image description
Университет

Программно-аппаратный комплекс - Комната виртуальной реальности

В настоящее время широкую популярность имеет 3D-технология. Если же для простого человека она ассоциируется с объемным кино, то работники промышленности прекрасно знают, что решения, использующие 3D-технологию давно являются мощнейшим рабочим инструментом, позволяя создать целую систему виртуальной реальности. Решения, разработанные на основе системы виртуальной реальности, помогают промышленности минимизировать финансовые издержки при натурном макетировании, сделать процесс взаимодействия с макетом быстрее и удобнее.

Описание программно-аппаратного комплекса

Самым популярным и, на сегодняшний день, самым передовым решением является программно-аппаратный комплекс «Комната Виртуальной Реальности» (далее по тексту «КВР»), или, как её часто называют- «КЕЙВ» (от англ. «CAVE» - пещера). КВР реализована, как замкнутое с пяти сторон (кроме входа) рабочее пространство. Три стены (правая, левая и фронтальная), пол и потолок выполнены в виде жестких экранов обратной проекции. Используются высококачественные просветные акриловые экраны, которые обеспечивают высокую контрастность и равномерность изображения. Конструктив КВР разработан таким образом, что экраны внутри него монтируются стык в стык, что позволяет в рабочем режиме исключить визуальный дискомфорт от разделения изображения на части, и сформировать единое 3D – пространство. Изображение на данных экранах формируется мультимедийными cтереопроекторами. Специалисты «Викинга» используют проекторы серии Christie Mirage, являющиеся лидерами в области проекционной техники. 

КВР-это решение, разрабатываемое индивидуально под задачи и возможности Заказчика, поэтому его размер является масштабируемым, к примеру:

1- КВР, с размером рабочего пространства 2800 × 2100 × 2800 (Ш х В х Г) мм.

Разрешение каждого проектора Christie Mirage – 1600 x 1200 пикс

2- КВР, с размером рабочего пространства 3500 × 2187 × 3500 (Ш х В х Г) мм.

Разрешение каждого проектора Christie Mirage – 1920 x 1200 пикс

Для обеспечения изображения на потолочном и напольном экранах, размером 3500 х 3500 мм используется сшивка двух проекторов, общее разрешение 1920 х 1920 пикс.

Вышеописанные примеры показывают не только возможности масштабирования физического размера КВР, но и возможность использования разного количества проекторов. Важно заметить, что разрешение проекторов также можно варьировать под конкретную задачу или под конкретный контент, формируемый набором графических станций (мощных ПК), объединенных в «подсистему вывода изображения».  

Главной задачей подсистемы вывода изображения является взаимодействие с графическими моделями Заказчика посредством специализированного программного обеспечения (ПО), обработка этих моделей и вывод на КВР. Специализированное ПО подбирается исходя из форматов моделей Заказчика и пожеланий о составе его возможностей. Основными брендами в области ПО для систем виртуальной реальности являются: TechViz, IC.IDO, Virtalis.

Основные возможности ПО:

  • позволяет пользователю вращать и двигать отображаемый объект при помощи специализированных устройств (джойстика)
  • поддерживает одновременный вывод на один экран объектов из нескольких систем объемного проектирования
  • запоминает «точки взгляда на объект» и быстрый возврат к ним
  • измерять расстояния между двумя точками на объекте
  • создавать сечения объекта
  • масштабировать объект
  • создавать и сохранять снимки объекта
  • скрыть части объекта (модели), состоящего из нескольких частей
  • установка референсных меток на модели 
  • перемещение элементов модели - производить виртуальную разборку/сборку модели и так далее.

Неотъемлемой и важной часть КВР является подсистема трекинга и подсистема затворных 3D-очков. Очевидно, что именно 3D-очки позволяют оператору увидеть объемное изображение, а вот для того, чтобы это изображение было целостным и создавалось единое 3D-пространство, позволяющее погрузиться в виртуальную среду, используется подсистема трекинга. Говоря простым языком, подсистема трекинга- это набор камер, которые отслеживают положение так называемых «маркеров»  (датчиков), размещенных на 3D- очках (или теле) оператора, передают информации подсистеме вывода изображения, которая корректирует геометрию контента на каждом из экранов под точку зрения оператора.

Взаимодействие оператора с виртуальной средой осуществляется посредством джойстика, который позволяет выполнять целый ряд операций, предоставленных возможностями ПО.

Обычно решение «Комната Виртуальной Реальности» комплектуется вспомогательной «системой широкоформатной стереопроекции». Данная система предназначена для формирования проекции вида оператора от первого лица или вида с заранее фиксированной точки 3D-модели в КВР и вывода этой проекции на большой экран коллективного пользования для большой группы заинтересованных лиц

Итоги, возможности программно-аппаратного комплекса

АПК предоставляет пользователям возможность вывода графической информации в трехмерном виде (3D) из различных систем проектирования, используемых на предприятии. Информация 3D отображается в комнате виртуальной реальности и с помощью системы широкоформатной стереопроекции.

Использование всех подсистем комплекса одновременно позволит сотрудникам организации работать в следующей конфигурации: оператор, находясь в КВР, полностью погружается в виртуальную среду, содержащую проектируемый объект и взаимодействует с его трехмерной моделью. Заинтересованные лица могут находиться рядом или располагаться перед системой широкоформатной стереопроекции, отображающей проекцию вида оператора от первого лица, или вид с заранее определённой фиксированной точки.

Подсистемы АПК могут быть использованы и по отдельности. Если нет презентационной составляющей в работе оператора, то комната виртуальной реальности может быть использована без подключения системы широкоформатной стерео проекции.

Работа компании «Викинг» в данной отрасли

Работая на рынке проекционных технологий более 23 лет, на сегодняшний день центр проекционных технологий «Викинг» уже ввёл в эксплуатацию подобные системы, которые востребованы в полном объеме. Являясь официальным дистрибьютором таких брендов, как Christie, Mitsubishi, Extron, AMX, Projecta - лидеров в области проекционной/коммутационной техники, каждый объект не только создается на базе качественной техники, но и имеет постоянную сервисную поддержку, как специалистами Викинга, так и представительствами данных компаний.

Офис «Викинга» оборудован системой широкоформатной стерео проекции, работа с которой c радостью будет продемонстрирована каждому гостю компании.

Руководитель проектов,

Старший инженер центра проекционных технологий «Викинг»

Блинов Владимир Евгеньевич

Tel. +7(812)293-3003, ext.117

E-mail: Vladimir.blinov@viking.ru