можно ли взаимодействовать с реальными объектами используя тренажеры в виртуальной реальности

О развитии VR-технологий: где применяют, зачем VR бизнесу и какие устройства используют

Президент и креативный директор Modum Lab Дмитрий Кириллов и Денис Тамбовцев на открытом занятии в Нетологии рассказали, что такое VR, в каких сферах применяется и какими навыками должен обладать VR-специалист.

Виртуальная реальность (VR) — мир, смоделированный с помощью компьютерных технологий, в который пользователь может погрузиться с помощью специальных сенсорных устройств. Технологии VR прошли огромный путь от первых экспериментов в 60-х годах XX века до современных шлемов виртуальной реальности. Новая волна интереса к VR началась благодаря компании Oculus и представленному в 2012 году прототипу очков Oculus Rift.

VR продолжает развиваться: на конференции CES генеральный директор Nvidia Дженсен Хуанг рассказал, что компания продала 4 миллиона очков виртуальной реальности для ПК. Продано больше миллиона очков Oculus Go, около 2 миллионов Sony Playstation VR и около 500 тысяч очков от HTC.

Выручка сегмента VR в миллионах долларов. Источник: www.sostav.ru

Специалисты прогнозируют развитие VR-технологий в 2020-е годы

Главное препятствие для массового внедрения VR — недостаток проработки пользовательского опыта. Уже научились делать современные устройства с отличной картинкой, но не хватает специалистов, которые могли бы адекватно выстроить UX.

Сферы применения VR

Сегмент развлечений

VR дает новый опыт погружения, более плотно связывает игрока, персонажа и игровую среду.

Источник

Тренажер виртуальной реальности — новый прорыв в обучении специалистов

Тренажеры широко используются при подготовке специалистов, чей род деятельности связан с высокими человеческими или экономическими рисками. К примеру, хирурги, летчики, космонавты и т.д. За последние 30-40 лет, когда компьютеризация стала развиваться колоссальными темпами, появилась новая индустрия — тренажер виртуальной реальности, который помогает обрести профессиональные навыки с минимальными денежными и человеческими потерями.

Общие сведения о тренажерах VR

Согласно исследованию Haskett consulting inc. (HCI), 20% информации мы запоминаем, когда видим её, 40% — когда видим и слышим, а 70% — когда видим, слышим и делаем работу. Вывод один: в любых начинаниях без практики никуда!

На сегодняшний день повышение квалификации становится всё более дорогостоящим, на что есть несколько причин:

Поэтому рационально с экономической точки зрения создать тренажер виртуальной реальности, ведь его намного проще модернизировать, следуя всем современным тенденциям.

Сейчас тренажерные технологии представляют сложные комплексы, которые готовят людей к принятию решений в определенных ситуациях. Кроме того, тренажеры VR со встроенным ИИ и машинным зрением способны развиваться вместе с обучаемым.

Тренажерные технологии уверенно проникают в разные сферы, будь то сельское хозяйство, школьное и высшее образование, авто-, судовождение и прочее.

Какими бывают тренажеры VR?

Какой бы вы не использовали VR-тренажер — это система, благодаря которой можно осуществлять навигацию, к примеру, представляя себя за рулем авто.

Каждый тренажер имеет механическую часть, которая имитирует управление объектом. Для приближения к реальности она передает вибрации и чувство ускорения. Также тренажер имеет компьютерную часть, которая в свою очередь состоит из системы визуализации и контрольно-управляющей части.

А теперь поговорим подробнее о популярных тренажерах, которые обучают различных специалистов:

Тренажер виртуальной реальности постепенно вытесняет традиционные методы обучения. И не зря, ведь он позволяет проходить обучение в реалистичной виртуальной среде, моделировать различные ситуации, а также изучать теорию и выполнять контрольные задания. VR-тренажеров очень много, и помимо широко известных (сварочных, авиационных), есть даже тренажеры для катания на лыжах.

Источник

Как VR-тренажеры помогают людям разных профессий

Виртуальная реальность — это больше, чем просто развлечение. Мы привыкли, что за сокращением VR скрываются очки дополненной реальности или на крайний случай игровые симуляторы, но на самом деле эту технологию используют военные, спортсмены, ученые, ритейлеры, медики и люди многих других профессий.

Как и интернет, первыми виртуальные тренажеры начали использовать военные. Позже технологии виртуальной реальности стали востребованными там, где обучение на реальных объектах может привести к серьезным последствиям или технически сложно организовать. Например, в медицине, авиации, космонавтике, при ликвидации последствий природных и технологических аварий. Постоянные тренировки являются необходимым условием обучения, так как именно благодаря повторениям мы способны запоминать более 70% информации. Для сравнения: на слух запоминается не более 20%! Да и разработать виртуальный тренажер часто проще, дешевле и безопаснее, чем создать реалистичные условия для тренировок другим способом.

В авторитетном американском словаре Merriam-Webster виртуальная реальность (VR) описывается как «искусственная среда, которая ощущается через предоставляемые компьютером сенсорные стимулы (видео, звуки) и действия, которые частично определяют, что происходит в окружающей среде».

А теперь самое интересное — реальные примеры из разных профессиональных сфер.

Военное дело

Раз первыми для работы виртуальную реальность начали использовать военные, с них и начнем. Современные VR-технологии шагнули далеко вперед первых робких попыток, и теперь в очках виртуальной реальности десантники тренируются приземляться в ветреную погоду и имитируют групповые прыжки, с помощью очков можно прогуляться по настоящему военному кораблю и научиться управлять им во время боевых действий. На подводные лодки устанавливают «виртуальные торпеды» — они имитируют запуск по цели и помогают анализировать ошибки стрелка. Уникальные системы используются при обучении солдат: те лучше справляются в стрессовых ситуациях, если похожие были раньше отработаны на симуляторе. А действия, отточенные до автоматизма в виртуальной реальности, могут спасти сотни и тысячи жизней, когда в реальном бою промедление оказалось бы фатальным.

Профессиональный спорт

Сегодня VR-тренажеры можно встретить в модных фитнес-клубах, где их преподносят как эксклюзивную услугу. А в большом спорте виртуальная реальность уже изменила формат подготовки к соревнованиям. Большой вклад в это сделало спортивное сообщество Великобритании во время подготовки к Олимпийским играм 2012 года. И здесь снова поучаствовали военные: это они разработали оборудование и ПО, чтобы смоделировать в виртуальности место проведения будущих соревнований. Вначале оборудование появилось для летних видов спорта, а чуть позже к ним подключились и зимние: горные лыжи, бобслей и другие. Благодаря VR-симуляторам спортсмены привыкали к месту проведения соревнований, у них снижался уровень стресса и в итоге они получали больше призовых мест. Есть еще один неочевидный плюс: снижается травматизм, так как у спортсмена на виртуальном тренажере меньше шансов упасть, вывихнуть ногу, повредить связки или получить другие травмы.

Не только британцы, но и американцы оценили потенциал тренировочных VR-программ. В рамках проекта VR-Vantage спортсмен может сколько угодно раз прокатиться по горнолыжной трассе перед соревнованиями. В реальности он получает только одну тестовую попытку. А еще США используют подобные симуляторы при подготовке университетских команд по американскому футболу и бейсболу.

Крупнейшие университеты США регулярно пользуются услугами STRIVR и EON Sports — ведущих разработчиков симуляторов виртуальной реальности для спортсменов.

Интерес к VR выходит за рамки профессиональной подготовки. Реалистичные трансляции соревнований — еще один способ применения виртуальных технологий. На выходе получается почти живая картинка для тех, кто не может лично побывать на матче.

Производство, добыча и переработка

Симуляторы виртуальной реальности здесь не выглядят детской игрушкой, так как решают важные, затратные по времени и деньгам задачи.

Энергетика: тренажеры помогают вводить в эксплуатацию высокотехнологичное оборудование, отрабатывать внештатные и аварийные ситуации.

Металлургия: специалисты тренируются на 3D-симуляторах, когда необходимо научиться работать с новыми технологическими процессами или агрегатами, подготовить запуск производства.

Добыча полезных ископаемых: интерактивные симуляторы помогают учиться обслуживать и эксплуатировать новое оборудование, оттачивать навыки вождения транспортных средств (экскаваторов, самосвалов), отрабатывать правила техники безопасности.

Химия и нефтехимия: тренажеры используются для получения практики работы на высоте, отработки действий спасателей в аварийных ситуациях, изучения принципов технического обслуживания сложных химических установок.

Автомобилестроение: симуляторы нужны для оценки положения деталей и механизмов без их реального монтажа, выбора подходящих инструментов для ремонта автомобиля.

Четверть российских компаний заинтересована или уже внедряет VR-технологии. Сдерживает их развитие только высокая стоимость решений.

Авиация и космонавтика

Эти отрасли первыми приходят на ум, когда речь заходит о VR для профессиональной среды. И правда, научить человека летать и управлять летательными аппаратами — задачи трудоемкие, опасные и дорогие.

Перед полетом космонавты долгие месяцы тренируются на специальных снарядах в подвешенном состоянии. Это помогает им привыкнуть к невесомости и научиться двигаться в новых условиях. Тренажеры виртуальной реальности сокращают сроки подготовки, хотя физическое окружение по-прежнему используется — так симулятор делает тренировки еще более реалистичными. С помощью роботизированных кранов инженерам удалось сымитировать ощущение присутствия в микро-, лунной или марсианской гравитации.

Кстати, в 2017-м в NASA разработали VR-симулятор будущей марсианской экспедиции. Пока он существует только в виде игры для смартфона, но за основу взяты реальные концепты космического ведомства США.

Чтобы прикоснуться к будущему, не обязательно нужна виртуальная реальность. «Умный дом» от ОнЛайм, настроенный под ваши потребности, защитит жилье, упростит управление освещением и бытовой техникой, контроль за температурой и другими показателями.

Продажи

Чтобы продать больше товара, нужно упростить покупателю процесс выбора. С этими задачами хорошо справляются VR- и AR-системы. Установка AR-стендов в магазинах с косметикой поможет покупателям быстро «примерить» декоративную косметику или предмет гардероба. Для этого не придется пользоваться тестерами или шагать в примерочную с ворохом одежды.

Не путайте VR и AR, где AR — не виртуальная, а дополненная реальность. Она меняет «настройки» окружающего мира так, что вы видите перед собой реальные объекты, дополненные виртуальным слоем.

В 2014 году IKEA разработала приложение, которое определяет, насколько хорошо новая мебель впишется в интерьер. А интернет-гигант Alibaba выпустил приложение с элементами виртуальной реальности для онлайн-покупателей. Теперь те могут ходить по стройным рядам, рассматривать полки, наполнять корзину — то есть вести себя как в настоящем торговом центре, но при этом находиться дома.

Прогуляться собственными ногами по будущей квартире? Запросто, если использовать VR-тренажер, а строители еще даже не залили фундамент новостройки. Благодаря технологиям виртуальной реальности застройщики привлекают клиентов и увеличивают конверсию. Человек, заинтересованный в покупке квартиры, с высокой вероятностью обратит внимание на жилье, в котором сможет все рассмотреть, оценить, сопоставить со своими потребностями. Удобная ли планировка? Хватает ли места в ванной или на кухне? Куда открывается вид с балкона?

Другие реальные примеры в ритейле: тест-драйв на автомобиле, тестирование сложной и опасной техники (садовые инструменты, бензопилы), выбор товаров в магазине направлением взгляда.

Образование

Компьютером и проектором в каждом классе уже никого не удивишь, а как насчет очков виртуальной реальности? В крупных образовательных учреждениях мира они уже используются. Так процесс обучения становится более интересным, сильнее увлекает и вовлекает в процесс. С помощью VR-системы на уроке изобразительного искусства можно виртуально прогуляться по художественному музею, на уроке истории — своими глазами увидеть реальное сражение, на уроке географии — заглянуть за облака и пролететь сквозь планету.

Медицина

В первую очередь VR-технологии применяются для обучения медиков. И это не только операции, где нет права на ошибку, но и более прозаичные прикладные задачи: общение с пациентами, анестезия, оказание первой помощи. Хотя больше всего примеров использования виртуальной реальности, конечно, в хирургии, где мастерство и точность движений приходят только с опытом.

Современные VR-симуляторы настолько реалистичны, что обеспечивают обратную тактильную связь с органами пациента (виртуального, конечно). Врач получает опыт проведения операций на органах, с которыми он раньше не сталкивался, а точность действий сокращает период послеоперационного восстановления. Интересно выглядит тандем устройств виртуальной реальности с робототехническими устройствами. Теле- и микрохирурги выполняют операции вдали от пациента. Они видят орган через дисплей и управляют работой манипулятора.

А еще специальные симуляторы помогают избавляться от фантомных болей людям, потерявшим конечности, уменьшить сильные боли при ожогах. Они воздействуют на сознание пациентов и таким образом излечивают некоторые психологические расстройства и смягчают симптомы посттравматического стрессового расстройства у ветеранов.

Как выглядит погружение в виртуальную реальность

Тренажер для профессиональной среды работает примерно одинаково в любой отрасли. Инженеры воссоздают в нем реальную среду: цех, конвейер, кабину транспортного средства. Как вариант — имитируют аварийную ситуацию на рабочем месте. Сотрудник получает очки виртуальной реальности и погружается в VR-среду, где привычным способом взаимодействует с окружающими предметами, изучает технологические процессы, многократно повторяет операции, запоминает расположение оборудования или обслуживает его. В экстренных ситуациях в VR-тренажере есть время сориентироваться в пространстве, определить направление движения во время эвакуации, запомнить последовательность действий, которые помогут сохранить здоровье и даже спасти жизнь.

Как достичь максимального реализма, чтобы участники тренировки не чувствовали себя как в малобюджетной компьютерной игре? Для этого разработчики VR-систем придерживаются трех принципов:

Попадая в виртуальную реальность, смоделированную с помощью VR, человек видит свои руки и ноги, трогает окружающие его объекты, свободно перемещается и получает ответную реакцию, взаимодействуя с системой. А от конкретных задач и финансовых возможностей заказчика зависит то, что представляет собой внешняя оболочка тренажера. Это может быть куб, платформа, дорожка — вариантов очень много!

Если хотите узнать, как выглядит мир с виртуальной и дополненной реальностью, достаточно посетить ближайший развлекательный центр. Но будьте готовы к тому, что уже завтра VR-технологии проникнут в вашу жизнь намного глубже! Осталось подождать совсем чуть-чуть.

Источник

Как в России тренируют электромонтажников в виртуальной реальности

Задача

Развитие и внедрение VR-технологий позволит оптимизировать операционные расходы компании, повысить качество подготовки персонала и производительность труда, а также в перспективе обеспечить рост нетарифной выручки за счет предоставления дополнительных услуг.

Предпосылки и мотивация

Виртуальная реальность в b2b-секторе в последние годы росла впечатляющими темпами — в частности, российский рынок VR/AR входит в десятку самых быстрорастущих в мире. В отличие от глобальных игроков, которые сфокусированы на решениях для потребителей, в России на данный момент преобладает разработка VR/AR-технологий для бизнеса. По подсчетам KPMG, 21% компаний уже активно внедряют VR-технологии, что позволяет им оптимизировать свои операционные затраты.

Технологии виртуальной реальности сегодня дают возможность полностью воссоздать реальную среду в цифровом пространстве — как визуальные образы, так и ощущения. Это обеспечивает высокую эффективность в обучении. В случае работ на ЛЭП такие решения незаменимы и в контексте безопасности: в виртуальном мире риск травм отсутствует, специалисты могут получать практические навыки, не находясь на полигоне, в том числе на объектах, находящихся под напряжением.

Решение

Российский разработчик «Номикс» создал специализированные тренажеры для обучения оперативного и ремонтного персонала. Решения адаптированы для работы с мобильными шлемами виртуальной реальности, которые не требуют подключения к компьютеру. Разработка велась в течении полугода.

Реализация

В первом тренажере обучающемуся предлагается заменить выключатели на открытом распределительном устройстве мощностью 110 кВ: получить допуск, провести инструктаж, используя автогидроподъемник, демонтировать старый выключатель, а затем монтировать новый. Работы на тренажере повторяют имеющуюся на объектах ПАО «Россети» практику замены маломасляных выключателей на элегазовые.

Второй тренажер предлагает выполнить работу на высоте — заменить изолирующую подвеску на воздушной линии мощностью 500 кВ без снятия напряжения. А именно: получить допуск на рабочее место, экипироваться и проверить снаряжение, подняться по опоре на траверсу и произвести работы на высоте.

Результаты

На данный момент работают два прототипа VR-тренажеров. Сейчас тренировки проходят преимущественно на базе собственных центров подготовки персонала ПАО «Россети», учебных классов и классов охраны труда. Эти же площадки будут оснащаться технологиями VR.

Планы и перспективы

До 2025 года планируется создание более 100 VR-тренажеров во всех 15 дочерних сетевых компаниях группы «Россети», работающих в 80 регионах страны.

Источник

Виртуальная, дополненная и смешанная реальность: суть понятий и история развития

В новостях всё чаще появляются упоминания о новых устройствах виртуальной и дополненной реальности. Трудно за всем этим уследить, а ещё более трудно упорядочить эту обрывочную информацию из новостей. Поэтому я решил в одной статье свести все ключевые моменты, касающиеся данной отрасли. Ведь в ближайшие лет пять, новости из этой сферы будут появляться всё чаще. По крайней мере, так думают инвесторы, вкладывающие огромные суммы в стартапы, специализирующиеся на виртуальной реальности. Кроме юных энтузиастов за виртуальную и дополненную реальность всерьёз взялись и крупнейшие ИТ-предприятия. Но обо всём по порядку…

Определения, сходства и различия

Для начала определимся с терминологией. Смотрим Википедию:
Виртуальная реальность (Virtual Rality, VR; далее — ВР) это созданный техническими средствами мир (объекты и субъекты), передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие. Сам термин «виртуальный» происходит от лат. virtualis — возможный.

Дополненная реальность (Augmented Reality, AR, расширенная реальность, улучшенная реальность и т.д.; далее — ДР) — результат введения в поле восприятия любых сенсорных данных с целью дополнения сведений об окружении и улучшения восприятия информации. Предположительно сам термин был введён инженером корпорации Boeing Томом Коделом в 1990 году. Уже тогда специалисты этой компании закрепляли на голове небольшие цифровые дисплеи, помогавшие им монтировать провода в самолёте.

Основной целью виртуальной реальности является создание своего цифрового мира максимально похожего на наш (хотя бы по физическим признакам), но этот мир всё же является смоделированным компьютером (или другим устройством), т.е. по сути созданным человеком в цифровой среде с нуля. Дополненная же реальность лишь накладывает элементы искусственной реальности на наше окружение. Виртуальная реальность взаимодействует лишь с человеком, дополненная — ещё и с внешним миром.

Кроме этого, ещё выделяют смешанную (гибридную, Mixed reality, MR; далее — СР) реальность — объединение виртуальной и дополненной реальности, т.е. накладывание несуществующих виртуальных объектов на наше окружение.

Типичный пример смешанной реальности — функция Гугл переводчика, которая в реальном времени переводит слова с одного языка на другой, тут же подбирая похожий шрифт и заменяя их.

Резюмирую:
Дополненная реальность накладывает вспомогательные объекты на наше окружение. Смешанная реальность встраивает виртуальны объекты в окружение и подстраивает их. Виртуальная реальность создаёт своё окружение, не взаимодействуя с внешним миром.

История возникновения

Начнём с далёкого 1901 года, когда писатель Фрэнк Баум (автор волшебной страны Оз, предвестник телевидения, ноутбуков и беспроводной связи) рассказал об идеи электронного дисплея, накладывающегося поверх реальной жизни.

Время шло и лет через 50 идея Фрэнка нашла воплощение в машине «Сенсорама», которую сейчас бы назвали арт-проектом. Устройство представляло из себя ни то стол, ни то шкаф со стереокартинками, звуком, запахами, вибрирующим креслом и прочими эффектами, но широкого интереса не вызвало и о нём вскоре забыли.

В начале 60х начинает появляться и развиваться компьютерная графика.

В 1960 специалисты компании Боинг Верн Хадсон и Уильям Феттер создают первые системы машинной графики, которую теперь принято называть компьютерной.

В 1962 Стив Рассел, Мартин Грец и Уэйн Уитанем выпускают первую компьютерную видеоигру «Spacewar».

В 1963 году американский учёный Айвен Сазерленд создал первый графический редактор «Sketchpad».
Примерно в это время Станислав Лем, в одной из своих книг, формулирует и отвечает на вопрос «как создать действительность, которая для разумных существ, живущих в ней, ничем не отличалась бы от нормальной действительности, но подчинялась бы другим законам?».

В 1964 году General Motors представила систему автоматизированного проектирования DAC-1, разработанную совместно с IBM.
В том же году группой математиков под руководством Н. Н. Константинова была создана компьютерная математическая модель движения кошки. А через 4 года из неё сделали первую компьютерную анимацию — машина БЭСМ-4, выполняя написанную программу решения
дифференциальных уравнений, рисовала на алфавитно-цифровом принтере мультфильм «Кошечка» (да, коты уже тогда захватили ИТ-мир).

И в том же 68-м, появилась возможность выводить компьютерные изображения на экран электронно-лучевой трубки.
Вернёмся на пару лет назад и отдельно отметим ещё одно изобретение уже упоминавшегося Айвена Сазерленда. В 1966 году вертолётостроительная компания Bell Helicopter начала разработку систем для управления полётами в ночное время. Системы состояли из инфракрасных камер и приёмников, расположенных на шлеме пилота. Направление получило название «удаленная реальность» (Remote Reality). Профессор Сазерленд и один из его студентов Боб Споулл решили заменить инфракрасные приёмники на электронные трубки, подключенные к компьютеру, создав тем самым прототип первого видеошлема.

Примерно в это же время, в конце 60х компьютерный художник Майрон Крюгер вводит понятие искусственной реальности.
Ещё через 10 лет — в 1977 — в Массачусетском Технологическом Институте была создана «Кинокарта Аспена» — компьютерная программа, позволяющая совершить прогулку по американскому городу Аспен. Эта программа считается первой визуализацией виртуальной реальности.
В том же году Даниэль Сандин, Ричард Сейр и ряд других инженеров из EVL изобрели перчатку, с помощью которой можно было передавать в компьютер данные о движении руки. Устройство получило название «Перчатка Сейра».

В 1982 Томас Зиммерман (один из основателей VPL Research) запатентовал установку в перчатку оптических датчиков. Перчатка Зиммермана была предназначена для совмещения акустической гитары и компьютера и передавала на последний данные о положении пальцев, а компьютерная программа уже преобразовывала полученные данные в звук.

В 1989 перчатки виртуальной реальности, наконец, дошли до массового потребителя. Устройство под названием Nintendo Power Glove выпустила NES. Однако, широкого распространения оно не получило.

Следующий большой скачок, оказавший влияние на развитие ВР, произошёл в конце 80х-начале 90х.

В 1989 году другой основатель VPL Research, программист, футуролог, философ, музыкант и много ещё кто Джарон Ланье вводит, собственно, сам термин «виртуальная реальность».

В 1991 анонсируется набор Sega VR, но до выпуска он так и не дошёл — тестировщиков тошнило, кружилась голова и т.д.

В 1994 году Пол Милгром и Фумио Кисино описали континуум «виртуальность — реальность» — пространство между реальностью и виртуальностью, между которыми расположены дополненная реальность (ближе к реальности) и дополненная виртуальность (ближе к виртуальности).

В том же году выходит в продажу шлем Forte VFX1. Устройство добротное, но высокая цена и небольшое количество доступных игр не позволили ему стать популярным.

1995 Nintendo выпускает игровую консоль Virtual Boy. Но и она проваливается. Красно-чёрное изображение на экране долго смотреть просто невозможно, поэтому приставка стала первой консолью, вынуждавшей игрока делать перерывы, чтобы глаза могли отдохнуть.

После этого ещё выходило много шлемов ВР, но ни один из них так и не стал массовым. В начале 90х вышло множество фильмов и книг, популяризирующих данную отрасль. Тема виртуальной реальности была интересна и обсуждаема. Но, несмотря на это (видимо из-за громких провалов шлемов ВР) почти 10 лет не появлялось никаких интересных разработок в этой сфере. В 2000х виртуальная реальность перешла в сферу компьютерных игр.

Сегодня на рынке представлен огромный выбор очков и шлемов ВР, можно найти как проникнутые идеями футуризма (TLpower G100*):

Так и просто «народные» очки, куда надо вставлять телефон — Google Cardboard VR BOX III 3*

Есть даже самосборные из картона* под 5 дюймовые телефоны.

Про новый виток развития искусственной реальности и о современных разработках мы расскажем в следующей статье.

Источник