Разработка, изготовление и испытания прототипа системы трекинга, наголовного подводного дисплея (маски) и программного обеспечения для симуляции плавания в среде виртуальной реальности. Этап 1

Объект исследования: системы виртуальной реальности, предназначенные для использования в водной среде. Цели: разработка, изготовление и испытания прототипа системы трекинга, наголовного подводного дисплея (маски) и программного обеспечения для симуляции плавания в среде виртуальной реальности. Проведены экспериментальные исследования работы как отдельных частей системы, так и всей системы в комплексе. Была создана система виртуального сноркелинга для использования в бассейне диаметром от 3 м, позволяющая с большой достоверностью сопоставлять плавательную активность пользователя с перемещением его виртуального персонажа в виртуальной среде. На следующем этапе планируются разработка контента для программного обеспечения (ПО) верхнего уровня, работы по созданию опытного образца системы трекинга и наголовного подводного дисплея (маски) на основе разработанного в отчетном этапе прототипа. Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: высокая точность передачи ощущений плавания в виртуальной реальности; небольшой объем бассейна (объем бассейна, в котором проводили испытания - 31,2 м³; ширина чаши бассейна - 4 м, длина - 6 м, глубина - 1,3 м); возможность быстрого развертывания системы (5 - 10 мин); длительность сеанса - 15 мин, суммарное время работы вычислительного ядра прототипа - 1 ч; допустимая величина силы, прилагаемой к системе верхнего закрепления (соответствует максимальным плавательным усилиям, создаваемым пользователем) - 10 кгс (соответствует 100Н). Произведен расчет в реальном времени параметров движения виртуального персонажа (аватара), задержка доставки информации с датчиков ориентации - 10 мс, с датчиков силы и ускорения - 20 мс, частота генерации стереопары изображений и обновления дисплея - 60 Гц, разрешение изображений стереопары и дисплея - 2560 х 1440 точек. Габариты маски (без сноркеля) - (В)270 х (Ш)205 х (Г)130 мм, масса - 992 г; габаритные размеры модуля трекинга - (Д)130 х (Ш)125 х (В)35 мм, масса - 373 г; масса системы закрепления модуля трекинга на теле - 385 г. Степень внедрения: прототип системы получил положительную оценку тренеров по плаванию и проходит испытания в бассейне, которые планируется продолжать на следующем этапе работ. Обозначены направления необходимых для массового внедрения изобретения доработок. В результате проведенных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ удалось достичь заявленных характеристик прототипа наголовного подводного дисплея и системы трекинга.