Πρωτότυπος Τίτλος:
Δημιουργία οικονομικών γυαλιών εικονικής πραγματικότητας, VR Headset, με χρήση ανοιχτού λογισμικού και ανοιχτού hardware
Συγγραφέας:
Καλογεράκης, Αλέξανδρος, Παναγιώτης
Επιβλέπων καθηγητής:
Καμαλάκης, Θωμάς
Περίληψη:
Η ιδέα, αλλά και η τεχνολογία, της εικονικής πραγματικότητας είναι πολύ πιο παλιά απ’ ό,τι θα περίμενε κάνεις. Υπήρχαν τεχνικές εξελίξεις από το 1838, πριν καν ονομαστεί «εικονική πραγματικότητα». Αυτές οι εξελίξεις, ήταν αυτές που οδήγησαν τελικά στην αναζήτηση και στην υλοποίηση γυαλιών εικονικής πραγματικότητας από πολλές εταιρείες. Από τη δεκαετία του 1950, οι άνθρωποι προσπαθούσαν να κατασκευάσουν συσκευές που όταν τις χρησιμοποιούσε ο χρήστης, θα μπορούσε να ταξιδέψει σε έναν άλλο κόσμο, με τη βοήθεια της τεχνολογίας και της εικονικής πραγματικότητας. Τα πρώτα headsets είχαν φτιαχτεί από τη δεκαετία του 1960, όμως δε βγήκαν στην αγορά σαν προϊόντα για καταναλωτές μέχρι τη δεκαετία του 1990. Ακόμα και εκείνες οι προσπάθειες, όμως, δεν τα πήγαν τόσο καλά όσο ήλπιζαν οι εταιρείες. Είχαν το όραμα, αλλά οι υπολογιστές δεν ήταν αρκετά δυνατοί για να δώσουν στο χρήστη μια καλή εμπειρία. Τα γυαλιά εικονικής πραγματικότητας ξαναβγήκαν στην επιφάνεια στις αρχές του 2010, και από τότε, μέχρι και σήμερα, υπάρχει σταθερή πρόοδος στην τεχνολογία κάθε χρόνο. Πολλές εταιρείες έχουν είτε έχουν δικά τους γυαλιά, είτε σχετίζονται άμεσα με εταιρείες που έχουν δικά τους.
Για να φτιαχτούν γυαλιά εικονικής πραγματικότητας χρειάζονται γνώσεις από πολλές διαφορετικές τεχνολογίες. Αρχικά, χρειάζεται ένας επεξεργαστής που θα διαβάζει δεδομένα από αισθητήρες, αλλά και κάμερες με Computer Vision αλγορίθμους που μπορούν να λαμβάνουν πληροφορίες για το χρήστη ή/και για το περιβάλλον, για να μπορούν να εντοπίζουν το χρήστη και τα χέρια του στον τρισδιάστατο χώρο, έτσι ώστε να κάνει το αποτέλεσμα πιο πειστικό. Σημαντικό ρόλο έχει και η άνεση του κράνους, για να μπορεί ο χρήστης να το φοράει για πολύ ώρα χωρίς να κουράζεται.
Ο τελικός στόχος, λοιπόν, αυτής της πτυχιακής εργασίας, είναι να μελετηθεί η ιστορία της εικονικής πραγματικότητας, διότι είναι πολύ σημαντική για να βγει το δεύτερο κομμάτι της πτυχιακής, που είναι η μελέτη τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται στα υπάρχοντα γυαλιά εικονικής πραγματικότητας (VR Headset) της αγοράς, και η δημιουργία οικονομικών γυαλιών συμβατά με Windows, και πλατφόρμα SteamVR, με χρήση Arduino. Έγιναν αναφορές σε σημαντικά κομμάτια hardware ενός ολοκληρωμένου συστήματος εικονικής πραγματικότητας, αλλά και επεξηγήσεις των λειτουργιών αυτών. Σαν αποτέλεσμα, κατάφερα να εξηγήσω κάποιες δυσκολίες που υπάρχουν σε κάθε USB συσκευή που θα μπορούσε να υλοποιήσει κάποιος, και πιθανές λύσεις με ειδικά drivers. Τέλος, κατάφερα με όλες αυτές τις γνώσεις να υλοποιήσω γυαλιά, και prototype μοχλούς, τα οποία μελλοντικά, με κάποιες βελτιώσεις, θα μπορούσαν να βγουν στην αγορά και να συναγωνιστούν με υπάρχοντα γυαλιά, αφού το κόστος είναι συγκριτικά χαμηλό, ενώ η εμπειρία πολύ ικανοποιητική.
Για να φτιαχτούν γυαλιά εικονικής πραγματικότητας χρειάζονται γνώσεις από πολλές διαφορετικές τεχνολογίες. Αρχικά, χρειάζεται ένας επεξεργαστής που θα διαβάζει δεδομένα από αισθητήρες, αλλά και κάμερες με Computer Vision αλγορίθμους που μπορούν να λαμβάνουν πληροφορίες για το χρήστη ή/και για το περιβάλλον, για να μπορούν να εντοπίζουν το χρήστη και τα χέρια του στον τρισδιάστατο χώρο, έτσι ώστε να κάνει το αποτέλεσμα πιο πειστικό. Σημαντικό ρόλο έχει και η άνεση του κράνους, για να μπορεί ο χρήστης να το φοράει για πολύ ώρα χωρίς να κουράζεται.
Ο τελικός στόχος, λοιπόν, αυτής της πτυχιακής εργασίας, είναι να μελετηθεί η ιστορία της εικονικής πραγματικότητας, διότι είναι πολύ σημαντική για να βγει το δεύτερο κομμάτι της πτυχιακής, που είναι η μελέτη τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται στα υπάρχοντα γυαλιά εικονικής πραγματικότητας (VR Headset) της αγοράς, και η δημιουργία οικονομικών γυαλιών συμβατά με Windows, και πλατφόρμα SteamVR, με χρήση Arduino. Έγιναν αναφορές σε σημαντικά κομμάτια hardware ενός ολοκληρωμένου συστήματος εικονικής πραγματικότητας, αλλά και επεξηγήσεις των λειτουργιών αυτών. Σαν αποτέλεσμα, κατάφερα να εξηγήσω κάποιες δυσκολίες που υπάρχουν σε κάθε USB συσκευή που θα μπορούσε να υλοποιήσει κάποιος, και πιθανές λύσεις με ειδικά drivers. Τέλος, κατάφερα με όλες αυτές τις γνώσεις να υλοποιήσω γυαλιά, και prototype μοχλούς, τα οποία μελλοντικά, με κάποιες βελτιώσεις, θα μπορούσαν να βγουν στην αγορά και να συναγωνιστούν με υπάρχοντα γυαλιά, αφού το κόστος είναι συγκριτικά χαμηλό, ενώ η εμπειρία πολύ ικανοποιητική.
Ημερομηνία κατάθεσης:
2020-10-30
Γλώσσες Τεκμηρίου:
Ελληνικά
Θεματικές Κατηγορίες:
Ηλεκτρονικοί υπολογιστές. Επιστήμη των υπολογιστών
Λοιπά Θέματα:
Εφαρμογές, εργαλεία, κλπ.
Λέξεις-κλειδιά:
Γυροσκόπιο, Εικονική πραγματικότητα, Μικροελεγκτής
Περιγραφή:
145 σ.,εικ.,πίν.
Άδεια χρήσης:
Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση – Παρόμοια Διανομή 4.0
