В последнее время нейробиологи пытаются понять, как наши мозги воспринимают мир вокруг себя на уровне отдельных клеток. Для этого мозги приходится рассматривать под специальным микроскопом, и понятно, что голову нужно жёстко фиксировать для такого (и что наблюдать мозг человека будет проблемно – он большой и покрыт оболочками). Поэтому для таких целей обычно используют лабораторных мышей, которых сажают на беговую дорожку, а спереди ставят монитор. Чтобы активность мозга было можно наблюдать вживую, его обрабатывают специальным вирусом, который добавляет в клетки мозга специальный ген; тот заставляет светиться в ультрафиолете клетки, которые потребляют много крови.
Опыты с монитором обычно приносят мало результатов – мыши понимают, что перед ними находится монитор, и не понимают, что вообще происходит. Чтобы мышкам было проще понимать обстановку, для них долгое время пытались сделать свои VR-гарнитуры. Наконец, две не связанных друг с другом группы учёных опубликовали в журнале Nature Methods статьи о двух VR-гарнитурах MouseGoggles и Moculus, которые вышли доступнее или лучше своих ранних аналогов. Обе гарнитуры имеют айтрекинг и усотрекинг; второй нужен, чтобы убедиться, что усы мыши не задевают гарнитуру всё время, и что она не мешает мыши ориентироваться в виртуальном пространстве.
Первая гарнитура использует компоненты, доступные на известных китайских маркетплейсах, – Raspberry Pi, пара круглых дисплеев разрешением 240×240, линзы Френеля, камеры отслеживания взгляда и распечатанный на 3D-принтере корпус. Несложная виртуальная среда в виде шахматной доски рендерится в движке Godot с задержкой в 120 миллисекунд. Угол обзора – 140 градусов, исходники доступны.
Вторая же гарнитура – Moculus – прошла через несколько итераций и получила две вариации, и её компонентам позавидовали бы даже Палмер Лаки и лаборатории Meta. Одна версия гарнитуры – Moculus-S – использует линзу с фазовой пластинкой и микродисплеи от eMagin и Fraunhofer разрешением 1200×1000 пикселей со встроенными пикселями-фотодатчиками, которые работают как встроенные камеры отслеживания взгляда. Вариант Moculus-XL уже использует ЖК-панели от человеческих VR-гарнитур разрешением 1440p, и задержка отрисовки превосходит даже современные VR-гарнитуры – 22 миллисекунды. Картинку рисует движок Unity на полноценной GTX 1660, и мышиные сцены представляют из себя полноценную зелёную траву и фотореалистичного орла. Угол обзора – 270 градусов, но из исходкнив доступен только проект Unity.
Обе команды сделали вывод, что их гарнитуры позволяют качественно оценивать работу зрительной части мозга, – бюджетно или по-царски. Гарнитуры Moculus, конечно же, были поставлены в производство, чтобы их могли использовать и другие лаборатории.
Источники:
