Высокопроизводительная комната виртуальной реальности с распознаванием жестов
Политехнический университет представляет новый многоэкранный CAVE, созданный группой MOVING (Virtual Modelling, Visualisation, Interaction and Virtual Reality Research Group).
Система собрала в себе передовые идеи дизайна и задействует широкий диапазон электроники и компьютерных технологий. Виртуальная пещера состоит из четырех проекционных экранов 3х2 метра и 40 недорогих проекторов, выводящих картинку с 12 графических станций.
В итоге систему характеризуют низкая цена и высокое разрешение, она работает с массивом моделей проекторов, которые могут быть заменены в любой момент на более современные или более дешевые.
Визуализация модели грудной клетки
Архитектура системы основана на мультипроекторной схеме и пассивном стерео, она обеспечивает высокую яркость и разрешение 2000х2000 пикселей на каждую стену (16 млн пикселей на всю комнату). Общая юстировка изображения достигается с помощью ПО самокалибровки, также разработанного командой MOVING, оно настраивает каждый из 40 проекторов и гарантирует точную бесшовную стыковку изображений.
Алгоритм самокалибровки основан на проекции паттернов и последующей съемке этих паттернов четырьмя цифровыми камерами, контролируемыми ПК. Собственное ПО визуализации гарантирует, что любая цифровая модель может быть загружена и изучена в процессе интерактивного взаимодействия пользователя, которое включает навигацию, выбор объектов и манипуляцию ими.
Пользователи, находясь в системе, взаимодействуют с виртуальными объектами с помощью жестов.
По замыслу создателей система должна быть прозрачной и очень эргономичной, сейчас она в стадии экспериментальной эксплуатации.
В основе работы системы лежат два сенсора Kinect, расположенные под углом 90 градусов друг к другу, их работа синхронизирована и в реальном времени отслеживает движения и позиции основных точек человека внутри системы CAVE.
Распознавание жестов дает возможность манипулировать виртуальными объектами буквально голыми руками: можно передвигать, увеличивать или переворачивать предметы, чтобы хорошенько их рассмотреть.
Объекты визуализируются с высоким уровнем детализации и при более низкой стоимости, чем у существующих на данный момент систем. Таким образом, CAVE сохраняет деньги и время, улучшая качество работы и продукции.
Модель корабля
Музеи, промышленный дизайн и медицина
В данный момент система используется как виртуальный музей, площадка совместной работы над дизайном корабля, а также в медицине, хотя диапазон ее возможных применений еще более широк: такая система может применяться в промышленном дизайне, визуализации результатов моделирования, молекулярном дизайне, архитектуре и городском планировании, археологии и геонавигации.
В области медицины, биомедицины и биохимии такие системы являются хорошим инструментом для хирургической симуляции, неинвазивных обследованиях, изучении молекулярной динамики с использованием моделей и симуляции в реальном времени.
Трехмерная визуализация дает великолепные возможности в изучении анатомии и подготовке хирургов.
В то же время в промышленности такие системы используются для разработки, просмотра и теста эргономики внутреннего и внешнего дизайна транспортных средств, виртуального протоипирования и совместной работы, дистанционных операций поддержки и исследований земли.
В архитектуре, городском планировании и дизайне интерьеров виртуальная реальность помогает планировать и декорировать пространства, среду обитания современного человека.
Лидеры виртуальной реальности.
В 2001 UPC собрала первую комнату виртуальной реальности в Испании, в центре Virtual Reality Centre. Система имела четыре проекционных стены и, соответственно, четыре больших CRT-проектора. Эффект стерео достигается с помощью затворных очков. В то время для обсчета трехмерных моделей потребовался огромный суперкомпьютер Silicon Graphics Onyx Infinite Reality Monster.
Технология, разработанная для нового кейва с множеством проекторов (которая, заметим, имеет разрешение в четыре раза больше, чем предыдущая инкарнация, и при этом она в три раза дешевле) может использоваться в областях, требующих больших моно- или стререоизображений на более чем одной поверхности
Исследовательская группа MOVING, разработавшая данную систему в рамках сотрудничества ViRVIG (Visualisation, Virtual Reality and Graphic Interaction Centre) в UPC и университета Гироны (University of Girona), предлагает аренду центра в качестве услуги для научных и коммерческих организаций, например, в целях исследований, виртуальных тренингов или площадки для демонстрации цифровых 3D-моделей. Она также предлагает модификации данной системы для каких-либо особых требований заказчика.
Системы типа CAVE – это системы погружения в виртуальную среду. Спустя почти 20 лет с момента создания, системы CAVE остаются наилучшими системами виртуальной реальности, как с точки зрения эффекта погружения и эффекта присутствия, так и с точки зрения банальной эргономики. Главная цель данных систем – дать пользователю ощущение, что он находится в виртуальном мире.
