Als HMD (head-mounted display) per a realitat virtual tota la llum que arriba als ulls la proporciona el visualitzador i només es mostra l’entorn digital. Actualment, podem distingir-ne tres tipus:
HMD per a dispositius mòbils, com ara Samsung Gear VR [1], Google Daydream [2] o Homido [3]. Són carcasses ergonòmiques amb lents ajustables a la separació dels ulls que es col·loquen al cap com si fossin ulleres, amb cintes regulables per a ajustar i compensar el pes. Disposen d’un contenidor a la part frontal on es pot encaixar un telèfon mòbil, que és el que proporciona la pantalla i els sensors de moviment. Les aplicacions de realitat virtual divideixen la pantalla en dues meitats i desplacen lleugerament el punt de vista de cada una per a crear l’efecte estereoscòpic que proporciona la profunditat. Entre el dispositiu mòbil i els ulls trobem sempre unes lents, que normalment són ajustables. En alguns casos la tapa frontal permet l’ús de la càmera posterior del mòbil amb la possibilitat de poder gaudir d’aplicacions de realitat augmentada. En d’altres també proporcionen comandaments a la mateixa carcassa per a interaccionar amb l’aplicació, o fins i tot poden treballar en connexió sense fils amb controladors. Un cas a banda serien les Google Cardboard [4], que també es basen en el mateix principi, però que estan construïdes amb cartó plegable i dues lents, reduint el concepte de visor a la mínima expressió i afegint-hi un toc maker.
HMD amb visor i sensors integrats, com ara Oculus Rift [5], HTC Vive [6], Samsung Odyssey VR [7], Pimax K4 i K8 [8] o Razer OSVR HDK2 [9]. Disposen de les seves pròpies pantalles, que solen tenir una resolució més elevada que els telèfons i, així, poden reduir l’anomenat screen-door effect que provoquen les òptiques en augmentar la mida dels píxels de pantalla i revelar la separació entre ells. També disposen de sensors més precisos. La majoria incorporen un sistema per a fer seguiment de l’HMD a l’espai físic que inclou càmeres o emissors externs i, en alguns casos, també van equipats amb auriculars i proporcionen so espacialitzat. Les aplicacions funcionen en un ordinador extern connectat físicament a l’HMD, per la qual cosa el preu de viure una experiència de realitat virtual més satisfactòria és que la llibertat de moviments de la persona usuària està restringida. Els HMD amb visors integrats existeixen des dels anys seixanta del segle xx, quan Ivan Sutherland va desenvolupar el primer sistema de característiques semblants, anomenat «espasa de Dàmocles» pel suport vertical que l’aguantava des del sostre, atès que amb la tecnologia de l’època tot resultava pesant i poc portable. La novetat dels dispositius actuals respecte als que els van precedir rau especialment en la baixa latència de la seva resposta visual respecte a les entrades dels sensors [10]. Aquest és un dels factors que resulten determinants per a evitar la sensació de mareig que provoca que el desplaçament físic del cap no es correspongui de forma convincent amb un desplaçament del camp visual. Les millores han estat notables a l’hora d’aconseguir consistència entre els moviments físics del cap i els moviments del punt de vista dins l’entorn virtual. També han millorat ostensiblement la precisió dels sensors per a captar el moviment, la lleugeresa i, especialment, l’experiència visual. Això involucra la capacitat tant de processar la informació procedent dels sensors i de desplaçar el punt de vista en l’entorn virtual de forma prou ràpida perquè resulti coherent com de proporcionar renderització a temps real, a resolucions elevades i amb angles de visió prou amplis. Per exemple, les Oculus Rift i les HTC Vive ofereixen resolucions per a cada ull de 2.160 x 1.200 píxels amb una latència de 47 ms i un angle total de visió que ronda els 110°, tot i que en el cas extrem de Pimax el fabricant anuncia per al model 8K una resolució per a cada ull de 3.840 x 2.160 píxels amb una latència de 15 ms amb un camp de visió de 200°, molt proper ja als 220° de la visió humana.
HMD autònoms amb visor i sensors integrats i el seu propi processador, com ara Oculus Go [11] o HTC Vive Focus [12]. No cal que estiguin connectats a cap ordinador ni que incorporin cap telèfon mòbil. Les seves prestacions no són tan altes com les dels HMD no autònoms, però són més bones que no pas les dels HMD per a telèfon mòbil. La llibertat de moviments millora notablement, perquè no requereixen cables ni usen el sistema de seguiment basat en càmeres o emissors externs. En el cas de les HTC Vive Focus, a més, incorporen càmeres frontals per a poder ser usades per a realitat augmentada.