§11 Определение виртуальной реальности. Основные типы систем виртуальной реальности.

ВР - технологиябесконтактного информационного взаимодействия, реализующая с помощью комплексных мультимедиа-операционных сред иллюзию непосредственного вхождения и присутствия в реальном времени в стереоскопически представленном "экранном мире". Более абстрактно - мнимый мир, создаваемый в воображении пользователя.

Разработка систем В. Р. может быть представлена 4 основными компонентами:

1) система отображения и передачи информации человеку;

2) система обработки информации, передаваемой от человека компьютеру;

3) система создания виртуальных образов;

4) система передачи информации от компьютера к человеку.

Типы интерактивности в системах ВР:

«Полет в ВР», свобода передвижения и обзора с использованием 6-и степеней свободы.

«Реактивная Реактивная ВР» - взаимодействие с виртуальными объектами при полной свободе передвижения.

«Виртуальный дискурс» - речевая коммуникация с субъектами ВР.

§12 Трехмерное компьютерное моделирование. 3d-редакторы.

3D (3Dimensional) моделирование предполагает работу в трех измерениях – все предметы характеризуются тремя параметрами: шириной, глубиной и высотой.

Трехмерное моделирование - создание 3-х мерных моделей используя различные трехмерные и двумерные фигуры (сфера, куб, цилиндр, окружность, линия и т. д.), а также определённый инструментарий по редактированию трехмерных объектов.

Создавать и редактировать трехмерную модель можно двумя способами:

1. Используя для изменения модели специальные команды по деформации (выдавливание, скручивание, изгиб и т. д.).

2. Используя составные части модели – вершины, грани, многоугольники и т. д.

3D-редакторы можно разделить на коммерческие и некоммерческие.

К коммерческим относятся: Autodesk 3D Studio Max, Autodesk Maya, Cinema 4D и т.д.

К некоммерческим относятся: Blender, SketchUp, Art of Illusion и т. д.

Также существуют 3D конструкторы (напр.: Lumion3D) – трехмерные редакторы, в которых уже созданы необходимые пространства и объекты, а пользователь с помощью заготовок или экспорта своих моделей формирует трехмерную сцену.

Создание любой трехмерной сцены, как правило, происходит по следующему алгоритму:

1. Предварительная подготовка: Используя художественные средства, создаются эскизы проектируемого объекта или же всей сцены, раскадровка видеороликов. Это необходимо для того, что бы продумать какими средствами будут создаться объекты сцены.

2. Моделирование объектов: Создаются полигональные модели, причем созданная модель должна иметь правильную геометрию и определенное количество полигонов.

3. Подготовка и назначение материалов: созданным объектам присваиваются различные материалы, а также процедурные шейдеры, которые позволяют создать реалистичные алгоритмы отражения/преломления освещения от различных объектов.

4. Настройка освещения и камер: Расстановка источников освещения (для создания реалистичного освещения используется глобальная освещенность (global illumination), при которой объекты освещены не только прямыми лучами света от различных источников, но и лучами света, многократно отраженными от других объектов сцены), а также расстановка или анимация камер, с позиции наиболее выгодных ракурсов.

5. Визуализация (Rendering) сцены: Создается законченное изображение созданного объекта или сцены в виде пиксельного изображения или видеоролика.

Игровой движок (Unity, Unreal, Quest3D) - центральный программный компонент компьютерных и видео игр или других интерактивных приложений с графикой, обрабатываемой в реальном времени.