30. Аппаратное обеспечение технологий виртуальной реальности.

Виртуальная реальность - комплексная технология взаимодействия человека и программно-аппаратных средств, обеспечивающая «погружение» пользователя в трёхмерную интерактивную среду изучаемого явления или процесса.

Особенностями технологии является отображение информации в трехмерном виде или даже в стерео 3D, наличие специализированных средств отображения информации, обеспечивающих "погружение" пользователя в виртуальное пространство.

Средства виртуальной реальности подразделяются на комплекс технических средств и комплекс программных средств.

Технические средства обеспечивают реализацию технологий на уровне аппаратных средств.

Программные средства непосредственно формируют для пользователя виртуальное пространство с его внутренней "жизнью", законами, взаимодействиями, обеспечивают "правильное", должное и нужное функционировнаие аппаратных средств.

Генераторы изображения.

Это специализированные графические станции с мощными графическими платами, обеспечивающими высокопроизводительный рендеринг виртуальной сцены. Наибольших успехов в данной области достигла компания NVidia.

Проекционное оборудование.

Это устройства, обеспечивающие вывод изображения (проецирование) на экран.

Наиболее себя зарекомендовали такие известные производители, как Christie и Barco.

Системы нашлемного отображения информации.

Нашлемные системы отображения информации обладают большим количеством положительных качеств, среди которых есть одно уникальное: это возможность непосредственного погружения (иммерсии) в виртуальную среду.

Цифровые перчатки.

Цифровые перчатки являются неотъемлемым элементом технологий виртуальной реальности, позволяющим манипулировать фрагментами виртуальной сцены.

Виртуальная сфера Латыповых.

Области применения:

• Тренировка в условиях, близких к боевым, военных, полицейских и представителей прочих опасных профессий

• Игры и развлечения

• Здоровье и физическая культура

• Образование и музеи

• Архитектура и 3D-экскурсии

• Виртуальный туризм

• Использование на мероприятиях и выставках

31. Применение технологий виртуальной реальности в различных областях человеческой деятельности.

Образование.

Виртуальные уроки в школе

Введение технологий ВР в образование повлечет за собой полное изменение в образовательной программе.

Виртуальный планетарий

Изучение астрономии становится гораздо более увлекательным процессом, если обучающий погружается в космическое пространство с реалистичными трехмерными астрономическими объектами в среде виртуального планетария.

Виртуальные музеи.

Применение технологий виртуальной реальности расширяет границы познания культурного и исторического наследия мира. Для знакомства с произведениями искусства, историческими памятниками, памятниками архитектуры, живописью, графикой, скульптурой в виртуальной среде создаются виртуальные музеи.

Виртуальные лабораторные комплексы.

На кафедре 303 МАИ на базе накопленного научного и практического опыта совместно с РТСофт создана учебная лаборатория нового поколения. Она представляет собой универсальный открытый комплекс модульных средств для проведения лабораторных работ в рамках проекта "Электрические измерения неэлектрических величин". Комплекс включает в себя: лабораторные установки для натурных экспериментов с физическими объектами - температура, давление, ускорение, вибрации и т.п.; методическое, аппаратное и программное обеспечение (среды) для проведения лабораторных работ широкого профиля в области измерений, контроля и управления..

Медицина и здравоохранение

Диагностика и подготовка операций

Восприятие врачом трехмерной информации о пациенте (трехмерные данные томографов, ренгеновских установок и т.д.) позволяет значительно упростить работу медикам. Интерактивная визуализация и реконструкция органов позволяют совершать удаленные операции, проектировать хирургическое вмешательство, создавать проекты частей органов, протезов, зубов и т.п.

В настоящее время в медицине использование ВР идет в нескольких направлениях:

• изучение анатомии

• обучение практическим мануальным навыкам молодых врачей-хирургов

• обучение диагностике заболеваний

• повышение квалификации врачей-хирургов

• использование ВР для предоперационного планирования операции

• лечение конкретных заболеваний

Лечение

ВР – как обезболивающее средство

Один из наиболее эффективных способов облегчения боли — отвлечение внимания. Виртуальная реальность переносит человека в трехмерное пространство, а потому как нельзя лучше помогает больным вытерпеть боль.

Лечение фобий

Еще одна область терапевтического использования виртуальной реальности — лечение фобий путем демонстрации пациентам графических изображений объектов, вызывающих у них непреодолимый страх.

Реабилитация больных с повреждениями опорно-двигательного аппарата

С помощью симулятора сцен серфинга и бега пациенты с повреждением позвоночника и конечностей снова смогут научиться управлять своим телом, улучшить координацию движений и даже заново научиться ходить.

Лечение постравматических нервных расстройств

Виртуальная терапия используется и для лечения серьезных психических нарушений – постравматического стрессового растройства.

Лечение болезни Паркинсона

В Вашингтонском университете медики используют ВР технологии для лечения пациентов с болезнью Паркинсона. Этот синдром обусловлен поражением головного мозга и проявляется скудностью мимики, cкованностью движений, дрожанием рук и ног, нарушениями речи, походки и т.д.

Градостроительство и архитектура

В последнее время в среде архитекторов и проектировщиков городской среды все большую популярность приобретают технологии виртуальной реальности.

Задачи, которые позволяют решать такие виртуальные города, охватывают практически весь спектр проблем, с которыми городские власти имеют дело в своей повседневной деятельности.

Реконструкция исторических событий

Существующее сегодня разнообразное компьютерное оборудование и программные инструменты позволяют решать широкий круг задач практически в любой области человеческой деятельности. Одним из наиболее важных по своим научным и социальным последствиям мероприятий с использованием современных компьютерных технологий является реконструкция исторических событий.

Комплексные авиационные тренажеры

Сложные и дорогостоящие системы, позволяющие летчику отработать весь спектр задач применения ЛА.

Процедурные авиационные тренажеры

Задачей данного класса тренажеров является обучение летчика взаимодействию с определенными системами самолета, обучение выполнению определенных процедур, которые нужно освоить и выполнять максимально быстро и качественно.

Комплексы поддержки эргономических решений.

Задача данных комплексов – «погрузить» эргономистов-исследователей в среду разрабатываемой информационной системы, например, кабину перспективного самолета.

Виртуальная машина расследования авиационных происшествий.

Виртуальное обслуживание оборудования

Транспортные тренажеры

Военное дело

Развлечения

4D кинотеатры.

Программа имитации полета на Марс