我国首套太空VR眼镜北京造

2016年11月21日08:29  来源:北京日报
 

上周五,历经33天“太空之旅”,我国航天员景海鹏、陈冬顺利返航。遨游太空时,两位航天员并不孤单,借助我国首套登陆太空的VR(虚拟现实)眼镜,他们像观看3D电影一般,实现与家人隔空“团聚”。这套酷炫的设备由中国航天员科研训练中心和北京理工大学共同研制。

为帮助中国航天员顺利完成在轨驻留新挑战,有效缓解心理压力,中国航天员科研训练中心决定采用具有高度“沉浸感”的虚拟现实技术来开展心理舒缓方法和技术的研究,特别为航天员配备了适用于太空环境的VR眼镜。

这套学名为“心理舒缓组件”的空间载荷,由中国航天员科研训练中心与北京理工大学共同研发。其硬件部分包括嵌入式显示单元、头戴式单元、耳机和充电单元。嵌入式显示单元可播放有助于航天员心理舒缓的场景及声音,心理舒缓系统中的所有软件都在嵌入式显示单元上运行。为了在最小的体积下实现众多功能,装置采用头盔式结构。

心理舒缓系统通过虚拟现实技术可生成与现实相关场景,通过播放全景视频,配合视觉、听觉信息,舒缓航天员的紧张和焦虑等情绪;设备还会自动监测头部姿态,调整画面的对应场景;在内容设计方面,经过航天员心理专家的不断测试与反馈,形成了山川湖海、“单位大家庭”与“幸福小家庭”等系列场景,从而有针对性地消除被试者当前的不良情绪。

太空环境复杂,在地面的VR眼镜中,一般是通过陀螺仪来为场景提供基本的空间方向参考,实现对人头部的跟踪,但在太空失重条件下,不能保证陀螺仪能够正常工作。为此,北理工研究团队采用光学和陀螺仪两种跟踪模式,通过算法保证头部姿态与视频场景显示角度一致,实现运动跟踪的准确保障。

此外,对VR设备中视频内容的选择,不再需要用手,而是通过对航天员头部运动跟踪,根据不同的头部姿态,来实现任意场景的选择,以及视频的播放、暂停和退出等功能,操作十分便利。(通讯员 辛嘉洋 记者 任敏)

(责编:阴重宇(实习生)、贺迎春)

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