатюрные цветные дисплеи.

С помощью обычного ножа, пары увеличительных стекол и картона можно сделать своими руками из обыкновенного смартфона подобие очков виртуальной реальности. Однако многие желающие не знают, как сделать очки виртуальной реальности из смартфона, из-за чего приобретают дорогущие модели, либо же заказывают картонные комплекты, по типу Google Cardboard.

Конструкция самодельных очков имеет несколько плюсов перед заказным корпусом, ведь линзы в ней можно выбирать и подбирать самостоятельно. Благодаря этому очки виртуальной реальности можно подстраивать под особенности зрения любого пользователя.

1 вариант:

1.     Измерить диаметр линз, которые вам потребуются. Для этого необходимо положить смартфон на устойчивую ровную поверхность и включить на нем приложение виртуальной реальности. Посмотрите на экран сквозь линзы, регулируя расстояние. Так вы не только поймете, какие линзы вам нужны, но и определитесь с фокусным расстоянием.

2.     Далее попробуйте или сами сконструировать коробочку из картона, которая и будет являться корпусом, либо же скачайте развертку из интернета. Главное, чтобы дно корпуса было не таким длинным, как его верх, ведь не стоит забывать про отверстие для носа. Сделайте выступы для смартфона, чтобы он мог опираться на них. Также не стоит забывать про вырезы под кнопки на боковых гранях телефона.

3.     Внутренности корпуса покрасьте в черный. Благодаря краске такого цвета вы сможете избегать различных бликов и отражений, которые будут мешать концентрироваться на просмотре.

2 вариант:

1.     Для более толстого картона лучше взять канцелярский нож, им удобнее работать прямо сверху листа. Если вы хотите собрать очки вручную, то нужно вырезать картон вместе с ними.

2.     Далее вам понадобятся 2 линзы, либо кусочки прозрачной пластмассы. Так, например, можно вырезать из обычной пластиковой бутылки 4 одинаковых круга, склеить их между собой по 2 штуки паяльной лампой, оставив небольшое расстояние вверху. Затем в шприц набирается вода из-под крана, ею заполняется пространство между «линзами» из пластика, затем оставшийся место также запаивается, и в ваших руках оказываются почти законченные собранные в домашних условиях очки виртуальной реальности.

3.     Когда практически все готово, остается решить только проблему с креплением смартфона в очках. Для этого можно использовать резиновое кольцо и 2 липучки (примерно 20х30 мм) для закрепления крышки.

виртуальные очки 6

виртуальные очки 7

Самой большой находкой для поклонников виртуальной реальности будет адаптированное под VR приложение Google Earth.

Так, не выходя из дома вы сможете путешествовать по разным странам, наслаждаясь удивительными видами. Качество картинки не всегда оправдывает использование приложение в виртуальной реальности, но зато возможности приложения полностью уравновешивают недостатки.

В интернете можно найти самые разнообразные варианты приложений для собранных VR очков своими руками. Соберите свои собственные очки виртуальной реальности, ничем не уступающий бюджетным покупным и погружайтесь в удивительный мир VR!

 

 

 

Анализ предложений магазинов и их отзывов

 

В нашей проектной работе мы решили проанализировать очки виртуальной реальности, предлагаемые различными магазинами. Рассмотреть преимущества и недостатки.

Модель

Преимущества

Недостатки

HTC Vive (средняя цена 67000 рублей)
виртуальные очки 8

Для каждого глаза есть собственный AMOLED-дисплей разрешением 1200×1080 с частотой обновлений 90 Гц. Совокупное разрешение, которое воспринимает человек, по заявлению производителя - 2160×1200.
+

- Высокая цена

Xiaomi Mi VR 2 (средняя цена 4900 рублей)
виртуальные очки 9

Угол обзора у очков 103 градусов. Кстати, в Xiaomi MI VR 2 присутствует регулировка фокуса линз, что точно оценят близорукие и дальнозоркие пользователи. А встроенный оптический датчик автоматически выключает шлем после снятия.
+ Невысокая цена
+ Хороший функционал для гарнитуры, работающей со смартфоном

- Отсутствие возможности прослушивать музыки
- Приложение на китайском языке

Oculus Go - 64GB (средняя цена 18050 рублей)
виртуальные очки 10

Эти очки можно использовать как самостоятельное устройство. Им не нужны ни провода, ни подключение к компьютеру или смартфону.
+ Возможность автономного использования
+ Большое количество приложений для Oculus

- Небольшая автономность (до 2 часов)

Samsung HMD Odyssey (средняя цена 34000 рублей)
виртуальные очки 11

Регулировать в очках можно практически все - от фокуса до межзрачкового расстояния. В комплекте продвинутая гарнитура от AKG и контроллер движения.
+ Высокое разрешение картинки
+ Большой угол обзора

- Высокая цена

Oculus Rift CV1 + Touch (средняя цена 52400 рублей)
виртуальные очки 12

Комплект поставки для Oculus, как всегда, богатый - встроенные наушники, геймпад, пульт управления и внешний датчик положения в пространстве.
+ Хорошая комплектация
+ Много контента для платформы

- Запотевание линз при долгом использовании

Мы проанализировали очки виртуальной реальности популярных марок и можем сделать вывод, что несмотря на большие преимущества, связанные с качеством и функциональностью всех рассмотренных очков, у них есть и существенные минусы – цена и время использования. В очках, которые предлагаем вам сделать мы, также есть и минусы, и плюсы.

Преимущества:

·         абсолютно бюджетный вариант – можно сделать из того, что есть в доме практически у каждого человека;

·         простая технология создания;

·         время работы зависит только от уровня заряда вашего телефона;

·         также важную роль играет качество дисплея и изображения.

Недостатки:

·         внешне отличается от дорогих и любых цифровых очков ВР;

·         низкая прочность, так как за основу берется картон;

·         размер делается только под определенный смартфон;

·         качество изображения во многом уступает покупным очкам ВР.

Составление технологической карты очков виртуальной реальности

 

Распечатать шаблон (много вариантов представлено в интернете, в списке литературы мы прикрепили ссылку на источник)

виртуальные очки 13

Наклеить шаблон на картон

виртуальные очки 14

Вырезать по контуру

виртуальные очки 15

Согнуть и скрепить отдельные места

виртуальные очки 16

При вырезании необходимо быть внимательным и соблюдать точность на стыках, чтобы размеры не искажались. Затем все элементы необходимо аккуратно вырезать по контуру. По специальным отметкам на чертеже будет понятно, в каких местах конструкцию необходимо согнуть, а в каких скрепить.

В готовую конструкцию вставить линзы

виртуальные очки 17

Далее в уже собранный каркас необходимо вставить линзы, а в случае необходимости, зафиксировать их для повышения надежности крепежа.

Для повышения комфортности использования полученного устройства, в местах соприкосновения с головой, поверхность можно обложить поролоном или иным смягчающим материалом.

Наши очки мы не стали украшать или добавлять смягчающий материал, но планируем в дальнейшем это исправить.

Смета изготовления виртуальных очков

Следует отметить, что для самостоятельного изготовления не понадобится дорогостоящих либо предметов.

Итак, теперь перейдем к списку необходимых материалов для изготовления очков виртуальной реальности своими руками в домашних условиях:

Картон. (Рекомендуется применять наиболее плотные, в нашем случае – это коробка из-под ноутбука.

Линзы. Наиболее оптимальным вариантом будет применение двояковыпуклых асферических линз с фокусным расстоянием 40-45 мм и 25 мм в диаметре. Но в наших очках мы использовали круги, вырезанные и склеенные из прозрачной пластмассовой бутылки, заполненные водой.

Резинка. Длина резинки должна быть не менее 8см, поскольку при её помощи будет крепиться смартфон.

Помимо материалов, также понадобятся некоторые инструменты: линейка, ножницы, клей. Исходя из своих возможностей и смекалки, некоторые материалы и инструменты можно заменить на подобные варианты, если от этого не пострадает функциональность.

Так как для картона мы взяли обычную коробку из-под ноутбука, а для линз мы использовали бутылку из-под воды, то наши расходы были только на печать 3 листов А4 – шаблонов и это – 9 рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из-за того, что растет популярность виртуальных технологий, многие люди желают к ним приобщиться. На сегодняшний день в продаже имеется множество всевозможных моделей устройств, различной стоимости и с различными функциями.  

Тем не менее некоторые пользователи из любопытства или с целью экономии задаются вопросом, как сделать очки виртуальной реальности своими руками из подручных средств?  Данный вариант, конечно же подходит, прежде всего, для тех, кто обладает современным смартфоном с большим экраном. По статистике подобными устройствами в мире пользуется немалая часть населения.

Таким образом, при маленьких денежных и определенных временных затратах, пользователь своими руками может изготовить отличные очки. О том, что для этого понадобится и каким образом осуществляется сборка всех деталей, рассмотрели в нашей проектной работе и у нас получились очки виртуальной реальности.

Список используемой литературы

1.     Дацюк С. Ноу-хау виртуальных технологий. - PC Club, №30, 1997.

2.     Интернет-ресурсы.

 

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Пожаловаться на материал
Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Проверен экспертом

Общая информация

Учебник: «Технология. Технический труд. 5–7 классы (в 3-х частях)», Казакевич В.М., Молева Г.А.
Тема: § 6. Примеры технологий
Скачать материал

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.