شاشة مثبتة على الرأس

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة

جندي احتياطي في الجيش البريطاني يرتدي نظارة الواقع الافتراضي سامسونج جير في آر

شاشة العرض المثبتة على الرأس ( HMD ) هي جهاز عرض يُرتدى على الرأس أو كجزء من خوذة، ويحتوي على شاشة عرض صغيرة أمام عين واحدة ( شاشة عرض أحادية ) أو أمام كل عين ( شاشة عرض ثنائية ). تُستخدم شاشات العرض المثبتة على الرأس في العديد من المجالات، بما في ذلك الألعاب والطيران والهندسة والطب. [ 1 ]

نظارات الواقع الافتراضي هي نوع من أجهزة العرض المثبتة على الرأس (HMD) التي تتعقب الموقع والدوران ثلاثي الأبعاد لتوفير بيئة افتراضية للمستخدم. تستخدم نظارات الواقع الافتراضي ثلاثية المحاور (3DOF) عادةً وحدة قياس بالقصور الذاتي (IMU) للتتبع. أما نظارات الواقع الافتراضي سداسية المحاور (6DOF) فتستخدم عادةً دمج البيانات من مصادر متعددة، بما في ذلك وحدة قياس بالقصور الذاتي واحدة على الأقل.

شاشة العرض البصرية المثبتة على الرأس (OHMD) هي شاشة قابلة للارتداء يمكنها عكس الصور المعروضة وتسمح للمستخدم بالرؤية من خلالها. [ 2 ]

ملخص

خوذة رأس مزودة بتقنية تتبع حركة العين، مزودة بإضاءة LED وكاميرات لقياس حركات العين.

تتكون أجهزة العرض الرأسية النموذجية من شاشة أو شاشتين صغيرتين، مع عدسات ومرايا شبه شفافة مدمجة في نظارات (تُسمى أيضًا نظارات البيانات)، أو قناع، أو خوذة. وحدات العرض مصغرة وقد تشمل أنابيب أشعة الكاثود (CRT)، أو شاشات الكريستال السائل (LCD)، أو شاشات الكريستال السائل على السيليكون (LCoS)، أو الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLED). يستخدم بعض المصنّعين شاشات عرض دقيقة متعددة لزيادة الدقة الكلية ومجال الرؤية .

تختلف أجهزة العرض المثبتة على الرأس (HMDs) في قدرتها على عرض الصور المولدة بالحاسوب (CGI) فقط، أو الصور الحية من العالم الواقعي فقط، أو كليهما. معظم هذه الأجهزة تعرض صورًا مولدة بالحاسوب فقط، والتي تُعرف أحيانًا بالصورة الافتراضية. بينما تسمح بعض الأجهزة بدمج الصور المولدة بالحاسوب مع المشهد الواقعي، وهو ما يُعرف أحيانًا بالواقع المعزز (AR) أو الواقع المختلط (MR). ويمكن دمج المشهد الواقعي مع الصور المولدة بالحاسوب عن طريق عرضها من خلال مرآة عاكسة جزئيًا ومشاهدة العالم الواقعي مباشرةً، وتُعرف هذه الطريقة بالرؤية البصرية المباشرة. كما يمكن دمج المشهد الواقعي مع الصور المولدة بالحاسوب إلكترونيًا عن طريق استقبال فيديو من كاميرا ودمجه إلكترونيًا مع الصور المولدة بالحاسوب.

باستخدام تقنية الواقع المعزز، تُمكّن شاشات العرض المثبتة على الرأس من عرض صور شفافة. وباستخدام تقنية الواقع الافتراضي، تُمكّن هذه الشاشات من عرض الصور بزاوية 360 درجة. [ 3 ]

خوذة عرض بصرية

تستخدم شاشة العرض البصرية المثبتة على الرأس خلاطًا بصريًا مصنوعًا من مرايا مطلية جزئيًا بالفضة. يعكس هذا الخلاط الصور الاصطناعية، ويسمح بمرور الصور الحقيقية عبر العدسة، مما يتيح للمستخدم الرؤية من خلالها. وقد وُجدت طرقٌ عديدة لشاشات العرض الشفافة المثبتة على الرأس، ويمكن تلخيص معظمها في فئتين رئيسيتين تعتمدان على المرايا المنحنية أو الموجهات الموجية . استخدمت شركة Laster Technologies المرايا المنحنية، كما استخدمتها شركة Vuzix في منتجها Star 1200. أما طرق الموجهات الموجية المختلفة، فقد وُجدت منذ سنوات، وتشمل بصريات الحيود، والبصريات الهولوغرافية، والبصريات المستقطبة، والبصريات العاكسة.

التطبيقات

تشمل التطبيقات الرئيسية لتقنية العرض على الرأس (HMD) المجالات العسكرية والحكومية (الإطفاء، الشرطة، إلخ) والمدنية والتجارية (الطب، ألعاب الفيديو، الرياضة، إلخ).

الطيران والتكتيكات الأرضية

فني معدات طيران تابع لسلاح الجو الأمريكي يجري اختبار نظام استهداف متكامل مثبت على خوذة سكوربيون

في عام 1962، كشفت شركة هيوز للطائرات عن جهاز العرض الإلكتروني (Electrocular)، وهو عبارة عن شاشة عرض أحادية مثبتة على الرأس، صغيرة الحجم (بطول 7 بوصات)، تعمل بتقنية أنبوب أشعة الكاثود، وتعكس إشارة التلفزيون إلى عدسة شفافة. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ويجري دمج أجهزة العرض المتينة المثبتة على الرأس بشكل متزايد في قمرات قيادة المروحيات والطائرات المقاتلة الحديثة. وعادةً ما تكون هذه الأجهزة مدمجة بالكامل مع خوذة الطيار، وقد تشمل واقيات للوجه، وأجهزة رؤية ليلية ، وشاشات عرض لرموز أخرى.

يستخدم العسكريون والشرطة ورجال الإطفاء شاشات العرض المثبتة على الرأس (HMDs) لعرض معلومات تكتيكية مثل الخرائط أو بيانات التصوير الحراري أثناء مشاهدة المشهد الحقيقي. وشملت التطبيقات الحديثة استخدام هذه الشاشات من قبل المظليين . [ 8 ] في عام 2005، طُرحت شاشة Liteye HMD لقوات القتال البرية كشاشة متينة وخفيفة الوزن ومقاومة للماء، تُثبّت على حامل خوذة PVS-14 العسكرية الأمريكية القياسي. تحل شاشة OLED أحادية اللون ذاتية التشغيل محل أنبوب NVG، وتتصل بجهاز حاسوب محمول. تتميز شاشة Liteye بخاصية الرؤية من خلالها، ويمكن استخدامها كشاشة عرض مثبتة على الرأس قياسية أو لتطبيقات الواقع المعزز . صُممت الشاشة لتوفير بيانات عالية الوضوح في جميع ظروف الإضاءة، سواء في وضع التشغيل المغطى أو الشفاف. تتميز شاشة Liteye باستهلاك منخفض للطاقة، حيث تعمل بأربع بطاريات AA لمدة 35 ساعة، أو تتلقى الطاقة عبر منفذ USB قياسي. [ 9 ]

تواصل وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة ( داربا ) تمويل الأبحاث في مجال شاشات العرض الرأسية للواقع المعزز كجزء من برنامج الدعم الجوي القريب المستمر (PCAS). وتعمل شركة فوزيكس حاليًا على نظام لبرنامج الدعم الجوي القريب المستمر يستخدم الموجهات الموجية الهولوغرافية لإنتاج نظارات واقع معزز شفافة لا يتجاوز سمكها بضعة ملليمترات. [ 10 ]

هندسة

يستخدم المهندسون والعلماء شاشات العرض المثبتة على الرأس (HMDs) لتوفير رؤية مجسمة لمخططات التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD). [ 11 ] يُعدّ الواقع الافتراضي، عند تطبيقه في الهندسة والتصميم، عاملاً أساسياً في دمج العنصر البشري في عملية التصميم. فمن خلال تمكين المهندسين من التفاعل مع تصاميمهم بحجمها الطبيعي، يُمكن التحقق من صحة المنتجات واكتشاف المشكلات التي قد لا تظهر إلا عند إنشاء النماذج الأولية المادية. يُنظر إلى استخدام شاشات العرض المثبتة على الرأس في الواقع الافتراضي على أنه مكمّل للاستخدام التقليدي لبيئة الواقع الافتراضي المُحوسبة (CAVE) في محاكاة الواقع الافتراضي. تُستخدم شاشات العرض المثبتة على الرأس في الغالب للتفاعل الفردي مع التصميم، بينما تتيح بيئة الواقع الافتراضي المُحوسبة جلسات واقع افتراضي أكثر تعاوناً.

تُستخدم أنظمة العرض المثبتة على الرأس أيضًا في صيانة الأنظمة المعقدة، حيث يمكنها أن تمنح الفني رؤية محاكاة للأشعة السينية من خلال الجمع بين رسومات الكمبيوتر مثل مخططات النظام والصور مع الرؤية الطبيعية للفني (الواقع المعزز أو المعدل).

الطب والبحوث

توجد أيضًا تطبيقات في الجراحة، حيث يتم دمج مجموعة من البيانات الشعاعية ( التصوير المقطعي المحوسب بالأشعة السينية (CAT) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)) مع الرؤية الطبيعية للجراح للعملية، وفي التخدير، حيث تكون العلامات الحيوية للمريض ضمن مجال رؤية طبيب التخدير في جميع الأوقات. [ 12 ]

تستخدم الجامعات البحثية عادةً شاشات العرض المثبتة على الرأس لإجراء دراسات متعلقة بالرؤية والتوازن والإدراك وعلم الأعصاب. وفي عام 2010، دُرست إمكانية استخدام قياسات التتبع البصري التنبؤي لتشخيص إصابات الدماغ الرضية الخفيفة. في اختبارات التتبع البصري، تُظهر شاشة العرض المثبتة على الرأس المزودة بخاصية تتبع حركة العين جسمًا يتحرك بنمط منتظم. ويستطيع الأشخاص غير المصابين بإصابات دماغية تتبع الجسم المتحرك بحركات عين سلسة ودقيقة . [ 13 ]

الألعاب والفيديو

مفهوم سماعة الرأس الحاسوبية

تتوفر أجهزة العرض الرأسي منخفضة التكلفة للاستخدام مع ألعاب ثلاثية الأبعاد وتطبيقات الترفيه. كان جهاز Forte VFX1 من أوائل أجهزة العرض الرأسي المتاحة تجاريًا، والذي أُعلن عنه في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية (CES) عام 1994. [ 14 ] تميز جهاز VFX-1 بشاشات مجسمة، ونظام تتبع حركة الرأس ثلاثي المحاور، وسماعات رأس ستيريو. وكانت شركة سوني رائدة أخرى في هذا المجال، حيث أصدرت جهاز Glasstron عام 1997. وكان مزودًا كملحق اختياري بمستشعر موضعي يسمح للمستخدم برؤية المحيط، مع تغير المنظور بحركة الرأس، مما يوفر إحساسًا عميقًا بالانغماس. ومن التطبيقات المبتكرة لهذه التقنية لعبة MechWarrior 2 ، التي سمحت لمستخدمي جهاز Sony Glasstron أو نظارات Virtual I/O iGlasses بتبني منظور بصري جديد من داخل قمرة قيادة المركبة، باستخدام أعينهم كمرجع بصري ورؤية ساحة المعركة من خلال قمرة قيادة مركبتهم.

يمكن توصيل العديد من ماركات نظارات الفيديو بكاميرات الفيديو الحديثة وكاميرات DSLR ، مما يجعلها مناسبة كشاشة عرض عصرية. وبفضل قدرة هذه النظارات على حجب الضوء المحيط، يتمكن صانعو الأفلام والمصورون من رؤية صورهم الحية بشكل أكثر وضوحًا. [ 15 ]

يُعدّ جهاز Oculus Rift شاشة عرض للواقع الافتراضي تُثبّت على الرأس، من ابتكار بالمر لاكي ، وقد طوّرته شركة Oculus VR لمحاكاة الواقع الافتراضي وألعاب الفيديو. [ 16 ] أما جهاز HTC Vive فهو شاشة عرض للواقع الافتراضي تُثبّت على الرأس أيضًا. يُنتج هذا الجهاز بالتعاون بين شركتي Valve و HTC ، ويتميز بتتبع دقيق للحركة على نطاق الغرفة، ووحدات تحكم عالية الدقة. بينما يُعدّ جهاز PlayStation VR سماعة رأس للواقع الافتراضي مخصصة لأجهزة ألعاب الفيديو، وتحديدًا جهاز PlayStation 4. [ 17 ] أما Windows Mixed Reality فهو منصة طوّرتها مايكروسوفت، وتضمّ مجموعة واسعة من سماعات الرأس التي تنتجها شركات HP وسامسونج وغيرها، وهي قادرة على تشغيل معظم ألعاب HTC Vive. وتعتمد هذه المنصة على تقنية التتبع الداخلي فقط لوحدات التحكم الخاصة بها.

السينما الافتراضية

صُممت بعض شاشات العرض المثبتة على الرأس لعرض محتوى الفيديو والأفلام التقليدية في سينما افتراضية. تتميز هذه الأجهزة عادةً بمجال رؤية ضيق نسبيًا يتراوح بين 50 و60 درجة، مما يجعلها أقل غامرة من نظارات الواقع الافتراضي، لكنها توفر في المقابل دقة أعلى من حيث عدد البكسلات لكل درجة. فعلى سبيل المثال، تميزت شاشة سوني HMZ-T1 ، التي صدرت عام 2011، بدقة 1280×720 بكسل لكل عين. وفي عام 2015 تقريبًا، طُرحت منتجات "السينما الخاصة" المستقلة التي تعمل بنظام أندرويد 5 (لولي بوب) تحت علامات تجارية مختلفة مثل VRWorld وMagicsee، بالاعتماد على برمجيات من شركة Nibiru.

تضمنت المنتجات التي صدرت حتى عام 2020 بدقة 1920×1080 بكسل لكل عين جهاز Goovis G2 [ 18 ] وجهاز Royole Moon [ 19 ] . كما توفر جهاز Avegant Glyph [ 20 ] الذي يتميز بعرض شبكي بدقة 720 بكسل لكل عين، وجهاز Cinera Prime [ 21 ] الذي يتميز بدقة 2560×1440 بكسل لكل عين بالإضافة إلى مجال رؤية 66 درجة . كان جهاز Cinera Prime كبير الحجم نسبيًا، وكان يُثبّت إما بذراع دعم قياسي أو بحامل رأس اختياري. وكان من المتوقع توفر جهاز Cinera Edge [ 22 ] في أواخر عام 2021، والذي يتميز بنفس مجال الرؤية ودقة 2560×1440 بكسل لكل عين كما في طراز Cinera Prime السابق، ولكن بحجم أصغر بكثير . من بين المنتجات الأخرى المتوفرة في عام 2021 ، جهاز Cinemizer OLED [ 23 ] بدقة 870×500 بكسل لكل عين، وجهاز VISIONHMD Bigeyes H1 [24] بدقة 1280×720 بكسل لكل عين، وجهاز Dream Glass 4K [ 25 ] بدقة 1920 × 1080 بكسل لكل عين. جميع المنتجات المذكورة هنا مزودة بسماعات رأس أو أذن باستثناء Goovis G2 وCinera Prime وVISIONHMD Bigeyes H1 وDream Glass 4K، التي توفر منفذًا لسماعات الرأس فقط.

جهاز تحكم عن بعد

متسابق طائرات بدون طيار يرتدي نظارات FPV

تعتمد تقنية الطيران بالطائرات بدون طيار من منظور الشخص الأول (FPV) على شاشات مثبتة على الرأس تُعرف باسم "نظارات FPV". [ 26 ] [ 27 ] تُستخدم نظارات FPV التناظرية (مثل تلك التي تنتجها شركة Fat Shark ) بشكل شائع في سباقات الطائرات بدون طيار نظرًا لانخفاض زمن استجابة الفيديو فيها. أما نظارات FPV الرقمية (مثل تلك التي تنتجها شركة DJI ) فتزداد شعبيتها بشكل ملحوظ بفضل دقة الفيديو العالية التي توفرها.

منذ العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، أصبح استخدام طائرات الدرون بتقنية FPV شائعًا في التصوير السينمائي الجوي والتصوير الجوي . [ 28 ]

الرياضة

طوّرت شركة كوبين ومجموعة بي إم دبليو نظام عرض رأسي (HMD) لسائقي الفورمولا 1. يعرض هذا النظام بيانات السباق المهمة، مما يسمح للسائق بالتركيز على الحلبة بينما يتحكم طاقم الصيانة في البيانات والرسائل المرسلة إلى السائقين عبر جهاز اتصال لاسلكي ثنائي الاتجاه . [ 29 ] أصدرت شركة ريكون إنسترومنتس في 3 نوفمبر 2011 شاشتي عرض رأسيتين لنظارات التزلج ، وهما MOD وMOD Live، وتعتمد الأخيرة على نظام تشغيل أندرويد . [ 30 ]

التدريب والمحاكاة

يُعدّ التدريب والمحاكاة من أهم تطبيقات شاشات العرض المثبتة على الرأس، إذ تُمكّن من وضع المتدرب افتراضيًا في مواقف يصعب أو يستحيل محاكاتها في الواقع نظرًا لتكلفتها الباهظة أو خطورتها الشديدة. ويشمل التدريب باستخدام هذه الشاشات نطاقًا واسعًا من التطبيقات، بدءًا من القيادة واللحام والطلاء بالرش، مرورًا بمحاكاة الطيران والمركبات، وتدريب الجنود المشاة، والتدريب على الإجراءات الطبية، وغيرها. مع ذلك، فقد تسبب الاستخدام المطوّل لأنواع معينة من شاشات العرض المثبتة على الرأس في ظهور عدد من الأعراض غير المرغوب فيها، ويجب معالجة هذه المشكلات قبل تحقيق التدريب والمحاكاة الأمثل. [ 31 ]

معايير الأداء

  • القدرة على عرض صور مجسمة . يتميز جهاز العرض المثبت على الرأس ثنائي العينين بإمكانية عرض صورة مختلفة لكل عين، مما يسمح بعرض صور مجسمة . تجدر الإشارة إلى أن ما يُسمى بـ"اللانهاية البصرية" يُحدد عادةً من قِبل جراحي الطيران وخبراء العرض بحوالي 9 أمتار [ 32 ] . هذه هي المسافة التي عندها، مع الأخذ في الاعتبار متوسط ​​المسافة بين العينين (المسافة بين الحدقتين ) التي تتراوح بين  6 و8  سم، تصبح زاوية رؤية الجسم عند تلك المسافة متطابقة تقريبًا من كلتا العينين. أما عند المسافات الأقصر، فيختلف المنظور من كل عين اختلافًا كبيرًا، مما يجعل تكلفة إنشاء قناتين بصريتين مختلفتين من خلال نظام الصور المولدة بالحاسوب (CGI) مُبررة.
  • المسافة بين الحدقتين (IPD). هذه هي المسافة بين العينين، مقاسة عند الحدقتين، وهي مهمة في تصميم شاشات العرض المثبتة على الرأس.
  • مجال الرؤية (FOV) - يتمتع الإنسان بمجال رؤية يبلغ حوالي 180 درجة، لكن معظم أجهزة العرض المثبتة على الرأس (HMDs) توفر مجال رؤية أقل بكثير من ذلك. عادةً، يؤدي مجال الرؤية الأوسع إلى شعور أكبر بالانغماس وإدراك أفضل للمحيط. لا يمتلك معظم الناس تصورًا دقيقًا لشكل مجال الرؤية المحدد (مثل 25 درجة)، لذا غالبًا ما يذكر المصنعون حجم الشاشة الظاهري. يجلس معظم الناس على  بُعد حوالي 60 سم من شاشاتهم ولديهم إحساس جيد بأحجام الشاشات من هذه المسافة. لتحويل حجم الشاشة الظاهري الذي يحدده المصنع إلى وضع شاشة سطح المكتب، قسّم حجم الشاشة على المسافة بالأقدام، ثم اضرب الناتج في 2. توفر أجهزة العرض المثبتة على الرأس المخصصة للمستهلكين عادةً مجال رؤية يبلغ حوالي 110 درجة.
  • الدقة - عادةً ما تذكر شاشات العرض المثبتة على الرأس إما العدد الإجمالي للبكسلات أو عدد البكسلات لكل درجة. ويُستعار ذكر العدد الإجمالي للبكسلات (مثل 1600×1200 بكسل لكل عين) من طريقة عرض مواصفات شاشات الكمبيوتر. مع ذلك، تُستخدم كثافة البكسل، التي تُحدد عادةً بالبكسلات لكل درجة أو بالدقائق القوسية لكل بكسل، لتحديد حدة البصر. ويُشار عادةً إلى 60 بكسل/درجة (دقيقة قوسية واحدة/بكسل) بالدقة التي تحد من قدرة العين على الرؤية، والتي لا يلاحظ الأشخاص ذوو الرؤية الطبيعية زيادةً في الدقة فوقها. توفر شاشات العرض المثبتة على الرأس عادةً من 10 إلى 20 بكسل/درجة، على الرغم من أن التطورات في الشاشات الصغيرة تُسهم في زيادة هذا العدد.
  • التداخل البصري - يقيس المساحة المشتركة بين العينين. يُعدّ التداخل البصري أساس الإحساس بالعمق والرؤية المجسمة، مما يسمح للإنسان بتمييز الأجسام القريبة عن البعيدة. يبلغ التداخل البصري لدى الإنسان حوالي 100 درجة (50 درجة إلى يسار الأنف و50 درجة إلى يمينه). كلما زاد التداخل البصري الذي توفره شاشة العرض المثبتة على الرأس، تحسّن الإحساس بالرؤية المجسمة. يُحدد التداخل أحيانًا بالدرجات (مثل 74 درجة) أو كنسبة مئوية تُشير إلى مقدار المجال البصري المشترك بين العينين.
  • دعم التكيف البصري – إن أجهزة العرض المثبتة على الرأس التي تدعم مطابقة مسافات التكيف البصري والتقارب للعينين تكون أكثر راحة من تلك التي لا تدعم ذلك . [ 33 ]
  • التركيز البعيد ( التجميع ). يمكن استخدام الطرق البصرية لعرض الصور عند التركيز البعيد، مما يبدو أنه يحسن واقعية الصور التي ستكون في العالم الحقيقي بعيدة.
  • نظام معالجة وتشغيل مدمجان. يقدم بعض مصنعي أجهزة العرض المثبتة على الرأس أنظمة تشغيل مدمجة مثل نظام أندرويد، مما يسمح بتشغيل التطبيقات محليًا على الجهاز، ويُغني عن الحاجة إلى توصيله بجهاز خارجي لعرض الفيديو. تُعرف هذه الأجهزة أحيانًا بالنظارات الذكية . ولتخفيف وزن جهاز العرض، قد ينقل المصنعون نظام المعالجة إلى شكل قلادة ذكية متصلة، مما يوفر ميزة إضافية تتمثل في بطارية أكبر. يتيح هذا الحل تصميم أجهزة عرض خفيفة الوزن مزودة بمصدر طاقة كافٍ لمدخلات فيديو مزدوجة أو تقنية تعدد الإرسال الزمني بتردد أعلى (انظر أدناه).

دعم تنسيقات الفيديو ثلاثية الأبعاد

تعدد إرسال الإطارات المتسلسلة
التعدد المتزامن جنبًا إلى جنب وأعلى وأسفل

يتطلب إدراك العمق داخل خوذة الواقع الافتراضي صورًا مختلفة للعينين اليمنى واليسرى. وهناك عدة طرق لتوفير هذه الصور المنفصلة:

  • استخدم مدخلات فيديو مزدوجة، مما يوفر إشارة فيديو منفصلة تمامًا لكل عين
  • التعدد الزمني. طرق مثل التسلسل الإطاري تجمع إشارتي فيديو منفصلتين في إشارة واحدة عن طريق تبديل الصورتين اليسرى واليمنى في الإطارات المتتالية.
  • تقنية التعدد المتجاور أو العلوي السفلي. خصصت هذه الطريقة نصف الصورة للعين اليسرى والنصف الآخر للعين اليمنى.

تتمثل ميزة مدخلات الفيديو المزدوجة في أنها توفر أعلى دقة لكل صورة وأعلى معدل إطارات لكل عين. أما عيبها فيتمثل في أنها تتطلب مخرجات فيديو وكابلات منفصلة من الجهاز الذي يُنتج المحتوى.

يحافظ نظام الإرسال المتعدد الزمني على الدقة الكاملة لكل صورة، ولكنه يقلل معدل الإطارات إلى النصف. على سبيل المثال، إذا عُرضت الإشارة بمعدل 60  هرتز، فإن كل عين تتلقى  تحديثات بمعدل 30 هرتز فقط. قد يُشكل هذا مشكلة في عرض الصور سريعة الحركة بدقة.

توفر تقنيتا الإرسال المتجاور والإرسال العلوي السفلي تحديثات كاملة لكل عين، لكنهما تقللان من دقة العرض لكل عين. وقد اختارت العديد من قنوات البث ثلاثي الأبعاد، مثل ESPN ، استخدام تقنية الإرسال المتجاور ثلاثي الأبعاد، مما يوفر الحاجة إلى تخصيص نطاق ترددي إضافي للإرسال، وهي أكثر ملاءمة للأحداث الرياضية السريعة مقارنةً بتقنيات الإرسال الزمني.

لا توفر جميع أجهزة العرض المثبتة على الرأس إمكانية إدراك العمق. بعض الوحدات منخفضة التكلفة هي في الأساس أجهزة ثنائية العين، حيث تُعرض الصورة نفسها على كلتا العينين. تتيح مشغلات الفيديو ثلاثية الأبعاد أحيانًا أقصى قدر من التوافق مع أجهزة العرض المثبتة على الرأس من خلال تزويد المستخدم بخيار تنسيق العرض ثلاثي الأبعاد.

الأجهزة الطرفية

  • أبسط أجهزة العرض الرأسية تقوم ببساطة بعرض صورة أو رمز على قناع أو شبكة التصويب الخاصة بالمستخدم. الصورة غير مرتبطة بالعالم الحقيقي، أي أنها لا تتغير بناءً على وضعية رأس المستخدم.
  • تتضمن أجهزة العرض الرأسية الأكثر تطوراً نظام تحديد المواقع الذي يتتبع وضعية رأس المستخدم وزاويته، بحيث تكون الصورة أو الرمز المعروض متطابقاً مع العالم الخارجي باستخدام صور شفافة.
  • تتبع حركة الرأس - ربط الصور. يمكن استخدام شاشات العرض المثبتة على الرأس مع مستشعرات تتبع ترصد تغيرات الزاوية والاتجاه. عند توفر هذه البيانات في حاسوب النظام، يمكن استخدامها لإنشاء صور مُولّدة حاسوبيًا (CGI) مناسبة لزاوية النظر في تلك اللحظة. يتيح ذلك للمستخدم استكشاف بيئة الواقع الافتراضي بمجرد تحريك رأسه، دون الحاجة إلى وحدة تحكم منفصلة لتغيير زاوية الصورة. في الأنظمة اللاسلكية (مقارنةً بالأسلاك)، يمكن للمستخدم التحرك ضمن حدود تتبع النظام.
  • تتبع حركة العين – تقيس أجهزة تتبع حركة العين نقطة النظر، مما يسمح للحاسوب باستشعار مكان نظر المستخدم. تُعد هذه المعلومات مفيدة في سياقات متنوعة، مثل التنقل في واجهة المستخدم: فمن خلال استشعار نظرة المستخدم، يستطيع الحاسوب تغيير المعلومات المعروضة على الشاشة، وإبراز تفاصيل إضافية، وما إلى ذلك.
  • تتبع حركة اليد – يتيح تتبع حركة اليد من منظور شاشة العرض المثبتة على الرأس تفاعلاً طبيعياً مع المحتوى وآلية لعب مريحة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ شيباتا، تاكاشي (1 أبريل 2002). "شاشة عرض مثبتة على الرأس". شاشات العرض . 23 ( 1-2 ): 57-64 . doi : 10.1016/S0141-9382(02)00010-0 . ISSN 0141-9382 . 
  2. ↑ ساذرلاند، إيفان إي. (9 ديسمبر 1968). "شاشة عرض ثلاثية الأبعاد مثبتة على الرأس" . وقائع مؤتمر الحاسوب المشترك لخريف 1968، المنعقد في الفترة من 9 إلى 11 ديسمبر 1968، الجزء الأول - AFIPS '68 (خريف، الجزء الأول) . ACM. الصفحات 757-764 . CiteSeerX 10.1.1.388.2440 . doi : 10.1145/1476589.1476686 . ISBN   9781450378994S2CID 4561103. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يونيو 2018 . 
  3. ↑ كومورا، شينيتشي (19 يوليو 2024). "بصريات الواقع المعزز/الواقع الافتراضي باستخدام البلورات السائلة" . البلورات الجزيئية والبلورات السائلة . 768 (17): 1014-1039 . Bibcode : 2024MCLC..768.1014K . doi : 10.1080/15421406.2024.2379694 . ISSN 1542-1406 . 
  4. ↑ "العلم: البصيرة الثانية" . مجلة تايم . 13 أبريل 1962.
  5. ↑ الدكتور جيمس ميلر، من فولرتون، كاليفورنيا، باحث في علم النفس لدى مجموعة الأنظمة الأرضية في شركة هيوز، في برنامج "لدي سر"، 9 أبريل 1962، على قناة سي بي إس
  6. ↑ "العين الثالثة لمستكشفي الفضاء". مجلة الإلكترونيات الشعبية . يوليو 1962.
  7. ↑ ""رؤية الأشياء" باستخدام المجهر الكهربائي. العلوم والميكانيكا . أغسطس 1962.
  8. ↑ تومسون، جيسون آي. "مرجع طيران أساسي ثلاثي الأبعاد مثبت على خوذة للمظليين" . معهد القوات الجوية للتكنولوجيا. مؤرشف من الأصل في 6 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه في 6 أغسطس 2014 .
  9. ↑ "شاشات عرض OLED المثبتة على الخوذة من لايت آي" ، تحديث الدفاع ، العدد 3، 2005، مؤرشف من الأصل في 19 فبراير 2006 
  10. ↑ شاختمان، نوح (11 أبريل 2011). "نظارات الهولوغرام من داربا ستطلق العنان لجحيم الطائرات المسيّرة" . وايرد . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يونيو 2011 .
  11. ↑ ويلر، أندرو (يوليو 2016). "فهم سماعات الواقع الافتراضي (VR)" . Engineering.com .
  12. ↑ ليو، ديفيد؛ جينكينز، سيمون أ.؛ ساندرسون، بينيلوبي م.؛ فابيان، بيري؛ راسل، دبليو. جون (2010). "المراقبة باستخدام شاشات مثبتة على الرأس في التخدير العام: تقييم سريري في غرفة العمليات" . التخدير والتسكين . 110 (4): 1032-1038 . doi : 10.1213/ANE.0b013e3181d3e647 . PMID 20357147. S2CID 22683908 .  
  13. ^ ماروتا، ج. لي، جنوب غرب. جاكوبس، إي إف؛ غجر، ج (أكتوبر 2010). "علم موحد للارتجاج" . حوليات أكاديمية نيويورك للعلوم . 1208 (1): 58– 66. بيب كود : 2010NYASA1208...58M . دوى : 10.1111/j.1749-6632.2010.05695.x . بمك 3021720 . بميد 20955326 .  
  14. ↑ كوكرين، ناثان. "خوذة الواقع الافتراضي VFX-1 من شركة فورتي" . جيم بايتس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يونيو 2011 .
  15. ↑ "إمكانية توصيل نظارات الفيديو بكاميرات DSLR" . هيتاري . 30 مايو 2013. مؤرشف من الأصل في 22 مارس 2017. تم الاطلاع عليه في 19 يونيو 2013 .
  16. ↑ "Oculus Rift – سماعة رأس للواقع الافتراضي لألعاب ثلاثية الأبعاد" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يناير 2014 .
  17. ↑ ماكوتش، إيدي (13 نوفمبر 2013). "إكس بوكس ​​ون وبلاي ستيشن 4 "محدودان للغاية" بالنسبة لجهاز أوكولوس ريفت، كما يقول مبتكره" . جيم سبوت .
  18. ^ تاكادا، ماسومي. ياماموتو، سيوتا؛ مياو، ماسارو؛ تاكادا ، هيروكي (2019). تأثيرات مقاطع الفيديو المجسمة منخفضة/عالية الوضوح على وظيفة التوازن . ملاحظات محاضرة في علوم الكمبيوتر. المجلد. 11572. سبرينغر، شام. ص 669 – 682. دوى : 10.1007 / 978-3-030-23560-4 . رقم ISBN   978-3-030-23559-8.
  19. ↑ كرونزبرغ، ماثيو (1 نوفمبر 2017). "سماعة رأس رويول مون أشبه بسينما آيماكس على متن الطائرة مثبتة على وجهك" . صحيفة أستراليان فاينانشيال ريفيو .
  20. ↑ "مسرحك الشخصي | سماعة فيديو أفجانت" . avegant.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يناير 2021 .
  21. ↑ "PRIME" . سينيرا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يناير 2021 .
  22. ↑ "تعرّف على سينيرا إيدج، السينما الشخصية من الجيل التالي" . سينيرا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يناير 2021 .
  23. ↑ "Cinemizeroled – مكان واحد للعثور على أفضل المنتجات" . cinemizeroled.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يناير 2021 .
  24. ↑ "VISIONHMD-BIGEYES H1" . visionhmd.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يناير 2021 .
  25. ↑ "نظارات دريم جلاس 4K/4K بلس" . دريم جلاس . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 16 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليها بتاريخ 16 نوفمبر 2021 .
  26. ↑ كويرفو، إدواردو (يونيو 2017). "ما وراء الواقع: شاشات العرض المثبتة على الرأس لباحثي الأنظمة المتنقلة" . مجلة Getmobile: الحوسبة المتنقلة والاتصالات . 21 (2). ACM: 9-15 . doi : 10.1145/3131214.3131218 . S2CID 27061046 . 
  27. ↑ باخوبر، كريستوف؛ إيكهارد، شتاينباخ (2017). "هل حلول اتصالات الفيديو الحالية جاهزة للإنترنت اللمسي؟". ورش عمل مؤتمر IEEE للاتصالات اللاسلكية والشبكات 2017 (WCNCW) . IEEE. ص 1-6 . doi : 10.1109/WCNCW.2017.7919060 . ISBN  978-1-5090-5908-9. S2CID 45663756 . 
  28. ↑ ديفيد ماكغريفي. اصنع: طائرات بدون طيار: علّم أردوينو الطيران. دار نشر مايكر ميديا، 2016. ISBN 9781680451719
  29. ↑ "شركة CDT تستحوذ على قسم تقنية OLED المتفرعة التابع لشركة Opsys" . مؤرشف من الأصل في 5 يوليو 2008.
  30. ↑ "تقنية الجيل التالي من شركة ريكون إنسترومنتس متوفرة هذا الخريف" . ريكون إنسترومنتس. 3 نوفمبر 2011. مؤرشف من الأصل في 9 مارس 2012.
  31. ↑ لوسون، بي دي (2014). أعراض دوار الحركة وأصوله. دليل البيئات الافتراضية: التصميم والتنفيذ والتطبيقات، 531-599.
  32. ↑ كازورا، ماريا؛ شرودر، هايكو؛ سادوفيتش، فيتالي؛ فورهوف، بيا (18 سبتمبر 2023). "تأثيرات مسافة المستوى البؤري على مطابقة المسافة الإدراكية مع شاشة عرض رأسية بتقنية الواقع المعزز في السيارات" . وقائع المؤتمر الدولي الخامس عشر حول واجهات المستخدم في السيارات وتطبيقات المركبات التفاعلية . AutomotiveUI '23. نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: رابطة آلات الحوسبة. الصفحات 32-41 . doi : 10.1145/3580585.3607166 . ISBN  979-8-4007-0105-4.
  33. ↑ كوليريس، جورج-أليكس. "تقنيات عرض الواقع الافتراضي/المعزز المتطورة (الواعية بحركة العين، والتكيف، والحركة، والمُمكّنة بتقنية النطاق الديناميكي العالي)" . بوابة INRIA.HAL.SCIENCE الإلكترونية . HAL (أرشيف مفتوح) . تاريخ الاسترجاع: 20 مارس 2024 .

فهرس

  • شاشات العرض المثبتة على الرأس: التصميم للمستخدم؛ ميلزر وموفيت؛ ماكجرو هيل، 1997.
  • أو. جاكماكجي وجي بي رولاند. شاشات العرض التي تُرتدى على الرأس: مراجعة. مجلة IEEE لتكنولوجيا العرض، المجلد 2، العدد 3، سبتمبر 2006 .
  • أو. جاكماكجي. التصميم البصري لشاشات النظارات . منشورات SPIE، PM388، 2025. ISBN 9781510688339. صفحة الناشر