En los HMD (head-mounted display) para realidad virtual toda la luz que llega a los ojos la proporciona el visualizador y solo se muestra el entorno digital. En la actualidad, podemos distinguir tres tipos:
HMD para dispositivos móviles, como Samsung Gear VR [1], Google Daydream [2] u Homido [3]. Son carcasas ergonómicas con lentes ajustables a la separación de los ojos que se colocan en la cabeza como si fueran gafas, con cintas regulables para ajustar y compensar el peso. Disponen de un contenedor en la parte frontal donde se puede encajar un teléfono móvil, que es el que proporciona la pantalla y los sensores de movimiento. Las aplicaciones de realidad virtual dividen la pantalla en dos mitades y desplazan ligeramente el punto de vista de cada una para crear el efecto estereoscópico que proporciona la profundidad. Entre el dispositivo móvil y los ojos encontramos siempre unas lentes, que normalmente son ajustables. En algunos casos la tapa frontal permite el uso de la cámara posterior del móvil con la posibilidad de poder disfrutar de aplicaciones de realidad aumentada. En otros también proporcionan mandos en la propia carcasa para interaccionar con la aplicación, o incluso pueden trabajar en conexión inalámbrica con controladores. Un caso aparte serían las Google Cardboard [4], que también se basan en el mismo principio, pero que están construidas con cartón plegable y dos lentes, reduciendo el concepto de visor a la mínima expresión y añadiendo un toque maker.
HMD con visor y sensores integrados, como Oculus Rift [5], HTC Vive [6], Samsung Odyssey VR [7], Pimax K4 y K8 [8] o Razer OSVR HDK2 [9]. Disponen de sus propias pantallas, que suelen tener mayor resolución que los teléfonos y, así, pueden reducir el llamado screen-door effect que provocan las ópticas al aumentar el tamaño de los píxeles de pantalla y revelar la separación entre ellos. También disponen de sensores más precisos. La mayoría incorporan un sistema para hacer seguimiento del HMD en el espacio físico que incluye cámaras o emisores externos y, en algunos casos, también equipados con auriculares y proporcionan sonido espacializado. Las aplicaciones funcionan en un ordenador externo conectado físicamente al HMD, por lo que el precio de vivir una experiencia de realidad virtual más satisfactoria es que la libertad de movimientos de la persona usuaria está restringida. Los HMD con visores integrados existen desde los años sesenta del siglo xx, cuando Ivan Sutherland desarrolló el primer sistema de características similares, llamado «espada de Damocles» por el soporte vertical que la aguantaba desde el techo, ya que con la tecnología de la época todo resultaba pesado y poco manejable. La novedad de los dispositivos actuales respecto a los que los precedieron radica especialmente en la baja latencia de su respuesta visual respecto a las entradas de los sensores [10]. Este es uno de los factores que resultan determinantes para evitar la sensación de mareo que provoca que el desplazamiento físico de la cabeza no se corresponda de modo convincente con un desplazamiento del campo visual. Las mejoras han sido notables a la hora de conseguir consistencia entre los movimientos físicos de la cabeza y los movimientos del punto de vista dentro del entorno virtual. También han mejorado ostensiblemente la precisión de los sensores para captar el movimiento, la ligereza y, especialmente, la experiencia visual. Esto involucra la capacidad tanto de procesar la información procedente de los sensores y de desplazar el punto de vista en el entorno virtual lo suficientemente rápido para que resulte coherente como de proporcionar renderización al instante, a resoluciones elevadas y con ángulos de visión bastante amplios. Por ejemplo, las Oculus Rift y las HTC Vive ofrecen resoluciones para cada ojo de 2.160 x 1.200 píxeles con una latencia de 47 ms y un ángulo total de visión que ronda los 110°, aunque en el caso extremo de Pimax el fabricante anuncia para el modelo 8K una resolución para cada ojo de 3.840 x 2.160 píxeles con una latencia de 15 ms con un campo de visión de 200°, muy cercano ya a los 220° de la visión humana.
HMD autónomos con visor y sensores integrados y su propio procesador, como Oculus Go [11] o HTC Vive Focus [12]. No es necesario que estén conectados a ningún ordenador ni que incorporen ningún teléfono móvil. Sus prestaciones no son tan altas como las de los HMD no autónomos, pero son mejores que las de los HMD para teléfono móvil. La libertad de movimientos mejora notablemente, porque no requieren cables ni usan el sistema de seguimiento basado en cámaras o emisores externos. En el caso de las HTC Vive Focus, además, incorporan cámaras frontales para poder ser usadas para realidad aumentada.
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