Виды виртуальной реальности

Компьютерное моделирование и имитация. Визуализация трехмерной графики обеспечивает возможность просмотра большинства имитаций ВР; при этом взаимодействие пользователя с окружающей средой ВР базируется на компьютерном моделировании. В компьютерных моделях объекты наделяются определяющими их свойствами, которые задают их реакции на различные виды манипуляций.

Компьютерные модели могут использоваться для исследования процессов без построения системы, в которой они реально происходят. Такие модели позволяют ускорить процессы (например, для определения эксплуатационного ресурса какого-либо нового изделия) или замедлить их (чтобы легче было наблюдать, например, движение пули или ракеты). Построение таких компьютерных моделей более сложно, а их эффективность зависит от точности используемых формул, описывающих зависимости всех переменных конкретного исследуемого процесса.

Модели широко используются в САПР и автоматизированном конструировании при разработке и макетировании новых систем, например автомобилей или производственных процессов. Они служат также базой для построения «интерактивных» имитационных моделей, которые близки к ВР-системам. При компьютерной имитации пользователь становится непосредственным участником процесса, за которым он ведет наблюдение. Пилотажные тренажеры, например, специально предназначены для тренировки и проверки возможностей пользователя, а не для проверки работы пилотируемой системы под нагрузкой.

Сетевая виртуальная реальность. Разработки теории и аппаратных средств ВР продолжаются. Участники первой ежегодной WWW-конференции, проводившейся в 1994 в Женеве, обсудили возможности применения ВР в WWW. Были рассмотрены разработки инструментальных средств трехмерной графики, предназначенных для расширения возможностей Web-браузеров (программ, используемых для просмотра WWW-документов). На конференции была представлена концепция «языка моделирования виртуальной реальности» (VRML). Этот язык основан на существующей технологии описания трехмерных сцен с визуализацией многоугольных объектов, освещения и материалов. В числе первых применений VRML-узлов на WWW оказались сюрреалистические ландшафты и «дискуссионные миры», где пользователи взаимодействовали с посетителями. В одном из окон можно разговаривать с другими участниками, вводя текстовый комментарий с клавиатуры.

Аппаратные средства виртуальной реальности. В настоящее время в мире существует более 100 крупномасштабных установок виртуальной реальности, которые используются в самых различных областях науки и техники, решая задачи как фундаментальных научных дисциплин, так и в узко специализированных прикладных направлениях.

Большинство виртуальных окружений являются визуальными ощущениями, т.е. изображением, выводимым на экран компьютера или на специальные стереоскопические дисплеи, но в некоторых симуляциях задействуется воздействие на другие органы чувств, например слух (звук выводится на динамики или наушники). Некоторые продвинутые и экспериментальные системы включают ограниченную тактильную информацию известную как силовая обратная связь. Пользователи могут взаимодействовать с виртуальным окружением путём использования стандартных устройств ввода -- мыши или с помощью многорежимных устройств, таких как сенсорные перчатки, специальные мачты и/или многонаправленные дорожки. Имитируемое окружение может быть похоже на реальный мир, например, симуляторы для лётчиков или имитация боя, или же значительно отличаться от реальности, например, в VR-играх. На практике сегодня очень сложно создать высококачественный виртуальный мир, по причине технических ограничений, связанных с мощностью процессора, разрешением изображений и пропускной способностью каналов передачи данных. Однако эти ограничения постепенно преодолеваются по мере развития технологий вычислительной техники, обработки изображений и передачи информации. Многопользовательские, ориентированные на большие аудитории установки виртуального окружения создаются на основе крупномасштабных проекционных систем. Это отличает их от установок индивидуального пользования, таких как, например, "виртуальные шлемы''. В настоящее время существуют три основных типа проекционных систем.

CRT-проекторы используют три электронно-лучевые трубки, производящие красную, синюю и зеленую компоненты изображения, сведенные вместе и сфокусированные на экране.

LCD-проекторы имеют три жидкокристаллических панели и яркий источник, свет которого разделяется на красную, синюю и зеленую компоненты, пропускается через соответствующие панели, затем вновь объединяется и проецируется на экран.

DLP-проекторы используют специальную плату, состоящую из множества микроскопических зеркал, каждое из которых имеет два положения: отражающее свет в линзу с дальнейшим попаданием на экран, и отклоняющее его от линзы. Зеркала могут переключаться в течении микросекунд (десятки тысяч раз за кадр), что позволяет модулировать сигнал для получения непрерывных переходов яркости для каждого пикселя. Переключение цветовых компонент обычно производится с помощью быстро вращающегося колеса с тремя светофильтрами.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Скачать   След >