Percepción visual
Es la forma en como nuestro sistema visual percibe el entorno que lo rodea, y posee las siguientes características:
Indicadores oculomotores
Acomodación.- Se basa en modificar la forma del cristalino para poder observar de 6 mts en adelante con el cristalino relajado o mirar a menos de 6 mts con el cristalino deformado.
Convergencia.- Trata de la rotación de los ojos hacia la nariz para mirar objetos más cercanos.
Indicadores binoculares
Disparidad o paralaje binocular : el cual se produce debido a la diferencia de imágenes, de un mismo objeto, producidas en las retinas de cada ojo.
Creación de Imágenes en una HMD
Pantalla transmisiva
Pantallas reflectivas
Pantallas auto-emisivas
Pantallas usadas en HMDs
Las fuentes :
Pantallas de cristal líquido transmisivo (LCD).- Son pantallas transmisivas, un campo eléctrico modula y controla la transmisión de la luz de fondo a través de celdas llenas de cristal líquido.
Pantalla de cristal líquido en silicio (LCOS).- Estas son pantallas reflectivas. La luz en transmitida a través de una celda, si el pixel está transmitiendo se refleja en una superficie como un espejo pero si el pixel está apagado esta luz se dispersa.
Los dispositivos de emisión :
Diodos orgánicos emisores de luz (OLED).- Una unidad de disco de bajo voltaje, a través de una delgada capa de materia orgánica, hace que emita luz visible cuando se recombinan los portadores de carga en el material.
Resoluciones graficas
Es el numero de pixeles que componen su alto y largo, siendo esta la que da definición o no a la imagen:
VGA: Arreglo grafico de video
Resoluciones: 160X120 a 1024×600
XGA: Arreglo grafico extendido
Resoluciones: 1024×768 a 1920×1200
En los HMDs se usa los dos tipos de tecnología dependiendo de las características que se desean tener en casco de realidad virtual siendo las resoluciones mas usadas:
640×480-VGA
800×600-SVGA
1280×1024-SXGA
Sistemas de tracking
Los HMDs actuales tienen rastreador de cabeza de diseño avanzado de alta velocidad utilizan sistemas micro-electro mecánicos (MEMS) giroscopios y acelerómetros, para percibir el movimiento de la cabeza, y transmite la información a un programa en ángulos de giro, inclinación y rotación conocidos como pitch, yaw y roll tal.
Configuración de las pantallas
El HMD usa dos pequeñas pantallas que se colocan delante de los ojos a modo de gafas. Un sistema óptico entre el ojo y las pantallas permite crear una imagen virtual más grande y más alejada del ojo, las imágenes tienen un tamaño equivalente a una pantalla de cine de 2.67 metros a una distancia de 3.66 metros.
Configuraciones ópticas
En un casco de realidad virtual existen tres características que se deben cumplir con ciertas configuraciones ópticas, las cuales son:
Crear una imagen virtual que aparenta estar más lejos de lo que realmente está.
Magnificar la fuente de imagen, para crear una imagen que aparente ser mucho más grande de lo que realmente es.
Repetir la fuente de imagen, es decir, crear una imagen virtual de la fuente de imagen fuera del frente de la cara.
El sistema trabaja bajo la modalidad Cliente–Servidor, donde el Servidor se encuentra constituido por una Plataforma Móvil Pioneer P3-AT y el Cliente se encuentra constituido por una Computadora de Escritorio, un casco Virtual y un Joystick que controlara a la plataforma.
La plataforma movil se encuentra conectada una computadora de Abordo Acer Aspire ONE y una camara Cannon VC-C50i que será la encargada de capturar el Video y mandarlo a la computadora de abordo para luego ser transmitido.
Microprocesador Renesas SH2
El microprocesador Renesas SH2 tiene una velocidad de procesamiento de 44.2368Mhz y 32 bit RISC, posee una memoria RAM de 32K y 128K de memoria flash en el que se encuentra embebido el sistema ARCOS.
El gripper Pioner posee 2 grados de libertad y está colocado en la parte frontal de la plataforma robótica Pioner P3-AT.
Gripper
Cámara VC-C50I
Es una cámara que se asemeja a los movimientos de la cabeza, posee 2 grados de libertad. Es una cámara de video que posee la capacidad de control de sus movimientos a través de una conexión RS-232 y una salida video tipo S-Video, las cuales fueron utilizadas para este proyecto.
Sistema de comunicación
El tipo de comunicación que se ha utilizado para teleoperar la plataforma es Wifi con un alcance máximo de 30 a 100 metros en interior y de 100 a 300 metros en aire libre, con línea de vista.
Software del Sistema
Aria: Es una librería desarrollada por MobileRobots para manejar sus plataformas y comunicarse con el Sistema Arcos también desarrollado por MobileRobots el cual se encuentra embebido en los microprocesadores que administran el hardware de sus plataformas.
ArNetwork: Es una librería desarrollada por MobileRobots para crear un sistema de comunicación basado en una arquitectura Cliente-Servidor bajo un protocolo TCP/Ip.
OpenCV: Es una librería gratuita desarrollado por Intel. Esta librería proporciona un alto nivel de funciones para el procesado de imágenes. Estas librerías permiten a los programadores crear aplicaciones poderosas en el dominio de la visión digital.
EMA SDK: Es una librería que otorga eMagin para crear aplicaciones para el casco virtual Z800.
Qt: Es una librería libre, gratuita y multiplataforma que facilita la creación de interfaces graficas de manera nativa, en este caso, para Windows XP
Arquitectura del Software
El Software de todo el sistema se encuentra bajo la estructura Cliente -Servidor y divido en dos partes una para manejar el Robot y la otra para transmitir video de la cámara.
El Servidor de Video y del Robot se encuentra ejecutándose en la computadora de a bordo del Robot.
(Gp:) EMA SDK
(Gp:) ARIA
(Gp:) ARIA
(Gp:) ARIA
(Gp:) ARCOS
(Gp:) ArNetwork
(Gp:) ArNetwork
(Gp:) Cliente
(Gp:) Servidor
Sistema del Robot
Cliente
Es el cargado de recopilar la información del movimiento de la cabeza del Usuario y del Joystick para enviarlos al Robot. La recopilación de los datos de los movimientos de la cabeza se hace a través del casco virtual utilizando la librería EMA SDK convirtiéndoles en grados, para la obtención de los movimientos del Joystick si utiliza la librería ARIA a través de la Clase JoyDriver obteniendo los datos X,Y del Joystick.
Para él envió de los datos hacia el Servidor se utiliza la Librería ArNetwork la cual se encarga de crear el Cliente y el Servidor e intercambiar la información entre las dos estructuras con el uso de comandos en los cuales se envían los datos o se reciben datos.
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