Применение технологий виртуальной реальности в тренажерах и симуляторах
Слово "тренажёр" - продукт 20-го века, хотя само понятие, которое в нем заключено - некое устройство для обучения человека и создания у него определенных навыков, применялось, наверняка, еще на заре цивилизации. При этом древние времена тренировка осуществлялась, в основном, по принципу - "делай как я", хотя, если напрячь фантазию и освежить в памяти литературные и иные источники, можно представить "приспособления", которые использовались нашими далекими и не очень далекими предками для воспитания и обучения. В первую очередь это, конечно, куклы, которые сопровождают человечество со времен Адама и Евы. В ратном деле древние, желая сохранить во здравии своих воинов, использовали в тренировках деревянные мечи и копья с затупленными наконечниками.
Картинка (внешка):
Тренажёры в современном понимании могли появиться и появились только в индустриальном обществе, когда возникла необходимость массовой подготовки специалистов для работы либо на однотипном оборудовании, либо со схожими рабочими действиями, и уж, конечно, в первую очередь для военных нужд. Но только в последней четверти уходящего века с потрясающе быстрой компьютеризацией мирового сообщества, с созданием сложнейшей техники, эксплуатация которой связана с риском для жизни не только одного человека, но и человечества в целом, возникла целая индустрия – тренажерные и симуляционные технологии, которые по праву могут считаться технологиями виртуальной реальности.
Исторически тренажерные технологии возникли и получили наибольшее развитие там, где ошибки при обучении на реальных объектах могут привести к чрезвычайным последствиям, а их устранение - к большим финансовым затратам: в военном деле, медицине, ликвидации последствий стихийных бедствий, в атомной энергетике, авиации и космосе, высокотехнологичном производстве и т.д.
Картинка (внешка):
По мнению компании Haskett consulting inc. (HCI): "Люди запоминают 20 % того, что они видят, 40 % того, что они видят и слышат и 70 % того, что они видят, слышат и делают". Понятно, что необходимым элементом эффективного обучения являются постоянные тренировки.
Развитие современного общества делает процесс подготовки и постоянного повышения квалификации специалистов все дороже и дороже. На первое место выходят как проблемы доучебного тестирования и отсева кандидатов (профориентация), так и всемерное удешевление процесса подготовки при сохранении приемлемой эффективности.
Тренажерные технологии сегодня - это сложные комплексы, системы моделирования и симуляции, системы визуализации, компьютерные программы и физические модели, специальные методики, создаваемые для того, чтобы подготовить человека к принятию качественных и быстрых решений, что станет весьма серьезной задачей и даже проблемой в 21 веке.
В современных тренажерах и в программах подготовки и обучения, основанных на них, закладываются принципы развития практических навыков с одновременной теоретической подготовкой, т.е. тренажер способен развиваться вместе с обучаемым. Реализация такого подхода стала возможна в связи с бурным развитием и удешевлением компьютерной техники и прогрессом в области создания технологий виртуальной реальности, машинного зрения, систем искусственного интеллекта и т.п. На базе этих технологий разработаны многочисленные тренажеры для военного применения, позволяющие имитировать боевые действия с высочайшей детальностью в реальном времени, создано множество приложений технологии виртуальной реальности для медицины, позволяющих проводить операции электронному пациенту с высокой степенью достоверности и т.д. и т.п.
По мере развития и удешевления тренажерные технологии начинают проникать и в другие отрасли: хозяйства, авто и судовождение, школьное и вузовское обучение и прочее. Тренажерные и симуляционные технологии к настоящему времени сформировались в успешно развивающуюся отрасль мировой индустрии.
Различные типы тренажеров и симуляторов.
Любой компьютерный тренажер в основе своей является системой виртуальной реальности, где человек осуществляет навигацию, управляя виртуальной моделью того или иного транспортного или любого другого технологического приспособления.
Картинка (внешка):
В любом тренажере есть механическая часть, имитирующая управление имитируемым объектом, которая передает ускорения и вибрации, и компьютерная, которая собственно и обеспечивает иллюзию управления путем координации действий с визуальными, звуковыми и прочими эффектами. Компьютерная часть, в свою очередь, подразделяется на систему визуализации, так называемую сцену из окна (Out of the window scene) и контрольно-управляющую часть (host computing system).
Авиационные тренажеры.
Для создания иллюзии реального полета необходима в высшей степени быстрая и качественная графика, исключаются любые дефекты типа ступенчатости, наклонных линий и т.д.
Картинка (внешка):
Заказчиками авиационных тренажеров являются все авиакомпании и все производители самолетов - British Aerospace, Flight Safety, Beijing Aviation Simulator Co, Mc. Donnel Douglas,Rockwell, GEC Marconi, Lockhead Deutch Aerospace, Сухой и многие другие. Большая часть применений приходится на тренажеры боевых машин. Летая в виртуальном пространстве, летчики имеют возможность наблюдать не только «виртуальную реальность», но и те объекты, которые не увидишь во время реального полета, такие, например, как зоны видимости радарных установок системы ПВО и др.
Тренажеры для авиадиспетчеров.
Самые крупные авиакатастрофы произошли именно по вине авиадиспетчеров. Корпорация CAE Link (США) разрабатывает ряд тренажеров для обучения авиадиспетчеров. Система визуализации в таком тренажере требует обзора на все 360 градусов.
Интересно отметить такой факт: тренажеры для авиадиспетчеров могут использоваться не только для тренировки, но и при управлении реальным полетом. Это связано с тем, что в виртуальном мире виртуальные объекты могут выглядеть куда более четко, чем в мире реальном. Такими объектами могут быть границы надвигающегося шторма и других погодных явлений.
Тренажеры для водителей локомотивов.
Водители и инженеры локомотивов, как и пилоты, должны проходить весьма ответственное и интенсивное обучение для обеспечения надежных навыков и мастерства.
Подобные тренажеры предлагает, например, компания Hughes Training of Arlington, специалистами которой была создана высоко динамичная гибкая тренажерная среда, способная отразить более 100 км дороги с изображением знаков, движущихся транспортных средств, генерированием сигналом и с возможностью моделирования различных транспортных ситуаций.
Инструктор имеет возможность менять погоду, время суток, манипулировать сигналами и моделировать аварийные ситуации на реальных объектах трассы.
Существует еще масса других тренажеров для различных областей применений, которые просто нет возможно описать в рамках данной страницы.
Более подробно с продуктами позволяющими использовать
технологии виртуальной реальности для создания тренажеров и симуляторов можно ознакомится в разделе-
Продукты и решения на базе технологии виртуальной реальности.
Более подробно о создании тренажеров и симуляторов с использованием элементной базы виртуальной реальности можно прочитать на сайте
VE Simulation (внешка).
Источник (внешка):
http://www.ve-group.ru/use77.html
