Идеальным решением дилеммы разработки продукта (образно названной как
наступление момента истины за точкой возврата) было бы применение
прототипов, раздвигающих ограничения материальности - виртуальных
прототипов. Это позволило бы:
1) проектировать изделие с широким использованием визуализации,
позволяющей не только представить его внешний вид, но и то, как оно
функционирует;
2) разрабатывать варианты изделия без ограничений в материалах и
стоимости, строить изделие после предварительной оптимизации самого
процесса постройки;
3) проверять изделие на соответствие выдвинутым требованиям;
4) проверять, как функционирует изделие, как работают настоящие
операторы на рабочих местах, хотя изделия еще не существует в реальности.
Благодаря созданию в виртуальной среде модели проектируемой структуры
проект "оживает" и, таким образом, становится более понятным большему числу
людей.
Если виртуальную реальность использовать просто как средство
коммуникации между участниками процесса проектирования, она позволит
проектировщикам, специалистам по надежности систем, персоналу и другим
специалистам обсуждать достоинства и недостатки проекта, используя
виртуальную модель как справочное пособие. Это неизбежно приведет к более
ясному общению, большему пониманию и более быстрой выработке решений по
устранению потенциальных затруднений во время процесса проектирования и
производства любого изделия.
Для лучшего понимания рассмотрим основные способы представления
пользователю виртуальной реальности.
Виртуальные среды полного погружения: полное погружение в
синтетическую среду посредством головного нашлемного дисплея (ГHД), системы
слежения g` движениями глаз, управления голосом и т.д. ГHД формирует
стереоскопический образ прямо перед глазами пользователя. Этот образ
постоянно адаптируется и корректируется компьютером в ответ на движения
головы таким образом, что пользователь оказывается полностью окруженным
3-х-мерным визуальным миром. При использовании стереонаушников к визуальной
среде добавляется акустическая. И, наконец, пользователь может надеть
специальные перчатки или даже полный спецкостюм, соединенный проводами с
датчиками-преобразователями положения/движения для взаимодействия с
виртуальной средой и ее другими обитателями. Результирующее чувство
погружения может быть настолько острым, что среда, будучи реальной
виртуально, воспринимается как истинно реальная.
Виртуальные среды полупогружения: частичное погружение в синтетическую
среду (например, некоторые объекты и/или часть среды реальны - остальное
синтезируется). Широко используются в военных и коммерческих тренажерных
системах, основанных на имитировании. В качестве примера военного
использования можно привести танковый имитатор, который создает полную
имитацию внутреннего вида и управления танком М1. Через обзорную щель
имитатора экипаж видит то же, что и из реального танка, но изображение
создается компьютером высокого разрешения. База данных имитатора может
предъявить любой реально существующий или искусственно созданный район
боевых действий. Имитаторы полета, основанные на виртуальных средах
полупогружения, широко используются и стали незаменимыми в обучении
летчиков.
Hастольные системы создания виртуальных сред: визуальные образы
появляются на экране компьютера. В настольных системах пользователи не
погружены и не окружены виртуальной сценой. Они просто находятся перед
экраном, который является для них "окном в виртуальный мир". Это недорогой
способ познакомиться с виртуальными мирами и приобрести некоторый опыт
взаимодействия с ними одному или небольшой группе пользователей, хотя эти
миры не обладают той непосредственностью и интенсивностью воздействия,
которые может обеспечить полное или даже частичное погружение.
Технология виртуальной реальности уже успешно используется во многих
областях, в том числе и в обучении, имитировании военно-игровых
операций Министерства обороны США и, в частности, подготовке личного
состава с применением имитаторов, созданных бригадой специалистов по
ЭВМ и программированию вместе с экспертами одной из кинофабрик
Голливуда. Последнее представляет особый интерес, так как включает
создание сред виртуального оперирования при очень жестких требованиях
и ограничениях. Обязательным является обеспечение реального времени
реагирования виртуальной среды на внешние воздействия, строгого
соблюдения виртуальными объектами всех применимых к ситуации законов
физики, управляющих поведением реальных объектов и их взаимодействием
со средой. Это поможет исключить выработку "не тех" навыков,
возникновение которых может быть хуже, чем отсутствие всякого
обучения.
К сожалению, многие исследователи, фокусируя внимание на технических
проблемах создания систем виртуальной реальности, упускают из виду такой
важнейший вопрос, как учет человеческого фактора, между тем он обязательно
должен быть рассмотрен при создании такого мощного нового инструмента, как
система виртуальной реальности. Hужно учитывать следующее.
Чтобы соответствовать широкому разнообразию потребностей возможных
пользователей как в промышленности, так и в системе подготовке
профессионалов любой отрасли производства и науки, пользовательский
интерфейс, то есть организация взаимодействия человека и компьютера, должен
быть приспосабливаемым к типу пользователя и типу приложения.
1 2 3 4