3D-печать линз для очков и шлемов виртуальной реальности

в 14:13, , рубрики: 3D-печать, diy или сделай сам, google cardboard, iphone, iphone 6, OnShape, дополненная реальность, оптика, метки:

3D-печать линз для очков и шлемов виртуальной реальности - 1

В последнее время огромной популярностью пользуются гаджеты для погружения в виртуальную реальность, такие как Google Cardboard, Oculus Rift и прочие. В случае с Google Cardboard и его аналогами конструкция вообще предельно проста, её можно собрать буквально из подручных материалов. Нужен только смартфон с соответствующим приложением. Всё остальное — это картонная «коробка» на голове с закреплёнными линзами. Экран смартфона делится на две части, каждый глаз смотрит через линзу на свою половинку экрана.

Картон, смартфон, резинка, магнит и пара липучек — всё это можно найти дома. Проблема только с линзами, их вряд ли найдёшь в квартире. Американский инженер Флориан Маурер (Florian Maurer) решил исправить этот недостаток — и попытался напечатать такие линзы для iPhone 6 Plus самостоятельно на 3D-принтере.

Сначала Флориан напечатал рамку для очков, изменив CAD-модель в редакторе Onshape.com. Линзы были сформованы из прозрачной резины, а в последующих опытах — напечатаны. Поверхность шлифовали наждачной бумагой зернистостью P220-7000 и дополнительно полировалась. Автор признаёт, что процесс довольно утомительный и кропотливый. Получить ясную прозрачную оптику невероятно трудно. Тем не менее, для первой попытки 3D-печати линз на коммерчески доступном принтере получилось весьма неплохо.

Флориан Маурер сравнил свою работу (самодельные линзы + iPhone) с качеством картинки в шлеме виртуальной реальности Oculus Dev Kit — и остался доволен результатом.

Итак, всё начинается с печати крепления для линз. Выбранная поначалу модель позволяет независимо регулировать каждую линзу, подстраивая её положение относительно глаза. Это значит, что крепление получается довольно универсальным.

3D-печать линз для очков и шлемов виртуальной реальности - 2

Крепление на голову пока не предусмотрено, но для тестирования можно обойтись и так, удерживая смартфон двумя руками.

3D-печать линз для очков и шлемов виртуальной реальности - 3

Для защиты от шумовой засветки окуляры слегка прижимаются к лицу. Правда, активно крутить головой в таком случае не очень удобно.

Линзы

Самое интересное — как сделать линзы. Например, для Google Cardboard рекомендуются такие линзы за восемь долларов диаметром 25 мм с фокусным расстоянием 40 мм. Их берём за образец для начала.

Создать CAD-модель опять помог редактор OnShape.com, вот результат.

3D-печать линз для очков и шлемов виртуальной реальности - 4

Для изготовления использовалась специальная резина OOMOO 30, которая заливается в форму.

3D-печать линз для очков и шлемов виртуальной реальности - 5

Затем бесконечная шлифовка и полировка вручную. Даже по сравнению с самыми плохонькими линзами массового производства самоделка не очень хорошо фокусируется, а картинка размытая. Но ведь это первый опыт. Автор говорит, что эффект присутствия в виртуальной реальности всё равно сохраняется. Хотя фокусироваться на отдельных объектах тяжело, но в VR это не слишком важно, особенно во время движения. Было очевидно, что единственная проблема — в более качественной шлифовке.

3D-печать линз для очков и шлемов виртуальной реальности - 6

3D-печать линз для очков и шлемов виртуальной реальности - 7

3D-печать линз для очков и шлемов виртуальной реальности - 8

3D-печать линз для очков и шлемов виртуальной реальности - 9

Флориан извлёк уроки из своих ошибок на первом прототипе — и буквально за 30 минут сделал вторую версию крепления гораздо лучшего качества. Оно простое и легковесное, а линзы придвигаются ближе друг к другу или отодвигаются дальше.

3D-печать линз для очков и шлемов виртуальной реальности - 10

Вот уже здесь Флориан использовал 3D-печать линз и попытался шлифовать их не вручную, а с использованием сверлильного станка с наждачной бумагой. К сожалению, он так и не нашёл способ, как избежать неприемлемой воронки по центру линзы. Автор говорит, что изучил эпизод передачи «Как это сделано» на канале Discovery, посвящённый производству обычных очков для улучшения зрения (видео ниже), — и подозревает, что в процессе изготовления нужно как-то вращать одновременно и саму линзу, и абразивный материал, чтобы избежать центральной воронки.

Судя по всему, 3D-печать в будущем позволит самостоятельно производить линзы для очков виртуальной реальности и для обычных очков, улучшающих зрение. Дужки для таких очков и оправы индивидуальной формы, в принципе, можно печатать уже сейчас.

Автор: alizar

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля