Head Mounted Displays (HMD)

Ein Head Mounted Display, kurz HMD, ist vereinfacht gesagt ein Bildschirm, den man direkt am Kopf trägt.

Häufig hört man die Begriffe HMD und VR-Headset in Bezug auf Virtual Reality und werden für dasselbe gebraucht, also dass diese das Gleiche bedeuten würden. In Wirklichkeit beruhen VR-Headsets zwar auf HMDs, sind also ein Teil davon. Ein VR-Headset wie das HTC Vive besitzt jedoch noch weitere Komponenten, wie z.B. zusätzliche Sensoren für das Tracking von Bewegungen. Im Prinzip könnte man es eine Erweiterung eines HMDs nennen, denn das ursprüngliche Prinzip, und damit auch die Form, das Gehäuse etc. kommt ursprünglich von den HMDs und wurde davon inspiriert.

Ein ursprüngliches HMD besteht aus einem kleinen Gehäuse, an welchem ein Band befestigt ist, welches man um den Kopf legen kann. Das Display ist im Gehäuse integriert und liegt schlussendlich vor den Augen des Benutzers auf. Es wird zwischen monokularen (ein Bildschirm) und binokularen HMDs (ein Bildschirm pro Auge) unterschieden.

Ein klassisches Head Mounted Display.

Als Bestandteil von modernen VR-Headsets werden binokulare HMDs eingesetzt, damit ein stereoskopischer Effekt (3D-Effekt) erzielt werden kann. Dabei werden auf den Displays jeweils separate Bilder gezeigt (pro Auge). Es besitzt dabei noch eine Linse pro Auge resp. Bildschirm, und ein Gehäuse (als Teil des ganzen VR-Headsets, im Gehäuse sind dann auch Sensoren etc. untergebracht), welches die komplette Sicht nach aussen verdeckt.

Die optischen Linsen sitzen direkt vor den jeweiligen Displays und ermöglichen Schlussendlich das weite Sichtfeld auf die Displays (damit für den Benutzer das Gefühl aufkommt, von der virtuellen Welt umgeben zu sein → hohe Immersion). Dafür muss das gebotene Sichtfeld mindestens gleich gross wie das sein, was der Mensch wahrnehmen kann (ca. 112°) – sonst wären dunkle Ränder auf den Seiten die Folge.

Damit ausserdem der 3D-Effekt gut funktioniert, müssen die stereoskopischen Bildschirme eine genügend hohe Bildwiederholungsfrequenz unterstützen (min. 60 Hz).