Ein Head Mounted Display (HMD) ist eine Technologie für virtuelle Realität, die immer weiter verbreitet und zugänglich wird. Wörtlich übersetzt heißt das Head Mounted Display auf Deutsch: Kopfmontiertes Display. Wahrscheinlich haben Sie HMD-Helme schon in Science-Fiction-Filmen gesehen, aber ihre Anwendung im wirklichen Leben ist auch in deutschen Unternehmen auf dem Vormarsch. VR-Helme werden in Spielen, in der Medizin, in der Technik und in anderen Bereichen eingesetzt. Diese Geräte können potenziell bei verschiedenen alltäglichen menschlichen Aktivitäten eingesetzt werden, da ihre technischen Möglichkeiten grenzenlos sind.
Beginnen wir mit der Beantwortung der wichtigsten Fragen, wie “Was ist ein HMD in der virtuellen Realität?” und “Wofür steht HMD?” HMD ist eine Technologie, die in spezielle Geräte eingebettet ist, die als Brillen auf dem Kopf getragen werden. Kopfmontierte Displays können die visuellen Informationen entweder auf die Brille oder direkt auf die Netzhaut des Benutzers projizieren. Diese Technologie bietet den Nutzern ein hohes Maß an Präsenz und Immersion und damit ein noch nie dagewesenes Seherlebnis. Die Eigenschaften von HMDs sind daher besonders wertvoll für die Unterhaltungsindustrie, die medizinische Forschung, die Technik, die Luftfahrt und den Sport.
Obwohl es den Anschein hat, dass HMDs eine brandneue Technologie sind, wurden sie bereits vor vielen Jahrzehnten entwickelt. In den 1960er Jahren patentierte Morton Heilig das erste HMD, das er Telesphere Mask nannte. Einige Jahre später entwickelten Ivan Sutherland und Bob Sproull ein weiteres VR-System, das zum Prototyp für alle modernen VR-Helme wurde.
In den 1970er und 1980er Jahren ermöglichten Fortschritte in der optischen Technologie die Kombination von HMDs mit verschiedenen haptischen Geräten, um die Erfahrung der Benutzer im virtuellen Raum zu verbessern. Die NASA war einer der Hauptakteure, die zur Erforschung und Erprobung dieser Systeme beitrugen. In den letzten Jahrzehnten hat sich die HMD-Technologie dramatisch weiterentwickelt, so dass Forscher verschiedene HMD-basierte Systeme entwickeln konnten, z. B. die Nachrüstung von Head-up-Displays, Augmented Reality, kollaborative VR, usw.
Anwendungsbereich
Moderne HMDs sind hochentwickelte, effiziente Geräte, die an die Bedürfnisse verschiedener Branchen angepasst werden können. Die Möglichkeiten, die stereoskopische 3D-Bilder bieten, ermöglichen zum Beispiel die Entwicklung von geprägten stereoskopischen 3D-Bildern, Spielen und Unterhaltungsanwendungen. Viele große Technologieunternehmen wie Sony, Windows, PlayStation und andere haben sich diese Technologie bereits zunutze gemacht, um VR-Simulationen und Videospiele zu entwickeln. Die für Spiele verwendeten HMDs sind mit Rotationstracking und Positionsverfolgung ausgestattet, so dass das System die Bewegungen des Spielers erkennen und die visuellen Inhalte entsprechend anpassen kann.
Im Sport ermöglicht ein am Helm befestigtes Display den Formel-1-Fahrern, sich auf die Strecke zu konzentrieren und gleichzeitig wichtige Daten zu empfangen.Auch Sportler nutzen HMD-Brillen in der virtuellen Realität für ihr Training. HMDs sind nützlich, wenn ein Training in der realen Welt unmöglich oder gefährlich ist, aber ihre Eigenschaften müssen noch weiter verbessert werden, um unerwünschte Symptome wie Übelkeit oder Schwindel zu vermeiden.
Die Medizin ist ein weiterer vielversprechender Bereich für den Einsatz von HMD. VR-Displays haben sich als nützlich für die Rehabilitation erwiesen. Patienten mit Rückenmarksverletzungen, Schlaganfall, Multipler Sklerose, Parkinson und anderen Erkrankungen nutzen HMDs, um verschiedene funktionelle Aufgaben auszuführen und so ihre motorischen Fähigkeiten zu entwickeln. Helme können auch bei Operationen hilfreich sein, da sie es den Chirurgen ermöglichen, alle wichtigen Informationen zu sehen, ohne sich selbst ablenken zu lassen. HMDs eignen sich auch für die medizinische Ausbildung, da sie angehenden Ärzten helfen, Operationen durchzuführen, ohne dass dabei echte Patienten beteiligt sind.
Auch andere Bereiche haben sich die Vorteile von VR-Helmen zunutze gemacht. So verwenden beispielsweise Ingenieure HMDs, um mit 3D-Designs zu interagieren und komplexe Systeme zu warten. Im militärischen Bereich können HMDs eingesetzt werden, um bei Kampfeinsätzen wichtige Informationen zu vermitteln oder Soldaten zu schulen. Mit anderen Worten: Diese Technologie ist von unschätzbarem Wert für Aktivitäten, die einen zeitnahen DeepL Zugriff auf Daten und sichere und effektive Simulationen erfordern.
Welche Funktion hat ein Head Mounted Display?
Fragen Sie sich immer noch, “was ist ein Head Mounted Display”? Vielleicht ist es sinnvoll, sich mit den Merkmalen von HMDs und ihren Funktionen zu befassen. Ein HMD umfasst ein tragbares Heads-up-Display, eine VE und eine Relaisoptik. Ein typisches Head-Mounted-Display in der virtuellen Realität umfasst auch ein System zur Verfolgung des Kopfes (Rotation), das Informationen über die Ausrichtung des Kopfes des Benutzers sammelt. Bei der Positionsbestimmung wiederum werden Sensoren eingesetzt, um den Standort des Benutzers zu ermitteln. Die folgenden Merkmale des Displays sind ebenfalls zu beachten:
- Aktualisierungsrelais
- Sichtfeld (FOV)
- Aktualisierungsrate
- stereoskopisches Sehen
Das letztgenannte Merkmal, das auch als stereoskopische 3D-Bilder bezeichnet wird, erzeugt eine Illusion der 3D-Umgebung. All diese Merkmale schaffen das wichtige Gefühl der Präsenz und des Eintauchens in die Welt, das der Idee von VR-HMD zugrunde liegt. Es wird erwartet, dass HMDs in Zukunft auch Eye-Tracking-Technologie enthalten werden, um das natürliche Sehen noch genauer zu simulieren.
HMDs können durchsichtig, halbtransparent oder nicht durchsichtig sein.Ein transparentes Virtual-Reality-HMD, das mit einem holografischen Visier ausgestattet ist, ermöglicht es dem Benutzer, mit virtuellen und natürlichen Umgebungen zu interagieren und die holografisches Visier zu vergrößern. Allerdings kann diese Art von HMDs, ähnlich wie die halbtransparenten, zu Wahrnehmungsproblemen aufgrund von visueller Verwirrung und Ablenkung führen. Diese Geräte können auch in Verbindung mit Kopfhörern eingesetzt werden, so dass der Klang eine glaubwürdige 3D-Welt erzeugt.
Arten von HMDs
Virtual Reality Head Mounted Displays unterscheiden sich in ihrer Komplexität und ihren Eigenschaften. Es gibt zwei Gruppen von Virtual-Reality-Software, die sich durch die Art der angezeigten Bilder unterscheiden. Die erste Gruppe kann nur vom Computer erzeugte Bilder anzeigen (VR). Die zweite Gruppe, bestehend aus transparenten und halbtransparenten Geräten, kann sowohl computergenerierte visuelle Informationen als auch die reale Welt darstellen. Diese Kombination wird als Augmented oder Mixed Reality bezeichnet.
Die Forscher unterscheiden auch zwischen aufschiebbaren, diskreten und integrierten HMDs. Aufschiebbare und diskrete Systeme hängen ganz oder teilweise vom Computer ab. Mit anderen Worten: Sie können nicht isoliert von der primären Hardware verwendet werden. Integrierte Systeme wiederum sind die fortschrittlichsten und anspruchsvollsten. Dabei handelt es sich um unabhängige Geräte mit komplexen kopfgetragenen optischen Displays, die ein herausragendes VR-Erlebnis ermöglichen.
Wie funktioniert ein am Kopf montiertes VR-Display?
Headmounted Displays beruhen auf innovativer Technologie. Nehmen wir als Programmierbeispiele die berühmten Head Mounted Displays wie das CAVE-System, das eine der fortschrittlichsten HMD-Technologien auf dem Markt ist. Eine Person, die einen Helm mit LED-Bildschirm trägt, sieht die auf die Bildschirme projizierten Bilder. Beachten Sie, dass LED-Bildschirme jederzeit leicht gereinigt werden können. Die Bilder sind in einem stereoskopischen Format und wechseln schnell, um ein Gefühl der Immersion zu vermitteln. Die Brille des Benutzers wiederum öffnet und schließt die Gläser gleichzeitig mit den wechselnden visuellen Bildern und vermittelt so ein zusätzliches Gefühl von Tiefe. Tracking-Geräte im System teilen dem Computer mit, wie er die Bilder auf der Grundlage der Bewegungen des Benutzers anpassen soll. Mit Hilfe eines Controllers kann der Benutzer sogar mit der virtuellen Umgebung interagieren und seine Erfahrungen individuell gestalten. Im Gegensatz zu nicht tragbaren Systemen, wie z. B. Live-Spiegeln, bietet die CAVE-Technologie also ein noch nie dagewesenes Maß an Immersion.
Kopfgetragene Virtuelle Realität (VR) Bildschirme Apps
Systeme, die über einen Helm install command, haben ein immenses kommerzielles Potenzial. Viele Technologieunternehmen haben dieses Potenzial bereits erkannt und Apps entwickelt, um die breite Nutzung von HMDs zu erleichtern. Im Folgenden finden Sie eine Liste der beliebtesten und vielversprechendsten Apps für kopfgetragene VR-Displays:
- Google Cardboard
- VRSE
- Orbulus
- Daydream
- NYT VR
- InCell VR
- Jaunt VR
- Seene
- Hyper Vision VR-Anwendung
Während einige dieser Apps zu großen Unternehmen wie Google gehören, wurden andere von kleinen Technologieunternehmen entwickelt. Das ADUK-Team kann Ihnen helfen, in diesen boomenden Markt einzusteigen und Ihre eigene App für HMD zu entwickeln. Die Experten von ADUK verfügen über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung komplexer Systeme für verschiedene Branchen und kennen daher die neuesten Trends und Marktanforderungen genau.
Fazit
(HMD) Head mounted Displays sind dabei, die Technikwelt zu erobern. Wenn Sie sich die Möglichkeiten dieser Technologie zunutze machen wollen, hilft Ihnen https://aduk.de bei der Entwicklung funktioneller, kundenfreundlicher Anwendungen für HMD VR. Das ADUK-Team entwickelt verschiedene Software von Grund auf und ist bereit, die höchsten Kundenerwartungen zu erfüllen.
