Шлем с дисплеем Heads Up Display и Arduino

Я хочу сделать шлем HUD, похожий на тот, что показан в фильмах Ironman. Пожалуйста, предложите мне ссылки и детали, необходимые для этого типа проекта

, 👍0

Обсуждение

Кто-то из упомянутых ниже, и я думаю, вам стоит подумать о своей цели (дисплей на шлеме) и подходе (дисплей в стиле Ironman). Сделать дисплей на шлеме довольно просто, особенно в виртуальной реальности. С дисплеем на шлеме в стиле Ironman всё иначе. Если последнее для вас важно, возможно, придётся немного подождать., @dannyf


4 ответа

0

Вы не можете. Вы даже не можете симулировать это или даже начать приближаться к этому стилю отображения.

Попробуйте. Распечатайте что-нибудь и держите это перед лицом на расстоянии, на котором находится козырек от вас. Теперь попробуйте сфокусироваться на нем. У вас не получится. Человеческие глаза не способны фокусироваться так близко.

Вам придется фокусировать зрение с помощью линз (что делают VR-гарнитуры) или напрямую проецировать через призмы и линзы в глаз (что делают Google Glass), чтобы вы могли видеть генерируемые вами изображения.

Вы могли бы сделать это, если бы потребовали, чтобы пользователь носил специальные очки, чтобы сфокусировать зрение, однако тогда он не смог бы сосредоточиться ни на чем другом и продолжал бы натыкаться на вещи и спотыкаться о собственные ноги. Остальной мир был бы просто полностью размытым.

Вся концепция таких дисплеев HUD непрактична. В военных системах HUD изображение либо подается через один окуляр (и требуется много практики и тренировки мозга, чтобы заставить мозг накладывать два изображения), либо проецируется на окно кабины. Единственный способ сделать это так, как они это описывают, — это напрямую проецировать изображения в оба глаза (чтобы создать 3D-эффект), накладывая его на естественный свет, попадающий в глаза. Это, конечно, означало бы, что оно будет невидимо для всех, кроме пользователя, так что все равно это будет не совсем то же самое.

,

См. мой ответ. Сейчас даже VR и AR стали довольно дешёвыми :-), @Igor Stoppa

@IgorStoppa Ты знаешь, как выглядит HUD Железного человека? Это не VR-гарнитура. Нет никакой VR-гарнитуры. Это совсем не похоже на Google Cardboard, Occulus Rift или что-то подобное. VR-гарнитура — это не то, что просит автор., @Majenko

Вы читали мой ответ, прежде чем писать комментарий выше? Я описал устройство дополненной реальности, а не VR-гарнитуру. Именно это, как я и описал, можно сделать с помощью Cardboard, поскольку на другой стороне телефона находится камера. Тот факт, что в фильме HUD якобы реализован с помощью проектора, не имеет значения для создания эффекта дополненной реальности. По крайней мере, я предложил правдоподобное решение., @Igor Stoppa

То, что вы описываете, — это VR-гарнитура с камерой. Это не дополненная реальность, для неё нужно что-то вроде Glass. Это совершенно другая концепция. Если бы автор поста хотел VR-гарнитуру, с vavcanera или без, он бы не просил шлем Iron Man., @Majenko

Нет, вы просто очередная жертва маркетинговых кампаний. Смотрите определение: https://en.wikipedia.org/wiki/Дополненная_реальность. Это _именно_ то, что я описал. Ключевой момент в том, что вы показываете пользователю прямую трансляцию с камеры с (примерно) той же перспективы, что и реальные глаза. А затем накладываете на неё дополнительную информацию. Поэтому VR-устройство вполне приемлемо, если оно показывает в качестве базового изображения прямую трансляцию с точки зрения пользователя, а не полностью синтезированный мир., @Igor Stoppa

Но какое бы определение вы ни выбрали, это даже близко не похоже на HUD Железного человека, о котором спрашивает автор вопроса., @Majenko

Дело вкуса. Кстати, любой разумный проект вооружённого дополненной реальности в стиле IronMan сделал бы именно так: использовал бы металлическую пластину с камерой снаружи и дисплеем/проектором внутри, а не ALON для прозрачности, как у HoloLens. ALON можно использовать для защиты камеры. Так что, думаю, это очень близко к тому, о чём спрашивал автор вопроса. Но пусть он сам решает., @Igor Stoppa

> Это невозможно. Это немного самонадеянно., @dannyf

@dannyf Научная фантастика называется так не просто так. С современными технологиями невозможно проецировать изображение на стекло в дюйме от глаза и при этом фокусироваться на нём. Так что *нельзя* — это не предположение, а правда., @Majenko

@Majenko Этот ответ категорически неверен. Извините за резкость, но ваш последний комментарий был в июле 2017 года, и тогда было доступно множество примеров, подтверждающих возможность этой концепции, если вы её искали. Вам следует удалить этот ответ или изменить его., @JSON

@JSON Я бы с удовольствием посмотрел. Я всё ещё считаю, что то, о чём просит автор, невозможно., @Majenko

@Majenko - https://hackaday.com/2018/03/25/iron-man-mask-with-a-hud/ . Не самый лучший, но, по крайней мере, доказывает, что это возможно., @JSON

Google Glass для бедняков. Вы видели HUD Железного человека? Совсем другое. И невозможное. Тем не менее, неплохая попытка заставить что-то светиться в поле зрения., @Majenko

@Majenko, мне кажется, вы воспринимаете вопрос автора слишком буквально, хотя для дилетанта точное воспроизведение определённо невозможно. Поскольку разработчики летательных систем вооружения вряд ли будут часто посещать этот форум, я предполагаю, что автор и другие заинтересованные лица, вероятно, ищут что-то более простое, чем вы себе представляете ;), @JSON

Вы бы поразились, сколько нелепых вещей люди, приходя сюда, воображают, что смогут сделать с помощью Arduino. Очень часто приходится просто сказать им «нет» и посмотреть на вещи реалистично., @Majenko

Из фильма, думаю, довольно ясно, что все эти эффекты — это то, что воспринимает Старк, поэтому дополненная реальность (AR) или виртуальная реальность (VR) — это именно то, что он испытывает (преимущество AR в нулевой задержке внешнего изображения и лучшей контрастности глаз, чем у любой камеры). У него, вероятно, есть VR, и эти эффекты нарисованы в трёхмерном пространстве (когда он впервые надел маску, видно, как система проводит полное 3D-сканирование помещения), так что базовый результат можно получить с помощью VR + камеры + датчика глубины (какого-нибудь смартфона). У DJI есть похожая игра для своего дрона! (они используют стереокамеру для глубины)., @Lesto

3

Есть довольно недорогое решение, но оно не основано на Arduino.

Все, что вам нужно, это:

  • Google Cardboard SDK
  • довольно современный и мощный телефон на Android (у меня OnePlusOne, и он отлично работает с приложениями Cardboard) — если у вас уже есть что-то подобное, то вот тут-то и начинается большая экономия :-)
  • совместимое головное устройство: на eBay доступно множество (в некоторых вам, возможно, придется просверлить отверстие в месте расположения камеры телефона). Цена варьируется от 5 до 25 долларов
  • некоторые навыки программирования высокого уровня, чтобы написать приложение дополненной реальности, но другого пути нет :-) - вы даже можете найти какую-нибудь демонстрацию в сети.

Здесь основа решения, которое я предлагаю, заключается в том, чтобы взять видеопоток с фронтальной камеры телефона, использовать API CardBoard для создания вида для каждого глаза (да, вы потеряете стереоскопичность, так как каждый глаз будет видеть одно и то же изображение с камеры) и наложить на него любую информацию, которую вы хотели бы показать. Более простым случаем может быть компас, где вы показываете NWSE в верхней части поля зрения. Или вы даже можете добавить карту, как в FPS :-)

Arduino может оказаться полезным, если вы захотите создать какой-нибудь датчик и/или контроллер (например, Bluetooth) (для использования порта USB на телефоне требуется как телефон с аппаратным обеспечением, поддерживающим режим хоста, так и устройство с правами root).

,
1

Вам понадобится электролюминесцентный прозрачный дисплей, что-то вроде этого дисплея от Beneq

Но эти дисплеи — сегментированные дисплеи... Проблема с этими дисплеями в том, что они очень дорогие :( Другая проблема - это фокусировка дисплея. Вам нужно удерживать дисплей на фокусном расстоянии.

Хорошая новость: вы можете использовать плату "CUSTOM ARDUINO" для управления этим дисплеем, размер "IF" имеет значение :)

Счастливого обучения..

,
0

К счастью, концепция шлема Ironman имеет больше вариантов, чем можно было бы подумать, и может быть разложена, как и любая форма шлема. Во-первых, есть вопрос размеров и пропорций — здесь больше вариантов, чем я думал, поскольку шлем Ironman претерпел множество трансформаций за более чем 50 лет как в печати, так и в кино. Поиск изображений «маска Ironman» и «комикс Ironman» показывает, что есть много вариантов на выбор. Кроме того, я не нашел единого мнения о том, как именно Ironman мог видеть за пределами шлема, что также оставляет вам выбор.

«Маска Ironman» имеет, как некоторые утверждают, два закрытых отверстия, через которые пользователь может смотреть. Называйте их окнами, отверстиями для глаз — как угодно — но это отверстия, позволяющие пользователю иметь прямое поле зрения через шлем. Если это так, то вы просите систему, которая проецирует наложение какого-либо типа на естественную линию зрения пользователя. Другие могут утверждать, что эти «глаза» на внешней стороне маски предназначены только для внешнего вида, и что зрение пользователя полностью закрыто шлемом, и что весь его вид внешнего мира каким-то образом проецируется на его поле зрения внутри шлема.

Если мы говорим о первом случае, Arduino можно использовать для простого головного дисплея (есть несколько примеров, если вы погуглите - включая термины "glass", "hmd" и "hud"), но Uno и другие Arduino на базе Atmel ограничены простой 8-битной анимацией и текстом, ничего по-настоящему впечатляющего или извлекаемого. У вас также возникнут проблемы с коррекцией изображения в случаях, когда вы пытаетесь создать большой оверлей - видимое изображение будет деформироваться и выцветать, поскольку не проецируется на поверхность прямо. Для коррекции можно использовать линзы, но это дорого и нереально для большинства самоделок/производителей, поэтому остаются только программные решения, с которыми Uno не может справиться. Однако это возможно с другими платами, такими как pi zero, которая сопоставима по размеру и цене и имеет достаточную мощность для графики с более высоким разрешением и коррекции изображения. Обратите внимание, что этот подход все еще потребует одну линзу для фокусировки проецируемого изображения, но это базовые и дешевые линзы в отличие от призм или многолинзовых решений.

Второй случай будет функционально больше похож на гарнитуру виртуальной реальности и может быть проблемой с некоторыми конструкциями шлемов Ironman из-за ограниченного пространства внутри шлема. Если вы готовы увеличить пропорции шлема, можно создать универсальную версию с низким разрешением, используя дешевые линзы и по крайней мере два unos. Для этого потребуется по крайней мере один модуль камеры FPV и два модуля дисплея, а также любые датчики, которые вы будете использовать. Это больше соответствует ответу Игоря Стоппы.

,
Смотрите также: