Projekt 16: Virtual-Reality-Brille „Open Dive“

Dieser Artikel beschäftigt sich mit dem Bau und der Inbetriebnahme einer VR-Brille "Open Dive". Dabei handelt es sich um ein Projekt von Florian Nolte und Florian Discher für das Elektrotechnik Fachpraktikum im WS 2013/2014.

Einleitung

Zur Umsetzung der VR-Brille sind folgende Schritte nötig:

1. Beschaffung der Materialien
2. Erstellung eines Bauplans unter Berücksichtigung der Abmessungen des Smartphones
3. Bau des Brillengestells
4. Installation und Kalibrierung
5. Inbetriebnahme und Optimierung

Materialien und Werkzeuge

1. 10mm EPP (Hartschaummaterial ca. 30x30cm Platte)
2. 5mm Sperrholz (ca. 10x10cm)
3. Tesamoll Schaumstoff
4. Durovis Lens Kit mit Gummigewebeband
5. Skalpell
6. Laubsäge
7. Uhu Por Hartschaumkleber
8. Revell Farben Silber und Anthrazit (Farben natürlich je nach Wunsch wählen)
9. kompatibles Smartphone

Zusammenbau

Montiertes VR-Brillengestell

Zunächst erstellt man einen Bauplan, wobei die Abmessungen des Smartphones beachtet werden müssen. Nun werden die Maße auf den Baustoff übertragen und die Konturen ausgeschnitten. Dabei wird das Brillengestell mit Smartphoneklemmen aus EPP und die Linsenhalter aus Sperrholz gebaut. Als Nächstes werden die Gestellteile mit Hartschaumkleber zusammengeklebt. Danach können die Bauteile nach Belieben lackiert werden.

Der nächste Schritt ist die Sicherung der Linsen in den Linsenhaltern und die Polsterung des Brillengestells mit Tesamoll Schaumstoff zum Schutz des Smartphones und für erhöhten Tragekomfort. Als Letztes werden alle Einzelteile zusammengefügt und können für jeden Benutzer individuell eingestellt werden. Die hier vorgestellte Bauart ist nur eine von vielen Möglichkeiten, wie z.B. 3D-Druck, Holz oder Pappe, um die VR-Brille zu erstellen.

Die folgende Datei enthält unseren individuell erstellten Bauplan angepasst an ein Samsung S3mini (passt auch für ein normales S3, durch flexible Smartphoneklemmen).

Datei:Bauplan Brille Nolte Discher.PDF

Inbetriebnahme

Ein Beispiel für die Anzeige einer App.

Zur Inbetriebnahme benötigt man ein kompatibles Smartphone, welches die zur Benutzung nötigen Sensoren und genügend Prozessorleitung besitzt.

Eine sich ständig erweiternde Zahl von Apps wird angeboten.

Nach Auswahl einer geeigneten App müssen folgende Schritte durchlaufen werden:

1. Starten der App
2. Smartphone mit Klemmen am Brillengestell befestigen
3. Einstellen des Gummigewebebandes für optimalen Tragekomfort
4. Justieren der Linsen zum Scharfstellen des Bildes und der Vermeidung von Kopfschmerzen/Übelkeit

Beachte: Ausgewählte Apps sprechen den Kompasssensor im Smartphone an und verwenden eine bestimmte Himmelsrichtung als feste Ausgangsposition.

Mögliche Projekterweiterungen

Bei Interesse und für die Weiterführung des Projektes könnte der nächste Schritt sein, bereits vorhandene Spiele für die VR-Brille lauffähig zu gestalten. Dazu muss die 3D-Umgebung durch Erzeugung zweier Bilder geschaffen werden. Außerdem müssen die Sensoren im Smartphone auf das jeweilige Spiel abgestimmt werden.

Zudem ist es möglich, unter Zuhilfenahme eines Xbox360-Controllers, in komplexeren Spielen und 3D-Umgebungen abseits von Bewegungserkennung zu navigieren (z.B. Quake 2).

Zusammenfassung

Das Projekt "Open Dive" ist eine gute und günstige Alternative, um eine VR-Brille nach dem Vorbild von Oculus Rift nachzubauen. Das Brillengestell kann aus vielen verschiedenen Materialien angefertigt werden. Man benötigt eigentlich nur ein kompatibles Smartphone und kann die restlichen Teile an dieses anpassen.

Es ist bereits eine Menge an Software verfügbar und die Datenbank wird ständig erweitert.

Alle für das Projekt relevanten Dokumente sind im SVN und in folgendem zip-Archiv zu finden.

Datei:16 VR-Brille.zip

Verbesserungsvorschläge zum Artikel

Prof. Dr. Ulrich Schneider am 31. Jan. 2014:

• Dateien falsch verlinkt.
• Bauplan zukünftig CAD mit Bemaßung. Dies entspricht definitiv nicht dem Hochschulstandard.
• Theoretische Herleitung fehlt.
• Einleitung und Aufgabenstellung ungenügend.
• Im Wiki fehlen:
  • Projektplanung und Tracking mit MS Projekt (Projektlogbuch)
  • Bill of Material (BOM)
  • Arbeiten Sie Ihre wesentlichen Erkenntnis bei Ihrem Projekt heraus. Was haben Sie gelernt?

Prof. Dr. Mirek Göbel am 31. Jan. 2014:

• Bitte in der Einleitung kurz schreiben, was eine "Open-Dive"-Brille ist.
• In jedem Abschnitt einen einleitenden Satz (z. B. bei Materialien & Werkzeuge)
• bei "kompatibles Smartphone" bitte die Kriterien nennen (und der Material-Aufzählung auch verlinken)
• EPP verlinken, darüber gibt's bestimmt irgendwo mehr Infos
• Wie genau soll der untere Schritt bei den Projekterweiterungen gehen? Bitte den Xbox-Controller kurz erläutern (was ist das?)
• Link auf den SVN-Ordner hintelegen (mit dem Hinweis: nur mit entsprechenden Zugriffsrechten)