- •73. Тренажеры с виртуальной реальностью
- •Реферат
- •1 Теория виртуальной реальности 6
- •2 Тренажеры с виртуальной реальностью в теории 10
- •3 Области применения 14
- •Список обозначений
- •Введение
- •1 Теория виртуальной реальности
- •1.1 Виртуальная реальность и ее свойства
- •1.2 Критерии реальности
- •1.4 История и области применения
- •2 Тренажеры с виртуальной реальностью в теории
- •2.1 Структура и особенности использования
- •2.2 Статические и динамические модели идеального тренажера
- •3 Области применения
- •3.1 Автотренажеры
- •3.1.1 Тренажеры легковых и грузовых автомобилей
- •3.1.2 Тренажеры строительной и сельскохозяйственной техники
- •3.1.3 Тренажеры экстренных служб
- •3.2 Военные тренажеры
- •3.2.1 Корабельный навигационный тренажер «Лагуна»
- •3.2.2 Обучающий тренажерный комплекс «Заря»
- •3.2.3 Гидроакустический тренажерный комплекс «Платина-эт»
- •3.2.4 Функциональный моделирующий стенд скафандра «Орлан-мк»
- •3.3 Профессиональные тренажеры
- •3.3.1 Аналитический тренажер яэу с ввэр-1000 «кос-аз»
- •3.3.2 Тренажер самолета a-320
- •3.3.3 Тренажер автоматизированного рабочего места бурильщика
- •3.4 Медицинские тренажеры
- •3.4.1 Виртуальный тренажер SimSurgery
- •3.4.2 Офтальмохирургический виртуальный симулятор айзи
- •3.4.3 Виртуальный симулятор турп
- •Заключение
- •Список использованных источников
2.2 Статические и динамические модели идеального тренажера
Анализ места ситуационного тренажера в общей концепции разработки и применения обучающих средств, а также возможностей мультимедиа технологий позволяют сделать вывод о возможности рассмотрения тренажера как некоторого искусственного мира, который имеет более удобную и эффективную, чем реальный мир, организацию, направленную на интенсификацию процессов передачи, восприятия, усвоения и переработки информации.
В зависимости от концепции сценария и задач, которые решают пользователи, различают две группы ситуационных тренажеров: на основе статической модели идеального мира и на основе динамической модели[4].
Обучение на тренажерах обычно не касается точных наук, и связано с задачами, при решении которых человек не только использует абстрактные категории и общие понятия, а дополняет их яркими образами. Рассмотрим концепцию структуры модели статического мира тренажера, ориентированную на три уровня представления знаний и данных: концептуальный КУ, логический ЛУ и физический ФУ.
На концептуальном уровне описание мира тренажера наиболее эффективно выполняется на основе сценарных моделей. Знания о мире тренажера представляются сетевой моделью КУ. Вершинами сети являются ситуации СС, отображаемые в сценарии, а дугами – отношения, устанавливающиеся в ходе навигации по законам этого мира. На концептуальном уровне решаются вопросы выявления общего числа моделируемых ситуаций и тип связей между ними. В тренажерах на основе статической модели мира необходимо различать три типа ситуаций: множество рабочих ситуаций РС, множество тупиковых ситуаций ТС, связанных с ошибочными действиями пользователя в мире тренажера, множество ситуаций НС, связанных с действиями пользователя в нештатных ситуациях реального мира и определяемых особенностью его модели поведения.
На логическом уровне знания о мире тренажера приобретают более конкретный характер. Они интерпретируют идею множественности представлений одной и той же ситуации с помощью различных классов информационных образов. При таком подходе ЛУ- задается множеством вершин типа СС, каждая из которых интерпретирует представление о ситуации, исходя из особенности модели восприятия пользователя. На данном этапе модель позволяет воспроизводить предпочтения в использовании каналов восприятия информации.
Раскрытие вершин графа КУ можно осуществить в двух плоскостях. В плоскости КУ дочерние вершины каждой ситуации соответствуют новому состоянию объектов мира тренажера. В плоскости ЛУ дочерние вершины образуют альтернативы представления одной и той же ситуации в виртуальном мире.
Проектируя сценарий, необходимо учитывать как специфику его развития, так и особенности его прохождения обучаемым. Специфика развития определяется количеством нештатных ситуаций и возможностью отработки действий специалиста исходя из типа его личности. Практически она строится на прогнозе поведения специалиста в реальном мире. Для ее реализации во множество СС включают дополнительное подмножество ситуаций НС.
Специфика прохождения сценария определяется особенностями реакций человека на возникновения ситуации СС в виртуальном мире.
Как показали исследования, для активизации образного мышления у левополушарных групп обучаемых при решении технических задач достаточно 5 видов образов: текстовых, звуковых, статических графических двухмерных, статических графических трехмерных и динамических графических.
Как показали проведенные исследования степень ограниченности мира в мультимедиа тренажере, его идеальный характер можно изменять, варьируя следующие характеристики:
количество динамических объектов в отдельной сцене (ситуации),
общее количество динамических объектов в замкнутом мире,
число степеней свободы у каждого из динамических объектов,
число обрабатываемых событий, активизированных по инициативе пользователя (количеством допустимых действий пользователя с элементами мира тренажера),
число развивающихся во времени событий, связанных с каждым динамическим объектом.
Степень адекватности моделей сцен ситуации объектам реального мира в простейшем случае может регулироваться параметрами файлов мира образов:
число кадров анимации или ее продолжительность и частота кадров (мир динамических графических образов),
глубина цвета, степень насыщенности кадра (мир статических графических образов),
частота и высота тона (мир аудио образов).
