Система для погружения пользователя в виртуальную реальность

 

Система для погружения пользователя в виртуальную реальность позволяет полностью погрузить пользователя в виртуальную реальность и содержит замкнутую оболочку в виде сферы, ограничивающую реальное пространство, размещенную на опорах с возможностью вращения вокруг своего центра и имеющую по меньшей мере один люк, снабженный крышкой, для входа и выхода пользователя, средство для формирования виртуального пространства, средство для отображения пользователю виртуального пространства, подключенное к средству для формирования виртуального пространства. Система содержит блок преобразования виртуального пространства в соответствии с реальными физическими движениями пользователя, совершаемыми им внутри оболочки, средство определения величины и направления перемещения пользователя относительно оболочки, подключенное к блоку преобразования виртуального пространства, по меньшей мере три колесных опоры, при этом поворотные оси колесных опор направлены к центру сферы и смещены относительно оси вращения колеса. 2 с. и 14 з. п. ф-лы, 15 ил.

Настоящее изобретение относится к компьютерным играм, космическим, спортивным, военным тренажерам, а более точно - к системе для погружения пользователя в виртуальную реальность.

Изобретение может использоваться для развлечения детей и взрослых. Устройства для компьютерных игр могут быть установлены в помещении, во дворе, в залах для игровых автоматов. Широкое применение устройство имеет для обучения и тренинга военных, спортсменов, летчиков и при обучении различным специальностям, например, полицейских. Устройство может быть полезно для исследовательских целей при изучении поведения человека в виртуальном компьютерном пространстве.

Виртуальная реальность - это то, что позволяет перемещаться в трехмерном мире с шестью степенями свободы и обозревать его в реальном времени. Это означает, что программа задает, а аппаратура распознает шесть видов движения: вперед-назад, вверх-вниз, налево-направо, наклон вверх-вниз, крен налево-направо и вращение налево-направо. Виртуальная реальность - это имитация физической реальности.

Виртуальная реальность представляет пользователю редкую возможность почти по-настоящему ощутить свое присутствие в некоем ином мире. В нем они могут увидеть друг друга, разговаривать и взаимодействовать в трехмерном пространстве, различая цвета и звуки. Такое погружение создает впечатляющий эффект присутствия. Это достигается за счет используемого оборудования - шлема со встроенными наушниками и джойстика, чувствительного к пространственному передвижению.

Средства, формирующие виртуальную реальность, обычно содержат быстродействующий компьютер, включающий акселератор трехмерной графики, от простого персонального компьютера до супер-ЭВМ и программные средства виртуальной реальности, например такие, как VIRTUS VR, VIRTUS WALKTHROUGH PRO, SUPERSC APE VRT, VRCREATOR и др.

Средства отображения виртуальной реальности, т.е. средства аудио-визуализации представляют сбой мониторы всевозможных типов, шлемы-дисплеи HMD (Head Mounted Display) или CAVE (Cave Automatic Virtual Environment).

Средства для интерактивного взаимодействия с виртуальной реальностью, традиционные и нетрадиционные устройства ввода-вывода, специальные трехмерные мыши, перчатки, джойстики и следящие устройства, например перчатка CYBERGLOVE фирмы Virtual Technologies отслеживает почти любое движение, как которое способна рука.

Следящие устройства позволяют определять положение рук, ног, туловища пользователя и их ориентацию в реальном мире и отображать их в мире виртуальном. Следящие системы различаются по принципу отображения движения - с ртутными балансирами, радиоволновые, ультразвуковые, лазерные и др.

Известен простейший набор средств для формирования виртуальной реальности, который был доступен семь - восемь лет назад (см., например, игру DOOM фирмы ID Software, "Энциклопедия компьютерных игр", Санкт-Петербург, 1995, стр. 119 - 122). Этот набор содержит стационарный компьютер, цветной монитор, открывающий "окно" в виртуальный мир, который представляется лежащим по другую сторону экрана. Манипулятор типа мышь, джойстик или клавиатура дают возможность управлять передвижением, поворотом, обзором в любом горизонтальном направлении виртуального пространства.

В указанной игре не происходит полного погружения пользователя в виртуальную реальность, т.к. виртуальное пространство видно через "окно", ограниченное границами экрана кинескопа. Передвижение управляется посредством манипулятора рукой. Система не отражает интерактивно физических движений пользователя в виртуальном пространстве.

Возросшая мощность компьютеров и появившиеся более развитые средства аудио-визуализации привели к созданию устройства для отображения виртуальной реальности типа стереоскопического монитора или проектора, которые пользователь надевает на голову как шлем или очки и получает возможность видеть объемное изображение (см. , например, журнал Мир ПК. N1, 1995, стр. 164 - 175).

В указанном устройстве виртуальный мир становится полноразмерным, выходит за рамки экрана и окружает человека. Появляется возможность кроме горизонтального обзора посмотреть под некоторым углом вверх - вниз. Манипуляторы типа трехмерной мыши, "перчатки" позволяют взаимодействовать с объектами. Они либо отвечают на это предсказуемой реакцией, либо деформируются. Такое устройство позволяет полнее погрузиться в виртуальное пространство, ощутить себя внутри этого виртуального пространства и взаимодействовать с объектами.

Однако управление объектами и передвижением происходит с помощью манипуляторов и не позволяет идентифицировать движения в виртуальном пространстве и в реальном пространстве.

В последнее время появляются разработки, которые обеспечивают почти полное погружение пользователя в виртуальное пространство.

Известна система для погружения пользователя в виртуальную реальность, содержащая замкнутую оболочку в виде сферы, ограничивающую реальное пространство, размещенную на колесных опорах с возможностью вращения вокруг своего центра и имеющую по меньшей мере один люк, снабженный крышкой, для входа и выхода пользователя, средство для формирования виртуального пространства, средство для отображения пользователю виртуального пространства, подключенное к средству для формирования виртуального пространства (см., например, патент США 5.490.784, 1996).

Указанная система обладает повышенными возможностями для погружения пользователя в виртуальную реальность. По меньшей мере одно из опорных колес является приводным и обеспечивает проворачивание сферы вокруг своего центра. Внутри сферы установлены активаторы, которые выполнены в виде двух платформ для каждой из ног пользователя. Эти платформы закреплены на шарнирах, которые в свою очередь закреплены на опорной поверхности внутри сферы. Платформы позволяют лишь имитировать ходьбу пользователя на месте путем поочередного поднятия и опускания ног без перемещения вперед или назад.

Указанная система не позволяет пользователю естественным образом перемещаться по внутренней поверхности сферы, осуществляя реальное перемещение по отношению к опорной поверхности.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания системы для погружения пользователя в виртуальную реальность, в которой выполнение опоры для размещения оболочки, а также использование блока преобразования виртуального пространства в соответствии с реальными физическими движениями пользователя позволит пользователю перемещаться внутри оболочки в любую сторону на любое количество шагов без ограничений благодаря свободному вращению оболочки на опорах и тем самым обеспечить более полное погружение пользователя в виртуальную реальность.

Поставленная задача решается тем, что система для погружения пользователя в виртуальную реальность, содержащая замкнутую оболочку в виде сферы, ограничивающую реальное пространство, размещенную на опорах с возможностью вращения вокруг своего центра и имеющую по меньшей мере один люк, снабженный крышкой, для входа и выхода пользователя, средство для формирования виртуального пространства, средство для отображения пользователю виртуального пространства, подключенное к средству для формирования виртуального пространства, согласно изобретению содержит блок преобразования виртуального пространства в соответствии с реальными физическими движениями пользователя, совершаемыми им внутри оболочки, средство определения величины и направления перемещения пользователя относительно оболочки, подключенное к блоку преобразования виртуального пространства, по меньшей мере три колесных опоры, поворотные оси которых направлены к центру сферы и смещены относительно оси вращения колеса.

Целесообразно, чтобы система дополнительно содержала датчик угла поворота сферы, подключенный к блоку преобразования виртуального пространства, при этом угол поворота сферы соответствует величине и направлению перемещения пользователя относительно внутренней поверхности сферы.

Полезно, чтобы датчик угла поворота сферы был выполнен в виде мыши, содержащей два валика, которые установлены перпендикулярно друг другу с возможностью вращения и контактируют с поверхностью сферы, при этом в качестве шарика мыши была использована сфера.

Выгодно, чтобы средство определения величины и направления перемещения пользователя относительно оболочки содержало множество датчиков, определяющих положение частей тела пользователя.

Целесообразно, чтобы средство определения величины и направления перемещения пользователя относительно оболочки было выполнено в виде мыши, имеющей два валика, которые были установлены перпендикулярно друг другу с возможностью вращения и контактировали с поверхностью сферы, при этом в качестве шарика мыши была использована сфера.

Полезно, чтобы оболочка была выполнена из набора по меньшей мере одного вида одинаковых элементов, жестко связанных между собой и имеющих кривизну поверхности, определяемую заданной кривизной сферы.

Выгодно, чтобы в качестве элементов использованы элементы, выбранные из группы, состоящей из треугольников, четырехугольников, пятиугольников и шестиугольников.

Выгодно, чтобы каждая колесная опора содержала по меньшей мере одно колесо.

Выгодно, чтобы колесные опоры были закреплены на раме.

Целесообразно, чтобы система содержала платформу, установленную в сфере на колесных опорах, поворотные оси которых были направлены к центру сферы и смещены относительно оси вращения колеса.

Полезно, чтобы система содержала по меньшей мере одну дополнительную замкнутую оболочку в виде сферы по количеству дополнительных пользователей, ограничивающую реальное замкнутое пространство, размещенную на опорах с возможностью вращения вокруг своего центра, имеющую по меньшей мере один люк, снабженный крышкой, по меньшей мере одно дополнительное средство для отображения дополнительному пользователю виртуального пространства, подключенное к средству для формирования виртуального пространства для осуществления интерактивного взаимодействия пользователей.

Полезно, чтобы система содержала датчик и/или датчик давления крови, подключенные к блоку преобразования виртуального пространства для коррекции виртуальной реальности, отображаемой пользователю.

Полезно, чтобы система содержала средство для регулирования температуры и состава воздуха в сфере.

Целесообразно, чтобы оболочка была выполнена из радиопрозрачного материала.

Выгодно, чтобы система содержала драйвер, предназначенный для адаптации известных программ для погружения в виртуальное пространство с помощью сферы.

Поставленная задача решается также тем, что система для погружения пользователя в виртуальную реальность, содержащая замкнутую оболочку в виде сферы, ограничивающую реальное пространство, размещенную на опорах с возможностью вращения вокруг своего центра и имеющую по меньшей мере один люк, снабженный крышкой, для входа и выхода пользователя, средство для формирования виртуального пространства, средство для отображения пользователю виртуального пространства, подключенное к средству для формирования виртуального пространства, согласно изобретению содержит блок преобразования виртуального пространства в соответствии с реальными физическими движениями пользователя, совершаемыми им внутри оболочки, средство определения величины и направления перемещения пользователя относительно оболочки, подключенное к блоку преобразования виртуального пространства, при этом опора для оболочки выполнена гироскопической.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых: фиг. 1 изображает систему для погружения пользователя в виртуальную реальность согласно изобретению;
фиг. 2 а, б изображает опорное колесо, поворотная ось которого смещена относительно оси вращения колеса, согласно изобретению;
фиг. 3 изображает датчик угла поворота сферы, выполненный в виде компьютерной мыши (вид снизу), согласно изобретению;
фиг. 4 изображает общий вид одного из элементов, из которых сформирована оболочка, согласно изобретению;
фиг. 5 изображает варианты конфигурации элементов оболочки согласно изобретению;
фиг. 6 изображает общий вид элемента оболочки, имеющего ячеистую структуру (частичный вырыв), согласно изобретению;
фиг. 7 изображает общий вид опоры, когда она содержит одно колесо, согласно изобретению;
фиг. 8 изображает общий вид опоры, когда она содержит два колеса, согласно изобретению;
фиг. 9 изображает общий вид опоры, когда она содержит три колеса, согласно изобретению;
фиг. 10 изображает общий вид рамы, на которой закреплены пять колесных опор, согласно изобретению;
фиг. 11 изображает общий вид платформы, установленной внутри оболочки на колесных опорах, согласно изобретению;
фиг. 12 изображает две замкнутые оболочки для размещения двух пользователей, подключенных к одному средству формирования виртуального пространства, согласно изобретению;
фиг. 13 изображает оболочку, на которой размещено средство для регулирования температуры и состава воздуха, согласно изобретению;
фиг. 14 изображает гироскопическую опору для оболочки согласно изобретению;
фиг. 15 изображает вариант выполнения подвижной опоры для закрепления дополнительного оборудования согласно изобретению.

Система для погружения пользователя в виртуальную реальность содержит замкнутую оболочку 1 (фиг. 1) в виде сферы, ограничивающую реальное пространство, размещенную на опорах 2 с возможностью вращения вокруг своего центра "O". В сфере 1 имеется по меньшей мере один люк 3, снабженный крышкой 4, для входа и выхода пользователя 5.

Система содержит средство 6 для формирования виртуального пространства, размещенное на пользователе, которое представляет собой портативный компьютер. Средство 7 для отображения пользователю виртуального пространства представляет собой шлем, надетый на голову пользователя, при этом дисплей для отображения пользователю виртуального или реального трехмерного пространства находится в шлеме перед глазами пользователя. Средство 7 подключено к средству 6 для формирования виртуального пространства.

Система содержит блок 8 преобразования виртуального пространства в соответствии с реальными физическими движениями пользователя, совершаемыми им внутри оболочки 1, который предназначен для выполнения дополнительной программы по преобразованию виртуального пространства.

В руке пользователя 5 находится джойстик 9, посредством которого пользователь манипулирует при взаимодействии с объектами виртуального пространства, отображаемого ему на экраны дисплея.

Система содержит средство определения величины и направления перемещения пользователя относительного оболочки, подключенное к блоку 8 преобразования виртуального пространства.

В качестве опор 2 (фиг. 2а) использованы по меньшей мере три колесные опоры, имеющие поворотные оси 10, размещенные в подшипниковых опорах 11. При этом геометрические оси а-а поворотных опор 10 направлены к центру "O" сферы 1 и смещены относительно оси "12" вращения колеса на величину "b", приблизительно равную радиусу r колеса. Это позволяет колесу разворачиваться при изменении направления ращения сферы и вращаться в другую сторону (фиг. 2б), обеспечивая возможность качения на колесах в любую сторону.

Система дополнительно содержит датчик 13 (фиг. 1) угла поворота сферы, подключенный к блоку 8 преобразования виртуального пространства, при этом угол поворота оболочки 1 соответствует величине и направлению перемещения пользователя 5 относительно внутренней поверхности сферы.

В описываемом варианте датчик 13 (фиг. 3) угла поворота сферы выполнен в виде компьютерной мыши и содержит два валика 14, 15, которые установлены перпендикулярно друг другу с возможностью вращения и контактируют с поверхностью оболочки 1. Возможен вариант, когда валики 14 и 15 расположены под углом, большим или меньшим, чем прямой угол. В качестве шарика мыши использована оболочка 1.

Средство определения величины и направления перемещения пользователя относительно оболочки содержит множество датчиков 16, размещенных на пользователе 5 и определяющих положение частей тела пользователя.

Возможен вариант, когда в качестве средства определения величины и направления перемещения пользователя относительно оболочки использован датчик 13 угла поворота сферы, выполненный в виде компьютерной мыши.

Оболочка 1 (фиг. 1) выполнена из набора по меньшей мере одного вида одинаковых элементов 17, жестко связанных между собой, например, штырями, винтами, сваркой, клеем, скобами и т.д. Элементы 17 имеют кривизну поверхности R (фиг. 4), определяемую заданной кривизной сферы.

Для формирования сферы могут быть использованы треугольники (фиг. 5), четырехугольники, пятиугольники и шестиугольники, имеющие кривизну поверхности, определяемую заданной кривизной сферы.

Элементы 17 могут быть выполнены с перфорацией 18 (фиг. 4) для свободного прохождения воздуха внутрь сферы или для облегчения конструкции и сохранения необходимых прочностных характеристик элементы 17 могут иметь ячеистую структуру (фиг. 6).

Каждая колесная опора 2 содержит по меньшей мере одно колесо (фиг. 7). Возможен вариант, когда колесная опора 2 содержит два колеса (фиг. 8) или три колеса (фиг. 9).

Колесные опоры 2, на которых расположена сфера, закреплены на раме 18 (фиг. 10), показан вариант, когда рама представляет пятиугольник, и на ней закреплены пять колесных опор 2.

Система содержит также платформу 19 (фиг. 11), установленную в оболочке 1 на колесных опорах 20, поворотные оси 21 которых направлены к центру "O" сферы и смещены относительно оси вращения колеса на величину, приблизительно равную радиусу r колеса, аналогично тому, как показано на фиг. 2a. Платформа 19 необходима для установки дополнительного оборудования типа кресла, мотоцикла, седла, горных лыж, скейтборда и т.д.

В случае, если оболочка будет использована для изготовления игрушек, на платформе 19 могут быть размещены кукла, автомобиль, игрушечное животное.

Возможен вариант, когда система содержит по меньшей мере одну дополнительную замкнутую оболочку 22 (фиг. 12) в виде сферы по количеству дополнительных пользователей 5, ограничивающую реальное замкнутое пространство. Дополнительная оболочка 22 также размещена на опорах 23 с возможностью вращения вокруг своего центра, имеет по меньшей мере один люк 24, снабженный крышкой 25.

При этом система содержит по меньшей мере одно дополнительное средство 26 для отображения дополнительному пользователю 27 виртуального пространства, подключенное к средству 6 для формирования виртуального пространства для осуществления интерактивного взаимодействия пользователей 5 и 27.

Система содержит датчик 28 пульса (фиг. 1) и/или датчик 29 давления крови, подключенные к блоку 8 преобразования виртуального пространства для коррекции виртуальной реальности, отображаемой пользователю 5.

Система содержит также средство 30 (фиг. 13) для регулирования температуры и состава воздуха в сфере, в качестве которого в описываемом варианте использован кондиционер воздуха.

Оболочка 1 выполнена из радиопрозрачного материала для обеспечения связи с датчиками, с пользователем 27, находящимся во второй оболочке 22, для связи с сетью типа ИНТЕРНЕТ или внешним компьютером (на фиг. 1 не показан).

Система содержит драйвер - компьютерную программу, предназначенную для адаптации и совместимости новой системы для погружения в виртуальную реальность с известными программами виртуальной реальности.

Возможен вариант выполнения системы, когда опора для оболочки 1 выполнена гироскопической. В этом случае опора содержит две стойки 31 (фиг. 14), на которых закреплены полуоси 32. Рама 33, выполненная в виде кольца, закреплена с возможностью вращения на полуосях 32. На раме 33 закреплена вторая пара полуосей 34, которая смещена относительно первой пары полуосей 32 на 90 град. угловых. Оболочка 1 закреплена с возможностью вращения на полуосях 34. На раме 33 установлены датчики 35 для определения угла поворота сферы.

В оболочке 1 (фиг. 15) может быть размещена подвижная опора 36 для закрепления на ней дополнительных приспособлений.

Система для погружения пользователя в виртуальную реальность может обеспечить новый выгодный способ представления рекламы для широкого круга людей. Чаще всего сфера будет устанавливаться в удобных для обзора местах в залах игровых автоматов, в крупных магазинах, на улицах около домов. Сфера имеет большую площадь, на которой может быть нанесена реклама. Поскольку сфера время от времени будет вращаться, то это естественно привлечет внимание посетителей и прохожих.

Средство 13 для определения величины и направления вращения сферы может быть выполнено в виде датчиков, определяющих величину и направление вращения по меньшей мере одного колеса, являющегося одной из опор 2.

Для удобства входа и выхода пользователя в сферу можно снабдить систему тормозом (на фиг. 1 не показан), фиксирующим сферу на некоторое время в определенном положении.

Система для погружения пользователя в виртуальную реальность работает следующим образом.

Формируют замкнутую оболочку 1 (фиг. 1), ограничивающую реальное пространство, из элементов 17. Размещают оболочку 1 на опорах 2 с возможностью вращения вокруг своего центра "O" с тремя степенями свободы.

Помещают в оболочку 1 пользователя 5, который имеет возможность свободно перемещаться по внутренней поверхности оболочки 1.

Посредством компьютера формируют виртуальное пространство, в котором объекты и субъекты, например стены домов, деревья, машины, животные, люди, облака и т.д., возникают и перемещаются заданным и случайным образом.

Отображают сформированное виртуальное пространство на экраны дисплея, причем пользователь видит объемное изображение виртуального мира.

Осуществляют непрерывное преобразование виртуального пространства согласно заложенной программе. Поскольку пользователь не видит границ экрана благодаря совершенной конструкции шлема, у него возникает иллюзия полного присутствия в виртуальном трехмерном пространстве. У него появляется желание активно взаимодействовать с объектами и субъектами этого виртуального пространства, например потрогать руками деревья, подойти ближе к объекту, взять его в руки, потанцевать с виртуальным партнером, полетать в самолете и т.д.

В соответствии с изменением положения объектов и субъектов в виртуальном пространстве пользователь реальными физическими движениями частей тела и глаз изменяет свое положение в реальном и виртуальном пространстве. Пользователь, делая реальные шаги, приближается к объектам и субъектам виртуального пространства. Делая шаг, пользователь ногой вращает оболочку под себя, т.е. в направлении, противоположном своему движению. Такое движение оболочки возможно потому, что она установлена на подвижных колесных опорах, которые легко и свободно повторяют повороты оболочки в любом направлении.

При перемещении пользователя относительно оболочки смещается его центр тяжести относительно вертикали, проходящей через центр оболочки. При этом возникает момент силы, стремящийся повернуть оболочку так, чтобы центр тяжести пользователя, смещался к этой вертикали. При этом следует учесть, что сила трения, возникающая при ходьбе между подошвой и оболочкой, значительно превышает силу трения между оболочкой и колесной опорой.

Определяют величину и направление перемещения пользователя 5 относительно оболочки 1, в соответствии с которыми осуществляют непрерывное преобразование виртуального пространства и отображение его пользователю.

Дозирование и контроль за физическими нагрузками пользователя могут осуществляться через изменения в сюжете компьютерной игры. Например, если в соответствии с рекомендациями необходимо увеличить нагрузку на пользователя, логика программы построена таким образом, что сюжет будет заставлять пользователя активизировать свои действия. Если это игра типа "action" заставит пользователя действовать активнее, может увеличиться количество виртуальных противников, с которыми необходимо сражаться, наступать или отступать.

Если нагрузка в соответствии с текущим сюжетом выше рекомендуемой, то игра будет переводиться в более плавное русло. К окончанию времени оптимальной нагрузки сюжет игры должен корректироваться таким образом, чтобы у пользователя возникало чувство удовлетворения проведенной игрой. Он может получить поздравление с окончанием игры и приглашение поучаствовать в игре на следующий день. Нагрузка может подбираться в соответствии с возрастными и физиологическими показателями и наиболее целесообразно с рекомендациями личного врача. Необходимо учитывать не только физическую нагрузку, но и эмоциональную и нагрузку на глаза.

Компьютерные программы виртуальной реальности могут быть рассчитаны на любой возраст и пол. Это могут быть не только игры, но и специальные развлекательные и познавательные программы, например прогулка или пробежка с гидом по виртуальному городу. Темп пробежки при этом может задавать виртуальный гид.

Виртуальное пространство на средство 7 отображения может загружаться не только с компьютера 6, закрепленного на пользователе, но и с устройства доступа в компьютерную сеть типа Internet по беспроводной связи.

При помощи системы согласно настоящему изобретению можно реализовать новый способ представления зрителю шоу, построенного на возможности естественного перемещения пользователя по виртуальному пространству на своих ногах. Зрителю может быть представлена картина перемещения пользователя по виртуальному пространству и взаимодействия с объектами и субъектами этого пространства. При этом зрителю одновременно будут отображаться естественные движения пользователя, его мимика и эмоциональное состояние. Такие телепередачи и передачи в режиме реального времени, пересылаемые в компьютерных сетях, будут иметь особую зрелищность.

В телепередачах может отображаться погружение и взаимодействие пользователей в нескольких сферах в одно виртуальное пространство. Такие шоу-программы могут быть тематические, например погружение в трехмерную среду какой-либо известной компьютерной игры. Такие телепередачи являются выгодным способом представления пользователям новой компьютерной игры с виртуальной реальностью. Для производителей трехмерных игр это может быть способом рекламы и маркетинга своей продукции. Зрителю в таком шоу по ходу реальных действий пользователей в виртуальном пространстве могут отображать действия нескольких видов: глазами пользователей, реальные действия пользователей, их мимику, разные ракурсы виртуального пространства и сочетание реальных и виртуальных изображений.

Зрители при просмотре виртуального пространства по компьютерной сети интерактивно могли бы выбирать ракурсы для просмотра. Ып

Формула изобретения

1. Система для погружения пользователя в виртуальную реальность, содержащая замкнутую оболочку в виде сферы, ограничивающую реальное пространство, размещенную на опорах с возможностью вращения вокруг своего центра и имеющую по меньшей мере один люк, снабженный крышкой, для входа и выхода пользователя, средство для формирования виртуального пространства, средство для отображения пользователю виртуального пространство, подключенное к средству для формирования виртуального пространства, отличающаяся тем, что содержит блок преобразования виртуального пространства в соответствии с реальными физическими движениями пользователя, совершаемыми им внутри оболочки, средство определения величины и направления перемещения пользователя относительно оболочки, подключенное к блоку преобразования виртуального пространства, по меньшей мере три колесных опоры, при этом поворотные оси колесных опор направлены к центру сферы и смещены относительно оси вращения колеса.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит датчик угла поворота сферы, подключенный к блоку преобразования виртуального пространства, при этом угол поворота сферы соответствует величине и направлению перемещения пользователя относительно внутренней поверхности сферы.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что датчик угла поворота сферы выполнен в виде мыши, содержащей два валика, которые установлены перпендикулярно друг другу с возможностью вращения и контактируют с поверхностью сферы, при этом в качестве шарика мыши использована сфера.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство определения величины и направления перемещения пользователя относительно оболочки содержит множество датчиков, определяющих положение частей тела пользователя.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство определения величины и направления перемещения пользователя относительно оболочки выполнено в виде мыши, имеющей два валика, которые установлены перпендикулярно друг другу с возможностью вращения и контактируют с поверхностью сферы, при этом в качестве шарика мыши использована сфера.

6. Система по пп. 1 - 5, отличающаяся тем, что оболочка выполнена из набора по меньшей мере одного вида одинаковых элементов, жестко связанных между собой и имеющих кривизну поверхности, определяемую заданной кривизны сферы.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что в качестве элементов использованы элементы, выбранные из группы, состоящей из треугольников, четырехугольников, пятиугольников и шестиугольников.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждая колесная опора содержит по меньшей мере одно колесо.

9. Система по п.1 и 8, отличающаяся тем, что колесные опоры закреплены на раме.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит платформу, установленную в сфере на колесных опорах, поворотные оси которых направлены к центру сферы и смещены относительно оси вращения колеса.

11. Система по пп. 1 - 10, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одну дополнительную замкнутую оболочку в виде сферы по количеству дополнительных пользователей, ограничивающую реальное замкнутое пространство, размещенную на опорах с возможностью вращения вокруг своего центра, имеющую по меньшей мере один люк, снабженный крышкой, по меньшей мере одно дополнительное средство для отображения дополнительному пользователю виртуального пространства, подключенное к средству для формирования виртуального пространства для осуществления интерактивного взаимодействия пользователей.

12. Система по пп. 1 - 11, отличающаяся тем, что содержит датчик пульса и/или датчик давления крови, подключенные к блоку преобразования виртуального пространства для коррекции виртуальной реальности, отображаемой пользователю.

13. Система по пп. 1 - 12, отличающаяся тем, что содержит средство для регулирования температуры и состава воздуха в сфере.

14. Система по п.1, отличающаяся тем, что оболочка выполнена из радиопрозрачного материала.

15. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит драйвер, предназначенный для адаптации известных программ для погружения в виртуальное пространство с помощью сферы.

16. Система для погружения пользователя в виртуальную реальность, содержащая замкнутую оболочку в виде сферы, ограничивающую реальное пространство, размещенную на опорах с возможностью вращения вокруг своего центра и имеющую по меньшей мере один люк, снабженный крышкой, для входа и выхода пользователя, средство для формирования виртуального пространства, средство для отображения пользователю виртуального пространства, подключенное к средству для формирования виртуального пространства, отличающаяся тем, что содержит блок преобразования виртуального пространства в соответствии с реальными физическими движениями пользователя, совершаемыми им внутри оболочки, средство определения величины и направления перемещения относительно оболочки, подключенное к блоку преобразования виртуального пространства, при этом опора для оболочки выполнена гироскопической.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.05.2009

Дата публикации: 10.12.2011

---