Средства для погружения зрителей в объемное виртуальное окружение
В настоящее время таким средством является кинематограф, возраст которого превысил 100 лет. Современные технологии достигли такого уровня, при котором имеется возможность создать объемное виртуальное окружение, которое по своему восприятию гораздо ближе к реальному. В отличие от существующих систем, требующих дорогостоящих больших экранов, мощных проекторов, затемненных помещений, предлагаемые средства могут быть реализованы с гораздо меньшими затратами.
Также как и в существующих системах, для создания объемного окружения зрителю предоставляется возможность разглядывать левым и правым глазом два несколько отличающихся изображения. Эти отличия связаны с тем, что глаза зрителя разнесены в пространстве, и из-за параллакса один глаз видит изображение, несколько отличающееся от изображения, которое видит второй глаз. Существующие средства в виде дешевых и ярких светодиодов и микропроцессоров, осуществляющих управление яркостью светодиодов, позволяют формировать требуемые изображения непосредственно на сетчатке глаза зрителя, создавая у него впечатление, что световые сигналы пришли извне из реального мира. При этом отпадает необходимость с больших широкоформатных экранах, дорогостоящих проекторах, больших помещениях. С этой целью около каждого глаза зрителя размещают очки, в которых вместо линз вставлены зеркала, колеблющиеся вокруг вертикальной оси, и дают возможность зрителю разглядывать вертикальную линейку светодиодов. При изменении угла поворота зеркала у зрителя создается впечатление, что эта линейка перемещается в пространстве в горизонтальном направлении. Если при этом каждый из светодиодов включается и выключается в соответствующие моменты времени, то зритель видит некоторое изображение. Фазы колебаний зеркал около левого и правого глаза сдвинуты на 90 градусов и период колебания зеркал разбит на 2 временных интервала. В одном из них изображение воспринимается левым глазом и не воспринимается правым, а во втором – наоборот, несколько иное изображение, предназначенное для правого глаза, воспринимается правым глазом, и не воспринимается левым. У зрителя создается впечатление, что он видит объемную картину, вернее, фрагмент объемной картины, ограниченный тем телесным углом, в котором он может рассматривать предметы реального мира. При повороте головы или зрачков глаз зритель видит другой фрагмент виртуального картины, точно так же, как это имеет место в реальном мире.


Продукт может использоваться не только в существующих кинотеатрах, но и домашних условиях, так как он не требует больших экранов и мощных проекторов. Одновременно в виртуальное окружение могут погружаться несколько зрителей. Для этого достаточно каждого зрителя снабдить очками, стоимость которых минимальна.

Проект находится на ранней стадии, при которой проверено восприятие формируемого изображения только одним глазом. Для восприятия стереоизображения необходимо подготовить несколько отличные изображения для обоих глаз. Линейка светодиодов и средства, обеспечивающие включение/выключение каждого светодиода в нужные моменты времени, изготовлены и опробованы.

В дальнейшем предполагается изготовить опытный образец очков, обеспечивающих восприятие изображений каждым глазом, подготовить изображения для левого и правого глаз и опробовать системы на нескольких зрителях.

Stereo Virtual Environment

At present cinematograph is used as such means. Its age is above 100 years. Up-to-date technologies achieve such high level that there is a possibility to produce stereo virtual environment which is closer to real world than the cinematograph does. Unlike known systems of virtual environment which require large screens, power projectors, dark rooms, proposed means can be realized with essentially smaller efforts.
Like in known systems, an observer is given a possibility to observe by his (her) left and right eyes two images which differ because of known parallax phenomenon. Up-to date means in a form of cheap and bright RGB leds and microprocessors controlled the brightness of each led enable to form necessary images directly on a retina of an eye of the spectator and give him (her) the impression that light beams go from real world. In this case there is no necessity in large screens, power projectors, great rooms. For this purpose each spectator is provided by a specific glasses in which oscillating mirrors around vertical axis are inserted instead of conventional lenses. The spectator looks at the reflection of leds arranged in a form of vertical line. With a change of the angle of the mirror the spectator has impression that the line is moving horizontally. If each led of the line is turned on and turned off in corresponding instants of time, the spectator sees some image. Phases of oscillations of two mirrors near left and right eyes differ by 90 degrees and the period of oscillations is divided by two time slots. In the first one the image is seen by the left eye but is nor seen by the right one. On the contrary, in the second time slot the image is seen by the right eye and is not seen by the left one. Thus, a possibility exists to present to the left eye the image which is differed from the image presented to the right eye. The spectator has an impression that he (she) sees stereo image or, more correctly, he (she) sees a fragment of stereo image limited by the maximal space angle in which he (she) can see objects of real world. With turning his (her) head or pupils of eyes he (she) will see other fragment of virtual world in the same manner as it takes place in the real world. The product can be used not only in existing cinemas but also in home rooms because neither large screens nor power projectors are required. Several spectators can be immersed in virtual environment simultaneously. Each spectator must be provided by glasses which cost is minimal.