РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5

О неизбежности использования систем виртуальной реальности, в недалеком будущем, говорит хотя бы тот факт, то по последним отчетам известного исследователя европейского рынка информационных технологий - фирмы Frost & Sullivan содержится прогноз к 2005 году объем рынка виртуальной реальности в Европе возрастает с 540 млн. (1995) до 19, 82 млрд. Долларов!!! Главная причина повышения интереса к виртуальным системам в том, что она сулит значительные преимущества во многих сферах применения.

Количество созданных приложений свидетельствует о жизнеспособности этой технологии (см. рисунок 1).

ПРОГРАММНАЯ ВИДЕОТЕХНОЛОГИЯ

Современные приложения виртуальной реальности требуют, как правило, специального аппаратных и программных средств, а создаваемые ими изображения часто производят впечатление, весьма далёкое от ожидаемого. Новые программные видео технологии должны в корне, изменить эту ситуацию. Многие специалисты сравнивают их с созданием 100 лет назад кинематографа. Возможно это и преувеличение, но данные технологии действительно представляют собой огромный шаг вперёд в технологии мультимедиа и виртуальной реальности: без каких-либо специальных устройств (шлем, очки или проекционный аппарат), они переносят вас в “центр” виртуального мира.

В отличие от других разновидностей виртуальной реальности, панорамные видео технологии не ограничиваются генерацией стандартного изображения, а создают на экране картины фотографического качества. Это позволяет преодолеть такие традиционные недостатки виртуальных приложений, как низкое разрешение, ограниченный угол обзора и слабость в реализации синтеза трехмерных реалистических образов. Здесь широко применяются оцифрованные фотографии реальных сцен, которые можно комбинировать с визуализированными графическими моделями. Сцены создаются не только на основе статического изображения - в качестве фона можно использовать кинофрагменты, видео или анимацию.

Программные видео технологии строят виртуальную среду, в которой вы можете и оглядеться вокруг на 360⁰ и увидеть любую часть круговой панорамы - фотоизображения реальной сцены. Масштабирование сцены позволяет лучше разглядеть отдельные детали. Кроме того, объекты панорамы можно рассматривать с разных точек зрения обзора, как бы перемещая наблюдателя в пространстве сцены. Таким образом, создаваемые на основе фотографий, панорамы не ограничивают пользователя просмотром сцены в заранее заданной линейной последовательности - он интерактивно в ней перемещается и взаимодействует с виртуальной средой. Эти возможности предлагают сегодня на обычном ПК новые видео технологии - Surround Video корпорации Microsoft.

Это приложение дает пользователю возможность рассматривать фотоизображение или визуальные объекты с помощью графических программ сцены. Сцены представляют собой панорамы с полным круговым обзором, где вы можете выбирать объекты и взаимодействовать с ними. При перемещении в каком-либо направлении поддерживается отображение в перспективной проекции, что создаёт иллюзию реального движения в среде (можно применять для интерактивного исследования трудно доступных полостей, в частности агрегатов Летательного Аппарата, при наличии фотографий снятых через волоконно-оптические систему).

По существу панорамное видео единственный способ без искажения отобразить на плоской поверхности (экране) панорамное изображение с углом охвата в 360⁰, иначе для этого пришлось бы оклеить фотографиями внутреннюю поверхность цилиндра и изнутри осмотреть его. Surround Video автоматически корректирует изображение. Немаловажно и то, что эти видеоизображения интерактивны. Например, щелкая мышью в заранее заданных активных точках или областях (которые обозначаются специальной формой указателя мыши или цветом), пользователь может изменять точку обзора, рассматривая отдельные объекты с большой степенью детализации или переход из одной панорамы в другую.

В зависимости от метода съемки изображения, перемещающегося на экране, охватывается обычно около 70⁰ круговой панорамы. Повороты осуществляются простым перемещением курсора к краю экрана, а движение - указанием и нажатием кнопки. При этом горизонтальное панорамирование естественно, неограниченно, а допустимое вертикальное смещение определено особенностями использования фотокамеры. Чтобы можно было выбирать на фотографии те или иные объекты и рассматривать их под любым углом, они снимаются отдельно и компонуются с общей панорамой. При щелчке мышью на таком объекте открывается специальное окно, и объект заполняет весь экран. Это придаст интересные возможности. Например, пользователь может брать объекты и рассматривать их с разных точек зрения.

Хотя пользователь без труда просматривает такие панорамные сцены, для создания подобных приложений необходимы значительные усилия. Разработчики должны иметь специальную квалификацию, намного превосходящую уровень подготовки среднего пользователя. Возможно, когда-нибудь эти средства разработки станут столь же простыми, как и программы редактирования изображений, однако пока что создавать панорамы могут лишь профессионалы. Технология Surround Video позволяет применять оцифрованное изображение программ визуализации трехмерных моделей для создания “искусственного мира”. С помощью средств редактирования изображений можно модифицировать панораму или скомбинировать фотографию с компьютерной графикой. Компания Microsoft совершенствует свою технологию и весьма вероятно, что вскоре разработчики смогут создавать интерактивные среды с помощью видео основы, т. е. Применять в качестве панорамы фона видеофрагментов. Также ведутся разработки над так называемым локализованным звуком, что позволит в реальном времени связать с перемещением в видео, среде заранее записанное звуковое сопровождение таким образом, чтобы звук усиливался при приближении к его источнику и затухал при удалении от него.

Технология Surround Video наряду с такими новыми мультимедийными программами, как MediaView и WinToon, уже нашла свое применение в операционной системе Windows 95. Приложения мультимедиа очень требовательны к системным ресурсам, однако Windows 95 разработан с учетом указанной технологии и использует ее достаточно эффективно.

Работа с VR - приложениями с трехмерным моделированием, визуализацией, обработкой теней и текстур необходимы мощные аппаратные средства устройств ввода и отображения графики, причем не только для создания, но и для исполнения программ. Панорамная видео технология предлагает менее дорогую и ресурсоемкую альтернативу. Это полноэкранное высококачественное трехмерное панорамное видео, не требующее больших объемов дисковой памяти.

СИСТЕМА CATIO

Сегодня существует множество технологий для автоматизации дизайнерской и конструкторской деятельности. Так IBM предлагает Catia - продукт, разработанный французской авиационной фирмой Dassault Aviation: интегрированный модульный пакет, охватывающий задачи от проектирования до изготовления деталей на станках с ЧПУ. Catia - может создавать плоские чертежи, провести объемное твердотельное моделирование, спроектировать сложные поверхности, многокомпонентные сборки, пневмоприводы, электросеть, рассчитать прочность. С его помощью можно создавать роботизированные сборочные комплексы, программировать промышленных роботов, имитировать обработку на станках с ЧПУ и создающие программы для них, вести большие проекты, создавать собственное прикладное ПО для решения специальных задач. Продукты третьих фирм, разработанные на базе средств программирования Catia, образуют, как бы оболочку вокруг пакета и позволяют проектировать печатные платы, моделировать процессы литья пластмасс, проводить динамические и термодинамические расчеты и т. д.

С помощью Catia были полностью созданы электронные прототипы автомобилей Chrysler Neon, Jeep Cherokee, Volvo 960, SAAB 900 и 9000, Джип Атаман (ГАЗ), ВАЗ 2110 и самолет BOING 777. В последнем случае применение Catia позволило сократить около 15 % от всей суммы средств (около 8 млн. Долларов).

Этот пакет используется на Саратовском Авиационном заводе, на Авиастроительном объединении имени Туполева. По словам авиационных конструкторов теперь разработка сложных деталей занимает в 3-4 раза меньше времени.

Система поможет сделать экономическое обоснование проекта: определить предварительные затраты, прикинуть стоимость готового изделия, исходя из используемых материалов и технологий. Если полученная цифра окажется слишком большой, система содержит обратный путь по всей технологической цепочке и выяснит, что больше всего поднимает стоимость.

Конечно просто купить такую систему недостаточно. Сначала нужно изучить структуру предприятия, прогноз работы системы применительно к его условием. Собранные данные о предприятии и его задачах систематизируются, определяются приоритеты, и начинается обучение основных пользователей системы. Затем основные пользователи вводят в курс своих подчиненных. Потом начинается постепенное вхождение в систему и её настройка на реальные данные предприятия, вплоть до полной автоматизации.

⇐ Предыдущая 1 2 3 45