«Открытые системы»

«Группа Джей Си» представила новые технологии создания комплексов виртуальной реальности

Технологии виртуальной реальности были разработаны в середине XX века для «военно-космических» приложений, требовавших оценки эффективности действий оператора в сложных и опасных условиях. Сегодня без их применения трудно представить проектирование гражданских и боевых самолетов, кораблей и других транспортных средств, создание цифровых интерактивных моделей и тренажеров, решение градостроительных задач, планирование военных операций и действий в чрезвычайных ситуациях.

Фрагмент виртуальной воздушной операции

Современным средствам разработки цифровых моделей реальности был посвящен семинар российской компании «Группа Джей Си — системная интеграция». Продукты, о которых рассказали Антон Ефанов, ведущий специалист по программному обеспечению, и Стив Пирт, руководитель отдела международных продаж компании MultiGen-Paradigm, предназначены для разработки интерактивных трехмерных приложений моделирования ландшафтов и объектов в среде Microsoft Windows и SGI Irix. Фотореалистичные изображения виртуального мира создаются с помощью программ компании DiSTI, а сетевые приложения реального времени компонуются с помощью инструментария компании MAK Technologies. Аппаратные средства систем виртуальной реальности включают в себя масштабируемые кластерные генераторы изображения компании Orad (Израиль), проекционные системы и промышленные мониторы компании Barco (Бельгия), динамические платформы, нашлемные дисплеи, сенсорные перчатки и другое периферийное оборудование американских Wacom, DataGlove, Ascension, ImmerseDesk.

Виртуальный ландшафт основан на цифровой модели рельефа, полученной путем аэро- или космической фотосъемки с информацией о расположении дорожной сети, зданий, сооружений и зеленых насаждений. По данным архитектурных чертежей создаются трехмерные модели построек, дополняемые для повышения достоверности фотографиями реальных объектов. Компоненты модели сохраняются в трехмерной базе визуальных данных, и из них последовательно собираются виртуальные сцены, по которым можно перемещаться с различной скоростью, имея неограниченное число управляемых точек наблюдения. В сцену можно ввести новые статические и динамические виртуальные объекты (транспортные средства, люди и т. д.) со специфическим поведением.

Виртуальный прототип точно передает внешний и внутренний облик проектируемого изделия, например летательного аппарата, включая поведение бортовых систем и приборов.

Для создания электронных макетов применяются системы автоматизации проектирования, программное обеспечение индустриального дизайна, визуализации и интерактивного взаимодействия с моделируемым объектом в реальном времени и т. п. Подобные системы виртуального макетирования авиационной техники реализованы в Таганрогском авиационном научно-техническом комплексе им. Г. М. Бериева. Системы визуализации внешней обстановки широко используются в авиационных тренажерах. Демонстрационный стенд боевого самолета с трехканальной системой визуализации, разработанный в рамках совместного проекта с ФГУП «Раменское приборостроительное конструкторское бюро», позволяет отображать в реальном времени обстановку за кабиной летательного аппарата с разрешением 1365х1024 в обычном, инфракрасном и радиолокационном канале наблюдения. В качестве генератора изображения используются три двухпроцессорных компьютера Obsidian QX на Intel Xeon/2,66 ГГц. Трехмерная база данных местности с расположенными на ней объектами создана с помощью программы Creator, а ее визуализация обеспечивается пакетом Vega MP компании MultiGen-Paradigm. Высокая степень достоверности моделируемых в реальном масштабе времени внешних условий и спецэффектов (взрывы, трассы, дым и т. п.) позволяет отрабатывать широкий круг тренировочных задач. Применение нашлемных систем отображения информации, датчиков позиционирования оператора, перчаток с тактильной обратной связью, позволяет заказчикам, разработчикам и эксплуатационному персоналу изучать поведение перспективных изделий на электронных макетах задолго до появления опытных образцов, что ускоряет разработки, помогает избежать принципиальных ошибок и существенно снижает стоимость жизненного цикла сложного технического объекта.

Реальные примеры — действующие мультиспектральные трехмерные модели аэродрома и прилегающей местности, морского района, а также вариант применения визуального моделирования поведения объектов при подготовке сотрудников охраны предприятия — продемонстрировали зрелость представленных информационных технологий.

Генеральный директор компании «Группа Джей Си» Евгений Черняков подчеркивает: «Технологии визуализации применяются практически во всех сферах человеческой деятельности. Без них не построить ни самолет, ни корабль, ни город, ни сложную технологическую систему».