Jedete po ulici, vrazíte do sloupu veřejného osvětlení a posléze třeba zakopnete o koš, to není záznam návratu z náročné noci, ale ironický pohled internetových uživatelů na vedlejší efekty využívání náhlavního displeje - více v článku o Google brýlích na Mobil.cz zde.
Obecně se jim říká head mounted dislplays (HMD, náhlavní displeje). Pojem má zahrnovat všechny zobrazovací displeje, které má uživatel nasazeny na hlavě a ty se tak mohou otáčet spolu s pohybem hlavy.
Jejich poněkud zbrzděný vývoj je nyní ve fázi, kdy se o ně začínají zajímat firmy jako Google nebo Microsoft.
První systémy z minulého století
Pokud si odmyslíme profesionální systémy pro vojenské účely, lékaře a firmy, pak se první náhlavní obrazovky pro běžnou populaci začaly objevovat v poslední dekádě minulého století. Souviselo to s nástupem osobních počítačů, které začaly pomalu pronikat do domácností, a s počítačovými hrami, které začaly koketovat s virtuálním 3D prostorem.
Helma VFX-1
V roce byla 1994 představena první komerčně dostupná přilba pro "virtuální realitu" VFX-1 od Forte Technologies. V Česku i ve světě se stala zřejmě nejznámějším takovým systémem. Byla vybavena dvěma nezávislými displeji, každý s rozlišením 263×230 pixelů, a integrovanými sluchátky. Byla robustní a stála tehdy něco kolem 30 tisíc korun.
Už tehdy byl v helmě zabudován gyroskopický snímač pohybu hlavy. Ve spojení se speciálním ovladačem ve tvaru hokejového puku, který reagoval na naklánění, přinesl systém nový způsob ovládání počítačových her. Především tehdy začínající trojrozměrné hry typu Descent dokázaly ve spolupráci s VFX-1 vyvolat pocity vstupu do děje, jaké monitor prostě nemohl přinést.
Bohužel v některých případech si uživatelé stěžovali na nevolnost způsobenou kinetózou. Tedy stavem, kdy vizuální vjem pohybu nesouhlasí s tím, který vnímá zbytek těla.
"Hloupé" brýleSamostatnou kategorií HMD jsou watchmany, tedy přenosné brýle na sledování videa. Stojí několik tisíc korun a neumějí nic jiného než ukázat obraz z externího zdroje. Jsou vhodné na cesty, kdy uživatel nechce být při sledování videa rušen okolím.  Cinemizer Plus na IFA 2010 |
I když byla VFX-1 poměrně kladně přijata a mohli jste ji najít v řadě počítačových heren i domácnostech, byla na dlouhou dobu poslední, o kterou projevili běžní uživatelé větší zájem.
A to přesto, že se postupně dostala na trh i levnější a výkonnější zařízení, která těžila ze zlevňující se LCD a později OLED technologie, popularitu VFX-1 nepřekonala.
Malý úspěch zaznamenal systém Glasstron od Sony, který měl také integrovaný pohybový senzor. Firma jej přestavila v roce 1997 a prodávala i ve Spojených státech s různými stupni výbavy, které se týkaly možností připojení. Patrně poprvé ve spotřebitelské kategorii nabídl tento systém v jedné verzi i možnost průhledového vidění. Takže člověk viděl i okolí.
Neujal se ale v podstatě s VFX-1 shodný koncept helmy pro konzoli Atari Jaguar.
O několik let mladší zajímavě vybavený koncept Global Pl@yer od firmy Siemens se snad ani nedostal z fáze prototypu. Byl přitom lehčí a využíval bezdrátové spojení s ostatními periferiemi.
Jak přinášejí brýle eMagin 3D Vision Z800 obraz do oka
V jeho ovladači byl procesor a jednotka pro mobilní komunikaci. V praxi to mělo vypadat tak, že si uživatel stáhne hru a spustí ji na ovladači, který pomocí bezdrátové technologie přenese obraz a zvuk do helmy.
Firmy se však nevzdaly a podobné náhlavní systémy vyrábějí stále. My jsme například jedno takové zařízení testovali v roce 2008 (více o 3D brýlích eMagin 3D Vision Z800 v tomto článku).
Jak můžeme HMD ovládatZobrazení na náhlavním displeji lze ovládat řadou způsobů. Záleží na míře vybavení celého systému s displejem Dálkové ovládání – asi nejpoužívanější způsob, který u jednoduchých HMD znamená ovládání zařízením, kterému slouží jako další obrazovka. U více vybavených systémů to pak je třeba speciální joystick nebo jiný malý ovladač, případně datová rukavice. Pohyb ruky – tím je myšlen systém, kdy jsou brýle s displejem vybaveny i kamerkou, která je schopna rozpoznat gesta rukou. Pohyb hlavy – díky integrovanému gyroskopickému snímači může helma nebo brýle získat informace o pohybu hlavy a reagovat tak třeba na souhlasné kývání nebo zamítavé pohyby hlavy ze strany na stranu. Ovládání řečí – stále více populárnější způsob ovládání různých zařízení se týká i HMD. Jeho větší rozšířen souvisí s pokrokem v systémech rozpoznávání řeči, jako je SIRI od Apple. Ovládání očními pohyby – náročnější disciplínou pro ovládání náhlavních systémů je snímání pohybů očí, mrkání, ale i ostření. HMD pak musí být vybaveno kamerkou pro záznam očních reakcí. Mozkové vlny – kdo chce ovládat jakékoliv zařízení doslova myšlenkou, musí projít tréninkem. Navíc je nutné mít k hlavě připojené elektrody, které mozkovou aktivitu snímají. |
Vojáci i film
Asi nikoho nepřekvapí, že první využití pro náhlavní zobrazovače měla armáda. Nejznámější jsou patrně displeje zabudované do helem pilotů, kde jim zobrazuje potřebné stavové údaje. Částečně mohou být využit k dálkovému řízení droidů operujících na cizím území. Průhledové displeje mohou zase využít pozemní jednotky k zobrazení taktických informací
Ani sportu se displej zabudovaný do helmy nevyhnul. Například v roce 2002 se pochlubila s takovou speciální helmou stáj seriálu Formule 1 BMW Williams. Společnost si od nasazení slibovala rychlejší reakce řidiče, který může některé informace místo na volantu získat přímo z displeje helmy, kde byly umístěny tak, aby nepřekážely ve výhledu. "Je to nový způsob informování řidiče o možném nebezpečí na silnici a o stavu vozidla," uvedl zástupce stáje při představení systému.
Za profesionální nasazení lze pokládat i jednoduché výukové simulátory jízdy či létání. Ty však místo komplexního systému s funkčními maketami ovládacích prvků a případně s hydraulikou nabízejí prostřednictvím HMD pouze základní školení, které se příliš neliší od pokročilých herních simulátorů (více se o profesionálním simulátoru létání dozvíte zde).
Další oblastí, kam tento druh zobrazování pronikl, je například zobrazení architektonických návrhů. Také lékaři mohou využít speciální displeje, které jim třeba při operaci ukáží aktuální stav pacienta, aniž by se museli podívat na k tomu určený přístroj.
Nepopulárnější se HMD staly jako systému pro virtuální realitu, kde ve spolupráci s datovou rukavicí, či celým oblekem, měly člověku navodit maximální pocit vstupu do jiného prostoru. Virtuální realita však zůstala na okraji zájmu a nejčastěji se s ní člověk setká v muzeích moderních technologií. A také ve filmu, kde jsou pomocí takových systémů třeba na dálku ovládáni roboti nebo reálněji přestavený systém HMD a datové rukavice ve filmu Skandální odhalení.
Nyní je mnohem více pozornosti věnováno tzv. rozšířené realitě, kam se právě náhlavní displeje velice hodí.
Rozšířená realita
Rozvoj moderních technologií umožnil přidávat k obyčejnému náhlavnímu zobrazovači s pohybovým senzorem další schopnosti.
Tématem se tak stala tzv. rozšířená realita (augmented reality). Tedy možnost reálný obraz světa doplnit o další informace a prvky na průhledovém displeji. Může to být třeba pouze navigace neznámým prostorem, zobrazení informací o zajímavých místech v zorném poli apod.
Tyto systémy nenechávají chladným ani herní průmysl (více v článku na Bonusweb.cz).
Zájem má Google i Microsoft
Poněkud opomíjenou oblastí využití HMD nedávno razantně připomněl Google. Speciální brýle od Googlu mají dávat všem přímo před oči možnost rychle získat požadované informace. O nápadu Project Glass, jak se systém nazývá, se spekulovalo již dříve (více o projektu brýlí od Googlu na Mobil.cz zde).
Google bude mít brýle s LCD displejem
Vše je zatím ve fázi prototypu, ale nemusí to trvat dlouho, kdy si i běžný člověk bude moci vyzkoušet, jaké to je, když se na displeji samostatně držícímu před obličejem zobrazují informace na vyžádání.
Project Glass může vyústit v systém, který udělá z průhledného LCD panelu druhý displej k zařízení (typicky mobilnímu telefonu), ke kterému je připojen. Podobné zařízení přitom již existuje. Vyvíjí jej například firma MicroVision. Jejich displej je označován jako PicoP.
Druhou možností je, že brýle budou samostatně fungujícím systémem s možností využívat speciální aplikace a bezdrátovým připojením k internetu, který bude možné ovládat třeba hlasem. Například na letošním veletru CES přestavená helma SmartGoggles je vybavena systémem Android a zvládne pracovat s značným množstvím aplikací.
Ono to sice určitě nebude zadarmo a cena také nemusí patřit k lidovým, ale mohla by. Náklady na malý LCD displej bez podsvícení nebudou vysoké, ale něco bude stát integrovaný komunikační systém, baterie.
V této oblasti se angažuje i Microsoft, který si nechal patentovat systém, který může sloužit k hrám i v rozšířené realitě.
Zobrazování by mělo nabídnout poměr stran obrazu 16:9 a navodit dojem, že uživatel pozoruje obraz o šíři jednadvacet palců, a to na vzdálenost paže. Zařízení od Microsoftu též podporuje stereoskopické 3D.
