3D і «віртуальна реальність» завоювали важливе місце в сучасній ієрархії технологій, будучи сьогодні найпопулярнішими рішеннями для безлічі областей людської діяльності.

Тривимірне кіно і телебачення, технології об'ємного моделювання, створення 3D-голограм, тривимірні транспортні пригоди та навіть цілі комплекси віртуальної реальності для інженерного і конструкторської справи. Все це стало (або поступово стає) частиною повсякденності, допомагаючи професіоналам організовувати реальність первинну, збагачувати простір і розважати глядачів аудиторії, оптимізувати освітні процеси, створюючи новий простір навколишнього світу і заглядаючи в майбутнє.

3D 3D ворожнечу

Всі 3D-технології мають загальну основу - вони використовують бінокулярний зір людини, створюючи для кожного ока окреме зображення. Вони поєднуються в єдину об'ємну картинку в мозку після обробки даних з двох джерел (принцип стереоскопії). Однак, це єдиний загальний момент, які об'єднує «3D-кіно» і передові інженерні програмно-апаратні комплекси для тривимірного проектування.

Сьогодні в дружну сім'ю технологій 3D і віртуальної реальності входять, по-перше, широкий спектр програмного забезпечення для створення тривимірних, «об'ємних» об'єктів на плоских відображають поверхнях, які сприймаються зором як об'ємні без допоміжних засобів.

По-друге, під 3D маються на увазі технології отримання ефекту об'ємного зображення за допомогою спеціальних окулярів, які поділяють два відеопотоку для оптимального сприйняття людиною відповідно до принципу стереоскопії (активні і пасивні системи). По-третє, це різні шоломи віртуальної реальності, які використовуються, перш за все, у сфері розваг та освіті. Також, до 3D відносяться різні об'ємні голографічні відображення (музейні вітрини, шоу-бізнес і т.д.), засоби доповненої реальності і т.д.

Нарешті, до 3D і віртуальної реальності відносяться програмно-апаратні комплекси - сукупність датчиків, що відображають поверхонь, ПО, камер і проекторів, об'єднані в складні суперпродуктивної рішення промислового рівня.

Працюючи на ринку проекційних технологій більше 25 років, на сьогоднішній день Центр проекційних технологій «Вікінг» вже ввів в експлуатацію багато з систем, описаних вище. Будучи офіційним дистриб'ютором таких брендів, як Christie, Mitsubishi, Extron, AMX, Projecta - лідерів в області проекційної / комутаційної техніки, кожен об'єкт не тільки створюється на базі якісної техніки, а й має постійну сервісну підтримку, як з боку «Вікінга», так і представництв компаній-виробників обладнання.

Узагальнюючи наш досвід в цій сфері, можна сказати, що 3D і віртуальна реальність охоплюють в проектах «Вікінга» широку область завдань, від суто розважальних до більш серйозних освітніх і критично важливих промислових.
Пріоритетним напрямком для нашої компанії тут є робота з комплексами 3D проектування CAVE - найпотужніший робочий інструмент, за допомогою якого наші замовники отримують можливість повністю обходитися без натурного макетування, а також прискорити темпи робіт над самим складними проектами.

«Кімната віртуальної реальності» CAVE

Одним з найсучасніших рішень для візуалізації складних технічних систем сьогодні є програмно-апаратний комплекс «Кімната віртуальної реальності», як її часто називають-«Кейв» (від англ. «CAVE» - печера). Без перебільшення, цей продукт можна назвати вершиною реалізації можливостей сучасних технологій віртуальної реальності, об'єднаних в буквальному сенсі слова в одній кімнаті.

Кімната віртуальної реальності традиційно реалізується як замкнутий з п'яти сторін (крім входу) робочий простір. Три стіни (права ліва і фронтальна), підлога і стеля виконані у вигляді жорстких екранів зворотної проекції. Використовуються високоякісні просвітні акрилові екрани, які забезпечують високу контрастність і рівномірність зображення.

Конструктив кімнати віртуальної реальності розроблений таким чином, що екрани всередині нього монтуються стик в стик, що дозволяє в робочому режимі виключити візуальний дискомфорт від поділу зображення на частини і сформувати єдине 3D - простір. Зображення на даних екранах формується мультимедійними cтереопроекторамі. Фахівці «Вікінга» використовують проектори серії Christie Mirage, які є лідерами в області проекційної техніки.

CAVE, що має 5 екранів, є найбільш досконалою конструкцією кімнати віртуальної реальності. Крім цього варіанту, можна використовувати також CAVE з чотирма або навіть з трьома сторонами.

Також для демонстрації 3D-зображення
можна використовувати панорамні системи,
так звані CADWALL. Читати докладніше ...

Створення кожної нової кімнати віртуальної реальності вимагає дуже серйозних трудовитрат: кількість складових елементів кожного окремого об'єкта цього класу дуже високо, кожен з них - дуже складний механізм сам по собі, об'єднати їх в єдиний працюючий як годинник організм - завдання для двох-трьох трудових колективів в країні , у тому числі працівникам компанії «Вікінг».

технічний аспект

Кімната віртуальної реальності - це рішення, що розробляється індивідуально з урахуванням конкретних завдань і можливостей замовника, тому принцип масштабованості є основою його конструкції. Також, CAVE забезпечує можливість використання різного кількості проекторів з різним дозволом в залежності від завдання і типу контенту.

Основний елемент таких рішень - підсистема виведення зображення, заснована на потужних ПК (графічних станціях). Важливу роль також відіграють спеціалізоване програмне забезпечення (ПО), яке підбирається під формати моделей. Основними брендами в галузі програмного забезпечення для систем віртуальної реальності є TechViz, IC.IDO, Virtalis.

Невід'ємною частиною кімнати віртуальної реальності є підсистема трекінгу і підсистема затворів (активних) 3D-окулярів. Саме 3D-окуляри дозволяють оператору (глядачеві) побачити об'ємне зображення, а для того, щоб це зображення було цілісним і створювалося єдине 3D-простір, що дозволяє зануритися в віртуальне середовище, використовується підсистема трекінгу. Це набір камер, які відстежують стан так званих «маркерів» (датчиків), розміщених на 3D- окулярах (або тілі) оператора, передають інформації підсистемі виведення зображення, яка коригує геометрію контенту на кожному з екранів під точку зору оператора.
Взаємодія оператора з віртуальним середовищем здійснюється за допомогою джойстика, який дозволяє виконувати цілий ряд операцій, наданих можливостями ПО.

Допоміжної системою широкоформатного стереопроєкциі призначена для формування образу із заздалегідь фіксованою точки 3D-моделі в КВР і виведення цієї проекції на великий екран колективного користування для великої групи зацікавлених осіб.

Можливості «Віртуальної печери»

Кінцева мета найтоншої настройки безлічі елементів КВР полягає в створенні можливостей для ефективної роботи колективів розробників, конструкторів, інженерів та інших фахівців, які можуть використовувати функціонал CAVE в своїх робочих процесах.

Кімната підтримує одночасне виведення на один екран об'єктів з декількох систем об'ємного проектування, запам'ятовує «точки погляду на об'єкт» з можливістю швидкого повернення до них, дозволяє працювати з перетинами об'єкта, виробляти віртуальну розбирання / складання моделі і так далі.

Використання всіх підсистем ПАК одночасно дозволить співробітникам
підприємства працювати в наступній конфігурації: оператор, перебуваючи в КВР, повністю занурюється у віртуальне середовище, що містить об'єкт, що проектується, і взаємодіє з його тривимірною моделлю. Зацікавлені особи можуть перебувати поруч або розташовуватися перед системою широкоформатного стереопроєкциі, що відображає те, що бачить оператор, або вид з заздалегідь певної фіксованої точки.

Підсистеми ПАК можуть бути використані і окремо. Якщо немає презентаційної складової в роботі оператора, то кімната віртуальної реальності може бути використана без підключення системи широкоформатного стереорпроекціі.

Одними з найбільш перспективних напрямків застосування КВР сьогодні є геофізика, нафто-газовидобування, суднобудування, машинобудування та проектування великих промислових об'єктів, де необхідно ретельно відпрацьовувати розташування елементів конструкції та різного устаткування.

При роботі з КВР підвищується інформаційність робочих процесів, а оскільки просторову уяву розподіляється між фахівцями конструкторських бюро нерівномірно, КВР за рахунок високого рівня наочності дозволяє компенсувати прогалини і дає можливість більшій кількості конструкторів включатися в роботу на 100% своїх потенційних можливостей.