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我國首套太空VR眼鏡北京造

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11月18日,歷經33天“太空之旅”,我國航天員景海鵬、陳冬順利返航。遨游太空時,兩位航天員并不孤單,借助我國首套登陸太空的VR(虛擬現實)眼鏡,他們像觀看3D電影一般,實現與家人隔空“團聚”。這套酷炫的設備由中國航天員科研訓練中心和北京理工大學共同研制。

為幫助中國航天員順利完成在軌駐留新挑戰,有效緩解心理壓力,中國航天員科研訓練中心決定采用具有高度“沉浸感”的虛擬現實技術來開展心理舒緩方法和技術的研究,特別為航天員配備了適用于太空環境的VR眼鏡。

這套學名為“心理舒緩組件”的空間載荷,由中國航天員科研訓練中心與北京理工大學共同研發。其硬件部分包括嵌入式顯示單元、頭戴式單元、耳機和充電單元。嵌入式顯示單元可播放有助于航天員心理舒緩的場景及聲音,心理舒緩系統中的所有軟件都在嵌入式顯示單元上運行。為了在最小的體積下實現眾多功能,裝置采用頭盔式結構。

心理舒緩系統通過虛擬現實技術可生成與現實相關場景,通過播放全景視頻,配合視覺、聽覺信息,舒緩航天員的緊張和焦慮等情緒;設備還會自動監測頭部姿態,調整畫面的對應場景;在內容設計方面,經過航天員心理專家的不斷測試與反饋,形成了山川湖海、“單位大家庭”與“幸福小家庭”等系列場景,從而有針對性地消除被試者當前的不良情緒。

太空環境復雜,在地面的VR眼鏡中,一般是通過陀螺儀來為場景提供基本的空間方向參考,實現對人頭部的跟蹤,但在太空失重條件下,不能保證陀螺儀能夠正常工作。為此,北理工研究團隊采用光學和陀螺儀兩種跟蹤模式,通過算法保證頭部姿態與視頻場景顯示角度一致,實現運動跟蹤的準確保障。

此外,對VR設備中視頻內容的選擇,不再需要用手,而是通過對航天員頭部運動跟蹤,根據不同的頭部姿態,來實現任意場景的選擇,以及視頻的播放、暫停和退出等功能,操作十分便利。

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責任編輯: 閆月

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