Технологии виар: Что такое технология VR – 5 примеров того, как VR-технологии захватывают мир / Pochtoy.com corporate blog / Habr

Технологии AR и VR в образовании / Mail.ru Group corporate blog / Habr

Мысль о том, что в повседневном обучении важно использовать самые передовые технологии, не покидает умы не только современных исследователей, но и практически каждого из нас. По данным специалистов в области лингвистики и психологии, самые благоприятные условия для усвоения новых знаний — в детском и юношеском возрасте. Но отсутствие интереса, рассредоточенность и неумение концентрироваться на непростых вещах не позволяют нам эффективно получать образование в любом возрасте. А современная система образования конкурирует с развлекательной сферой и нуждается в механизмах восприятия, которые позволят вовлечь учеников в процесс усвоения новых знаний. Ведь эффективным обучением движет интерес, который нужно сначала сформировать, а затем поддержать.

Вот только в XXI веке вряд ли можно увлечь учеников рисунками, просмотром старых фильмов или чтением стремительно устаревающей литературы. Поэтому сегодня в образовании всё популярнее устройства с поддержкой VR и AR.

До сих пор во многих странах путь к новым знаниям прокладывается через книги, карандаши и тяжелые рюкзаки. При этом уже со средней школы не каждый ребенок готов справиться с тем грузом знаний, который на него вываливает типичное школьное обучение. Вспомните свои школьные годы, ведь неудовлетворительные оценки большей части класса как раз об этом и свидетельствуют. Для решения этой проблемы в отдельных зарубежных государственных и частных школах нашли решение — применение дополненной и виртуальной реальности.

Чем обосновано применение VR и AR для обучения? Представьте: школьным учителям больше не нужно монотонно или, напротив, излишне усердно рассказывать, к примеру, о египетских пирамидах и особенностях их строительства. С помощью шлемов виртуальной реальности можно прямо за партой отправиться в поход по туннелям с саркофагами, услышать шорохи лабиринтов и самостоятельно оценить ключевые исторические события, развернувшиеся тысячи лет назад. При таких сценариях обучения можно вырастить целое поколение таких профессий, которые сегодня остаются менее востребованными в обществе, но всё еще являются крайне необходимыми для сохранения многогранности современной науки.

В чём преимущество виртуальной и дополненной реальностей? Они позволяют создать среду, которая воспринимается человеком через органы ощущения. Фактически, VR/AR позволяют смоделировать комфортные условия для получения новых знаний, а особенно — для обучения детей, подростков и молодежи. За обучающегося никто не размышляет, он сам переосмысливает всю воспринимаемую информацию. Кто знает, может именно VR и AR позволят решить проблему «чистоты» новых знаний и информации в процессе обучения.

Не только начинающие стартапы, но и крупные компании предлагают свои решения в области виртуальной реальности для образовательных целей. Например, особую известность в Европе получил проект «CLASSVR». Его создатели предлагают не просто полноценный набор средств виртуальной реальности (устройство + программное обеспечение), а комплексное решение, позволяющее осуществлять массовое обучение. С помощью такого набора можно вести обучение не только в небольших группах, но и в самых настоящих учебных классах с большим количеством учащихся. В рамках проекта учителя могут самостоятельно с помощью адаптированного и понятного интерфейса формировать планы, разрабатывать программы и создавать визуальные элементы обучающего курса. Кроме того, учителям абсолютно не нужно обладать какими-либо навыками в программировании. Наглядные иллюстрации можно позаимствовать из базы разработанных сюжетов, в том числе загрузить дополнительный контент

¹.

Дополненная реальность также постепенно занимает свое особое место в обучении. Особенностью AR является то, что она позволяет расширить представление о происходящих процессах в окружающей среде. Обновленные сенсорные данные формируются не в новой, а вполне привычной среде. Размещение любых объектов в конкретной среде, в которой они изначально отсутствуют, позволяет смоделировать наиболее необычные практики для осуществления образовательных задач. Само возникновение дополненной реальности во многом обусловлено образовательными задачами. Именно отрисовка дополнительных стрелок и знаков в различных обучающих материалах позволила указать на определенные объекты, сделав их более наглядными для восприятия.

Одним из самых ранних в сфере дополненной реальности стал проект «Handheld Augmented Reality», авторами которого выступили ученые из трех крупнейших американских университетов. Проект был воплощен в жизнь на средства гранта от Министерства образования США. В рамках исследования разработчики разместили в свободном доступе значительный массив данных, посвященный созданию алгоритмов дополненной реальности в целях обучения американских школьников. Перемещаясь по своей вполне реальной школе, в зависимости от локаций ученик получал образовательные задачи, которые ему предстояло решить не только за счет собственных знаний, но и с помощью определенных навыков работы с использованием системы дополненной реальности

².

Но способны ли технологии виртуальной и дополненной реальности помочь в обучении взрослым людям? Безусловно. Современное образование не знает возрастных границ и рамок. Кроме того, виртуальная и дополненная реальность становятся доступнее, ведь в настоящий период для их использования необходимо иметь только современный смартфон. Буквально за несколько лет магазины мобильных приложений наполнились тысячами программ с поддержкой VR и AR.

Особую известность не только среди астрономов, но и обычных пользователей получили продвинутые приложения «Star Walk» и «Solar Walk» от компании VITO Technology. Компания имеет достаточно крупные офисы в США, Германии и России. В 2010 году эти приложения были продемонстрированы самим Стивом Джобсом во время ежегодной презентации Apple. Более 7 лет назад глава крупнейшей технологической корпорации мира размышлял о том, как подобные приложения позволяют не только обучать профессиональных астрономов, но и знакомить с тонкостями космического мира обыкновенных пользователей посредством технологий виртуальной реальности

³.

Тренд на интеграцию VR и AR решений в мобильной индустрии ожидаем, ведь пользователи хотят иметь широкие возможности в одном устройстве, которое находится рядом 24 часа в сутки. Многие из нас не представляют свою жизнь без мобильной связи и быстрого интернета под рукой. Немногие готовы платить за дополнительное оборудование, которое может оказаться непростым в управлении. Поэтому активная экспансия VR и AR технологий в мобильной индустрии отвечает ожиданиям потребителей.

Достаточно оригинально к изучению иностранного языка подошли в Японии. Издательская группа Tokyo Shoseki выпустила серию англоязычных самоучителей и мобильное приложение, которое поддерживает дополненную реальность на смартфоне. Компания предлагает по-новому взглянуть на привычный мир обучения и не списывать со счетов старые книжки, объединив привычные вещи и современные технологии. Более практичные печатные самоучители английского языка с AR элементами могут не уступать в плане интерактивности типичному изучению иностранного языка на экране iPad, но при этом оставаться более доступным решением для образовательной системы. Изучая серию книг «Новый горизонт», читатели могут навести смартфон на соответствующий раздел страницы, чтобы услышать диалог или попытаться поговорить с вымышленными иностранцами. В любом случае, навык говорения на иностранном языке при интересной беседе развивается гораздо быстрее, чем при прослушивании аудиозаписей

⁴.

Пожалуй, самое наглядное применение AR и VR технологий возможно в изучении точных и инженерных наук. Проект Ханнеса Кауфмана и Бернда Мейера «PhysicsPlayground» ориентирован на моделирование физических экспериментов в области механики. Огромное количество инструментов для анализа воздействия силы, массы, траектории, скорости и иных характеристик объектов физического мира позволяют детально изучать происходящие процессы и экспериментировать в трехмерном виртуальном пространстве, исключая затраты на оригинальные испытания. Программа функционирует на современном физическом движке, который изначально создавался для гейминга, однако его возможности с лихвой обеспечивают реализацию образовательных задач на практике.

Форматы AR и VR в образовании могут быть различными, однако их преимущества перед очным обучением очевидны. Передача опыта и картинки посредством виртуальной и дополненной реальности в первую очередь обусловлены эффективностью вовлечения, а, следовательно, усовершенствованием образовательного процесса. По данным исследований компании VRAr lab, более 90 % обучающихся успешно усваивают подобный материал, что дает надежды на эффективное применение виртуальной и дополненной реальности в образовании ⁵.

У сообщества разработчиков остается одна важная проблема, которая стоит на пути полноценной интеграции указанных технологий в образовательную среду. Стремительно растущий объем знаний об окружающем мире очень сложно своевременно воплощать в интерактивных формах. Для любого современного ученого издание книги не представляет особых проблем, ведь для фиксации своих исследований достаточно открыть всего лишь офисное приложение на компьютере. Однако понятные каждому механизмы по созданию без специализированных знаний интерактивного контента с применением виртуальной и дополненной реальности попросту отсутствуют.

Как работает технология виртуальной реальности VR, описание, примеры приложений

Технология виртуальной реальности VR

Виртуальная реальность (VR) — искусственный, не существующий в природе мир, в который человек может полностью «погрузиться» не только как наблюдатель, но и как участник. Системы виртуальной реальности — это технические устройства и программное обеспечение, создающие для человека иллюзию присутствия в этом искусственном мире и в ряде случаев позволяющие манипулировать его объектами.

У большинства всех систем виртуальной реальности есть (во всяком случае, должны быть), следующие основные характеристики.:

• Моделирование в реальном времени. Система виртуальной реальности должна выдавать пользователю в ответ на совершаемые действия картинку, звук, а также комплекс осязательных и прочих ощущений (если таковые предусмотрены) моментально, без заметных задержек.
• Реалистичная имитация окружающей пользователя обстановки. Для полного погружения пользователя в мир виртуальной реальности, система должна отображать виртуальные объекты с высотой степенью реалистичности, чтобы они выглядели «как живые».
• Поддержка одного или нескольких пользователей. Системы виртуальной реальности различают по числу одновременно работающих пользователей и делят на индивидуальные и коллективные. Как правило, индивидуальные системы создаются на базе устройств отображения, с которыми может работать только один человек (шлемы, очки и т. п.). Системы для коллективной работы создаются на базе средств отображения, доступных сразу нескольким пользователям. Пример стереоскопический видеопроектор, формирующий объемное изображение на большом.
• VR-система должна давать стереооскопическое изображение, обеспечивающее ощущение глубины пространства. Человек обладает бинокулярным зрением, то есть воспринимает мир обоими глазами сразу. При этом изображения, наблюдаемые каждым глазом, немного отличаются друг от друга и по отдельности не обладают объемностью, но наш мозг складывает две картинки в единое объемное изображение. Современные технологии генерации псевдо объемных картинок основаны именно на этом эффекте, и созданы так называемые стереоскопические пары изображений, обеспечивающие иллюзию объема.
• Интерактивность — возможность взаимодействия с виртуальным миром. В «виртуальной вселенной» пользователь должен быть исключительно активным наблюдателем. Он должен иметь возможность взаимодействовать с виртуальным окружением, а оно в свою очередь будет опираться на действия пользователя. Это позволит пользователю оглядываться вокруг и перемещаться в любых направлениях внутри виртуальной среды.

Примеры приложений с VR технологиями

Требование интерактивности является опциональным: в некоторых VR-системах человек выступает только в роли наблюдателя, но и это бывает весьма полезно и интересно. VR-системы даже иногда делят на интерактивные и не интерактивные. Работа с последними больше напоминает просмотр стереоскопического видеофильма, так как пользователь не может повлиять на то, что происходит в виртуальном мире. Конечно, возможности «погружения» у такой VR куда скромнее, чем у полностью интерактивной виртуальной среды, но при достаточно больших экранах и качественных спецэффектах впечатление от таких демонстраций остается неизгладимым.

Основными сферами применения виртуальной реальности являются: развлечения (компьютерные игры), профессиональное обучение (тренажеры и симуляторы для летчиков, космонавтов, спасателей, врачей, водителей крупных автомобилей), образование (образовательные системы для детей) и конструирование (космические аппараты, машины, строительные объекты, виртуальные миры), моделирование ситуаций (отработка штатных или аварийных ситуаций и катастроф, устранение последствий), путешествия (виртуальные туры и экскурсии).

Устройство системы виртуальной реальности

Практически в любой системе виртуальной реальности можно найти следующие компоненты:

• Математические модели различных объектов и их окружения. В памяти компьютера виртуальный мир во всем его многообразии существует в виде программных объектов, свойствами и поведением которых управляет заложенная в программу виртуальной реальности математическая модель. Это запрограммированный разработчиками набор формул и уравнений, воспроизводящих элементы реального мира и их поведение. Чем полнее (а стало быть, и сложнее) математическая модель виртуальной вселенной, тем реалистичнее иллюзия присутствия. За высокую реалистичность приходится расплачиваться высокими требованиями к ресурсам компьютера, в котором «живет» виртуальная вселенная;
• Программный модуль, преобразующий рассчитанные согласно математической модели параметры в видеоданные и управляющие команды для подсистемы отображения;
• Подсистема отображения, создающая и демонстрирующая пользователю объемное изображение модели;
• Подсистема обратной связи оператора (пользователя) с моделями объектов и виртуальной средой. Этот компонент «сообщает» математической модели данные о действиях пользователя, необходимые для расчета ответных действий виртуальной среды. Подсистема обратной связи необходима только для интерактивных систем виртуальной реальности;

Как работает виртуальная реальность

Основа виртуальной реальности — создание иллюзии присутствия человека в виртуальной обстановке. Человек «уходит» в нее, отождествляет себя с персонажем, «живет» в этой игре. Обеспечит ли данная система полное погружение человека в виртуальную среду, во многом зависит также от системы отображения.

В то же время многие виды работы с трехмерными объектами могут и не требовать «погружения» человека в мир этого объекта. К примеру, при конструировании деталей сложной конфигурации или моделировании игровых персонажей обычно достаточно возможности манипулирования объемным изображением конструируемого объекта на экране монитор компьютера.

Иллюзия присутствия в виртуальном мире может быть значительно усилена за счет создания объемного стереоскопического изображения этого мира. Системы виртуальной реальности создают стереоскопическое трехмерное изображение за счет разделения картинок, предназначенных для левого и правого глаза. В результате, благодаря окулярности зрения у человек формируется ощущение объемности окружающего пространства, он может определять взаимное расположение предметов и также оценивать расстояния до них.

Системы отображения

Известны следующие основные типы систем отображения для создания трехмерной виртуальной среды.

1. Настольные системы

Используют стандартные ЭЛТ-мониторы и стереоскопические дисплеи. Пользователь не погружается в виртуальную реальность, а видит виртуальный мир через «окно» дисплея.

2. PowerWall

Многодисплейная система, на которой можно получить детализированные изображения крупных виртуальных объектов в натуральную величину.

3. Шлемы виртуальной реальности

Могут обеспечить полное погружение зрителя в виртуальную среду. Разделение картинок правого и левого глаза в шлеме происходит с помощью встроенных оптических систем. Для получения качественной картинки разрешение экранов должно быть достаточно высоким.

4. Проекционные системы

При определенных условиях дают эффект, очень близкий к полному погружению в виртуальную среду.

5. VR-системы

В них виртуальное окружение проецируется на 4 или 6 стен-экранов специально оборудованного помещения. Система дает наиболее полный эффект присутствия в виртуальном мире, который может усиливаться звуковыми эффектами.

Компания «Увлекательная реальность» разрабатывает приложения и образовательные системы с виртуальной реальностью, которые позволяют полностью погрузить пользователя в виртуальную среду. Пользователь становится непосредственным участником происходящих вокруг него событий, а процесс изучения становится увлекательным и наглядным.

что это такое и как работает технология

По данным инвестиционной компании Goldman Sachs, рынок виртуальной реальности является одним из самых быстро растущих. Что это — очередная модная шумиха или технологии, меняющие мир?

Эта статья расскажет о том, как работает виртуальная реальность и какие возможности таит в себе VR Education.

Всего 2-3 года назад для большинства людей виртуальная и дополненная реальности казались лишь научно-фантастической концепцией. И вот они не только входят в такие отрасли повседневной жизни как медицина, градостроительство, кинематограф, искусство, образование, но и начинают оказывать на них влияние.

Что такое виртуальная реальность и как она работает

Виртуальная реальность — созданный при помощи компьютерных технологий интерактивный трехмерный искусственный мир. Погружение в этот мир создает у пользователя иллюзию реальности происходящего. Vr способна воздействовать на все пять органов чувств человека, откликаться на его движения и действия.

Так, специальный шлем создает трехмерное изображение, реагирующее на движения головы пользователя и даже отдельно его глаз. Комнаты виртуальной реальности и специальные дисплеи задействуют стереоскопическое зрение и погружают человека внутрь объемного объекта, который также видоизменяется в зависимости от положения тела и движения глаз пользователя.

Костюм виртуальной реальности или отдельно перчатки изготавливаются из пластичного экзоскелета и оборудованы мягкими мышцами. Эти устройства также отслеживают положение пользователя и способны передавать ему тактильные ощущения.

Где применяются vr технологии

Все началось с индустрии интерактивных видеоигр. В отдельный класс выделились различного рода симуляторы: езды на мотоцикле, автомобиле, пилотирования самолета и др.

Сегодня виртуальная реальность получила широкое распространение и используется в различных сферах. Производители используют технологии для продвижения своих товаров и услуг. Конструкторы и дизайнеры получили возможность использования объемных изображений своих проектов. Визуальные модели геоинформационных данных пригодятся при разработке месторождений полезных ископаемых.

Обширная сфера применения VR — это обучение персонала и образование в широком смысле.

Чему можно научиться в виртуальной реальности

Виртуальное обучение и переподготовка железнодорожников, пилотов самолета, тренировки спортсменов и полицейских, внедрение симуляторов для обучения медицинским специальностям сделали формирование специфических навыков проще, доступнее и безопаснее.

Флагманом VR в образовательной сфере выступило приложение Anatomuoy, позволяющее школьникам и студентам погрузиться в изучение анатомии человека. Успешный опыт вдохновил разработчиков на создание многообразных обучающих приложений, и сегодня с помощью передовых технологий можно отправиться изучать космическое пространство, погрузиться в мир атомов, принять участие в сложных химических экспериментах, воочию наблюдать исторические события.

Преимущества vr в сфере образования

VR открывает множество новых возможностей в образовании. К основным преимуществам можно отнести:

• Высокую степень наглядности. Vr позволяет не только продемонстрировать пользователю любое явление с высокой степенью детализации, но и вовлечь ученика во взаимодействие с моделью.
• Безопасность. Приобретение сложных навыков и усвоение алгоритмов поведения в чрезвычайных ситуациях происходит без малейших угроз для жизни и здоровья.
• Вовлеченность пользователя. Игровые технологии в обучении позволяют поддерживать у учеников неподдельный и устойчивый интерес.
• Фокусировку. В смоделированном для решения конкретных задач мире отсутствуют внешние раздражители. Ничто не сможет отвлечь ученика — он будет полностью сосредоточен на обучении.
• Экономичность. Даже немалая стоимость оборудования и образовательного контента не идет ни в какое сравнение со стоимостью, монтажом и обслуживанием громоздких реальных макетов.

Форматы vr в образовании

Разнообразие образовательных возможностей vr поражает воображение. Но вместе с тем, ее использование диктует необходимость перестройки образовательного процесса.

 Очное

При такой форме классический формат урока остается неизменным, но дополняется 5-7-минутным погружением в VR. Лекция, как и прежде, создает структуру урока, а практикум в виртуальной реальности поможет поддержать интерес учеников и наполнит их эмпирическим опытом.

 Дистанционное

Такая форма дарит ученикам и преподавателям возможность взаимодействовать друг с другом, находясь в любой точке мира. При этом, в отличие от вебинаров, сохраняется ощущения присутствия: ученик может слушать лекцию, выполнять индивидуальные и коллективные задания, взаимодействовать с другими участниками образовательного процесса, а преподаватель сохраняет функции контроля.

 Смешанное

VR позволяет подключить к традиционной работе в классе учеников, не имеющих возможности посещать образовательную организацию очно.

 Самообразование

Любой образовательный курс можно адаптировать для самостоятельного изучения. Пользователи технологичного оборудования получают возможность приобретать контент в специализированных магазинах и погружаться в образовательную среду с виртуальным преподавателем.

Далее представлен видеоролик о том, как проходят занятия в виртуальной реальности:

Лучшие проекты

• Labster — интерактивный проект, позволяющий проводить научные эксперименты в оборудованных лабораториях.
• MEL Chemistry VR — увлекательный структурированный сборник интерактивных уроков химии.
• Expedition Pioneer Program — программа, позволяющая совершать виртуальные экскурсии в самые экзотические и невероятные уголки нашей планеты.
• Virtual Reality Medical Training Simulation — медицинский тренажер, вовлекающий студентов в принятие решений, от которых будет зависеть “жизнь” виртуального пациента.
• Tilt Brush позволяет рисовать в смоделированном 3D пространстве.

Технологии виртуальной и дополненной реальности — не только эффективный, но и увлекательный способ оживить процесс образования. Надеемся статья была для вас полезной, и вы узнали что-то новое для себя. Если так, то поделитесь ей с друзьями в социальных сетях. До новых встреч!

Загрузка…

Зачем нам на производстве AR и VR / Цифровой СИБУР corporate blog / Habr

Привет! AR и VR — штуки модные, сейчас приложения с их использованием не сделал только ленивый (или тот, кому оно просто не надо). От Oculus до MSQRD, от простых игрушек, радующих детишек появлением динозавра в комнате, до прикладных приложений вида «Расставь мебель в своей двушке» от IKEA и прочее. Вариантов применения тут множество.

А еще есть не самая популярная по сравнению с ними, но на самом деле полезная область — обучение человека новым навыкам и упрощение его ежедневной работы. Тут в пример можно привести тренажеры для медиков, пилотов и даже правоохранительных органов. Мы же в СИБУРе применяем эти технологии в рамках цифровизации производства. Основной потребитель — непосредственный сотрудник производства в перчатках и каске, который находится на предприятии, на объектах повышенной опасности.

Меня зовут Александр Леус, я Product Owner Индустрии 4.0, и я расскажу о том, какие здесь возникают особенности.

Индустрия 4.0

Вообще, в соседней Европе принято считать индустрией 4.0 все, что связано с диджиталом на предприятии в общем смысле. У нас 4.0 — это цифровые продукты, которые так или иначе связаны с hardware. В первую очередь, конечно же, это индустриальный интернет вещей, IIoT, плюс направление, связанное с видеоаналитикой (на заводе огромное количество камер, и изображения с них нужно анализировать), а еще направление под названием XR (AR+VR).

Главная задача IIoT — повысить уровень автоматизации на производстве, снизить влияние человеческого фактора на процесс управления некритичными технологическими процессами, снизить затраты на эксплуатацию установок.

Видеоаналитика в СИБУРе состоит из двух главных частей — технологическое наблюдение и ситуационная аналитика. Технологическое наблюдение позволяет контролировать сами параметры производства (как мы писали вот тут про экструдер, например, или контроль качества брикетов каучука по изображению его крошки). А ситуационная, как понятно из названия, отслеживает наступление определенных событий: кто-то из сотрудников оказался в той зоне, где его быть не должно (или где вообще никого быть не должно), из трубы внезапно стали вырываться струи пара и подобное.

А вот для чего нам XR.

Термин придумали в конце позапрошлого года в консорциуме Khronos Group, занимающемся созданием стандартов по работе с графикой. Сама литера «Икс» тут никак не расшифовывается, дело вот в чем:

В XR входит все, что так или иначе связано с интерактивной компьютерной графикой, CGI, направления AR + VR, а также сопутствующий всему этому добру стек технологий. В нашей работе XR позволяет решать ряд важных задач.

Во-первых, мы даем человеку новый инструмент, упрощающий ему жизнь (по крайней мере, в рабочее время). Предлагаем целую платформу на базе видеотехнологий и AR, которая позволяет напрямую соединять сотрудника производства (оператора) на заводе и удаленного эксперта — первый ходит по предприятию в AR-очках, транслируя все происходящее по видео (мало чем отличается от туристической прогулки с GoPro, кроме антуража), второй у себя на мониторе видит происходящее от лица оператора и может выводить на экран первому необходимые подсказки. Например, в какой последовательности разбирать агрегат, какие параметры установить и подобное.

Во-вторых, мы прокачиваем навыки сотрудников. Тут вообще история про постоянное обновление знаний. Например, приходит к нам сотрудник новый, и на начало работы его квалификация имеет какое-то определенное значение, если он после техникума — он помнить почти все, чему его учили. По крайней мере, так должно быть. Проработав несколько лет, он может либо повысить свою квалификацию, либо немного растерять навыки, тут все сильно зависит от того, чем именно он занимался, потому что даже большой багаж полезных знаний ежедневная рутина может задвинуть в дальний угол.

Например, во время его смены случается какое-то событие, незапланированное, аварийный останов. И тут важно, какой на этот момент у сотрудника багаж знаний, осилит ли он прямо сейчас выполнить все необходимые в экстренной ситуации задачи или нет. Одно дело, если ты работаешь с запланированными ремонтами в среднем раз в 3 года, тут можно освежать знания самостоятельно (или с нашей помощью) за пару месяцев до запланированных работ, другое дело — вот такая производственная неожиданность. А ты чай не допил и у тебя квалификация на более низком уровне, чем требуется прямо сейчас.

В таких случаях и помогает наша AR-платформа — мы даем ее сотруднику, и получается, что в паре с удаленным специалистом они уже быстрее принимают нужные решения прямо на ходу.

Еще одна сфера применения XR — это тренажеры и симуляторы, которые позволяют отработать правильную реакцию на возможные на производстве ситуации. Сейчас у нас есть контрольный тренажер по работе с компрессорами, в скором времени запускаем еще один, по работе с опасными реагентами.

Кроме тренажеров создаем и подробные виртуальные подсказки. Например, у нашего оперативного персонала в задачах есть переключение электрощитков, когда электричество надо подавать на разные участки. Классический подход создания подобных инструкций — это фотоинструктаж или приложения с интерактивными 360-градусными фотопанорамами. А с помощью очков, носимых видеокамер и разработанных нами материалов мы сможем формировать подробнейшую базу знаний по технологиям обслуживания и ремонта.

Кстати, сама такая база — это уже полноценный цифровой продукт широкого охвата, на основе которого можно строить новые тренажеры, плюс эти знания можно транспортировать через платформу, помогая людям на местах принимать оперативные решения. Ребята уже строят озеро данных, о котором можно почитать тут.

AR-платформа тут используется как интерфейс для визуализации советов — например, более опытный коллега (или ИИ) может подсказать тебе, что температуру вооооон на том участке надо сделать больше. То есть требуется просто подойти к компрессору — и в очках появится совет.

Если упрощенно, то AR-платформа состоит из медиаресурса с базой данных и медиасервера, к которому могут подключаться специалисты в AR-очках, выполняющие на заводе определенные действия. А к ним уже могут подключаться специалисты со своих компьютеров, это могут быть как наши внутренние эксперты, так и внешние — вендоры и поставщики оборудования. Процесс выглядит примерно так: сотрудник на заводе выполняет определенную операцию, и для принятия какого-то решения ему требуется информация, или же проводятся шеф-монтажные или пуско-наладочные работы. К специалистам на мониторы транслируется картинка с очков сотрудника, они со своих компьютеров могут отправлять ему «подсказки», как в тексте, просто присылая советы в интерфейс очков, так и графикой — сотрудник отправляет фото с очков, спецы быстро на скрине добавляют инфографику и отправляют инфо обратно для наглядности и ускорения коммуникации.

А чтобы было еще проще, есть возможность создания автоматического доступа к базе данных, чтобы сотрудник по метке на корпусе устройства сразу получал о нем информацию и необходимых действиях.

Внедрение и барьеры

Одно дело — придумать все это и даже реализовать на железе в обычных условиях. Ну серьезно, чего сложного, развернул среду, подключил AR-очки к ноуту, все работает и все круто.

А потом ты приходишь на завод.

Кстати, многие подобные истории про «У нас есть отличные индустриальные продукты» быстро кончаются, когда продукт попадает в на самом деле индустриальные условия. У нас тут куча ограничений. Беспроводная сеть для передачи данных небезопасна = беспроводной сети нет. Есть проводная, по которой и осуществляется связь с интернетом.

Но (вы уже поняли, да?) интернет тоже небезопасен = для защиты применяется прокси, и большая часть портов закрыта.

Поэтому мало придумать крутое решение для индустрии, которое поможет пользователям, ты должен сразу думать о том, как протащить все это в индустрию в условиях существующих в ней ограничений. А ситуация сейчас такова, что подобного подхода в рамках индустрии еще не внедряли.

Мы не можем просто сделать сервак со всем необходимым для работы платформы, оставить его на заводе и уйти с гордо поднятой головой — к этому серваку никто не подключится. Ставить рядом выделенный ноутбук тоже нет смысла, это портит всю затею — мы же и делаем все это для того, чтобы иметь возможность связывать друг с другом и сотрудника площадки в Нижневартовске, и человека с завода в Пыть-Яхе (и там у нас завод, да), и немца со стороны вендора. И чтобы они смогли вместе нормально обсудить ремонт насоса или компрессора каждый со своего рабочего места (или на своих двоих, когда сотрудник на площадке). И не придется никому никуда летать, согласовывать командировки, получать визы, тратить время и деньги.

Подключился — все увидел — все решил, ну или предложил решение и поехал/полетел помогать.

Другая специфика, выставляющая дополнительные рамки — наша работа с газом. А это всегда вопрос взрывозащиты и требований конкретных помещений. Создавая устройство, нужно всегда задавать себе вопрос — кто вообще будет им пользоваться и в каких именно условиях? Кто-то у нас работает в ремонтном цеху, где проводит обслуживание и ремонт, кто-то непосредственно на производстве, кто-то в серверных, кто-то на подстанциях.

В идеале под каждую из задач и каждый сценарий использования надо делать свой девайс.

С наличием в сфере XR AR-очков проблем нет. Есть проблемы с их применением в индустрии. Взять те же самые Google Glass, когда в 2014 их тестировали, выяснилось, что работают они 20 минут на одной зарядке, а в процессе работы неплохо так нагревают лицо. Оно, конечно, хорошо, когда на площадке в Тобольске -40, а у тебя на лице что-то теплое. Но все-таки не то.

Одна японская компания подошла ближе, у нее для внедрения на энергообъектах в том же 2014 были уже индустриальные образцы. В принципе, сама затея с AR-оборудованием на рынке давно и по большому счету мало меняется. К примеру, шлемы для пилотов — сейчас все почти то же самое, просто системы стали миниатюрнее, питания хватает на более долгое время, ну и разрешение микродисплеев и видеокамер существенно улучшилось.

Тут еще надо учитывать, что такие девайсы делают монокулярными и бинокулярными. И это имеет смысл. Если в твоей работе тебе надо читать какую-то информацию, рассматривать документы и подобное — то нужен бинокулярный девайс, чтобы формировалась картинка сразу для двух глаз. Если надо просто передавать видеопоток и фото, при этом получая информацию в формате коротких советов и параметров — тут хватит и возможностей монокулярного устройства.

У монокулярок даже существует образец с наличием взрывозащиты, RealWear HMT-1z1, производимый на немецком заводе компании iSafe, но это вообще единственный образец из серийных продуктов. Добротный монокулярный девайс с взрывозащитой и небольшим монокулярным экраном. Но иногда нужны и бинокулярки. Скажем, энергетику, который задействован в оперативном переключении, нужен экран побольше, чтобы видеть всю схему переключения целиком. Еще тут важны и стандартные характеристики видеокамеры в плане самого качества съемки и ее удобства — чтобы ничего не загораживало угол обзора, чтобы был нормальный автофокус (крутить что-то мелкое в перчатках или рассматривать мелкие сколы на деталях в неслабый минус, ловя фокус, это так себе удовольствие).

А вот для сотрудников ремонтных цехов все немного проще, тут иные требования по взрывобезопасности, что позволяет выбирать девайсы из более широкого модельного ряда. Тут уже главное просто качество — чтобы устройство работало, не тормозило, было сделано добротно именно в индустриальном исполнении, чтобы не ломалось при механическом воздействии и прочее. В общем, нормальная серийная железка, а не прототип.

Инфраструктура

И еще одна вещь, без продумывания которой не протащить решение в индустриальный мир — инфраструктура. Существует такое понятие как digital ready инфраструктура. С одной стороны, это такой же маркетинговый хайп, как и Windows 7 ready мышка для компьютера. С другой стороны, тут есть довольно важный смысл. Вы же не будете пользоваться мобильным телефоном в условиях отсутствия базовой станции в радиусе действия? Ну ОК, пользоваться можно, книжку почитать, посмотреть фото и прочее, но позвонить вот уже нет.

Все digital-продукты ложатся на инфраструктуру. Нет ее — нет рабочего цифрового продукта. И если очень часто под цифровизацией понимают просто перенос всего с бумаги на цифру, например, был в компании бумажный пропуск у человека — сделали цифровой, и прочее, то у нас все это дело отталкивается от задач, от того, что именно надо делать.

Допустим, есть простое пожелание — инфраструктура для обеспечения связи. А площадь завода около 600 футбольных полей. Стоит ли тут делать инфраструктуру? Если да, то на каких именно участках, квадратах? Участки все разные, под каждый надо писать ТЗ. Ну и главное — а вот людям, которые тут работают, вообще нужна эта инфраструктура?

Цифровые продукты на производстве это всегда поэтапная работа, и штука в том, что ты не поймешь, как и что нужно делать с инфраструктурой, пока не притащишь сам продукт. Принес ты продукт, а инфраструктуры нет. Развернул на костылях беспроводные сети от доступных операторов, понял, что работать-то работает, но хочется стабильности — и откатываешься назад, как в старом добром советском системном подходе при проектировании. И начинаешь строить ту инфраструктуру, которой здесь не было и именно в том виде, в котором необходимо пользователям.

Где-то достаточно поставить пару точек доступа, где-то есть установка с кучей лестниц и переходов высотой с 20-этажный дом, и тут хоть увешайся точками и передатчиками, но такого качества сети, как в помещении, не получишь, поэтому есть смысл засвечивать установку и использовать переносные точки доступа, такие как используют шахтеры (взрывозащищенные!). У каждого объекта есть своя специфика, требующая своего решения.

Люди

Создав инфраструктуру, протащив в индустрию нужные девайсы и наладив все с технической точки зрения, помни — еще есть люди, с которыми надо пройти три этапа, чтобы продуктом стали пользоваться.

1. Ознакомить подробно, показать собственный пример.
2. Научить использовать самостоятельно, протестировать после этого, насколько все всё поняли.
3. Обеспечить приживаемость продукта.

Фактически ты даешь людям нечто, которым они точно до этого не пользовались. Вот если вы пересаживали родственников с кнопочных раскладушек на современные смартфоны, там примерно такая же история. Показать девайс, где видеокамера, а как настроить под себя микродисплей, а где чего нажать для связи— и прочее, прочее, прочее.

И тут есть одна засада.

Ты приходишь к людям и приносишь продукт, рассказываешь о нем. Сотрудники могут соглашаться, не особо спорить, с интересом и энтузиазмом учиться у тебя пользоваться этим новым устройством. Могут даже все быстро запомнить с первого раза. Могут блестяще сдать тест на знание девайса и использовать его так же уверенно, как и ты.

А потом выяснится, что ты заранее не уточнил, кто именно из их команды будет непосредственно на площадке ходить в этих очках. И получится, что обучать заново надо совсем других людей.

Зато у тебя будут несколько сотрудников, которые на отлично разобрались в продукте, который не будут применяться.

А еще у нас есть небольшое видео о том, как это устроено.

Обзор VR технологий — топ 3 примера

В наш век информационных технологий невозможно представить человека без телефона, компьютера или иного гаджета, который служил бы для нас порталом во всемирную сеть.

Интернет стал параллельной вселенной, в которой обитает практически каждый от мала до велика. Когда-то создание всемирной сети считали прорывом, небывалым прогрессом человеческой мысли в сфере технологий, но сейчас мы шагнули еще дальше.

И в этой статье я предлагаю вам познакомиться с виртуальной реальностью, технологиями нашего настоящего и будущего. 

Что же такое виртуальная реальность?

Под этим термином подразумевается созданный с помощью различных технических средств виртуальный мир, передаваемый человеку посредством системы анализаторов в нашем организме, то есть с помощью слуха, зрения, осязания и даже обоняния.

Для создания виртуальной реальности долгое время проводились исследования поведения различных объектов нашей реальности при тех или иных условиях, и при различных воздействиях на эти объекты.

Эта информация тщательно отбиралась и анализировалась, а затем становилась частью виртуального мира с выводом в реальный мир посредством определенных технологий.

Что же за технологии применяются для погружения человека в виртуальную реальность?

Стоит начать с нашего зрительного анализатора, или же с технологий вывода изображения. Их существует несколько:

1.     Шлем виртуальной реальности или же HMD-display.

Несмотря на то, что его называют шлемом виртуальной реальности, все же это устройство напоминает очки с системами воздействия на другие анализаторы нашего тела.

Принцип работы данного оборудования несложен. Шлем состоит из одного или нескольких дисплеев, системы линз для корректировки геометрии изображения, чтобы дом, например, не был меньше человека, и системы трекинга – механизмов, которые составляют отчет о положении шлема в пространстве, которое как раз и помогает ощущать себя в виртуальной реальности, как в реальном мире.

Система трекинга напоминает работу гироскопа или акселерометра, которые позволяют определить положение тела, подконтрольного им, в пространстве, относительно всем известных основных осей координат.

2.     MotionParallax3D-дисплеи

Это еще один класс устройств виртуальной реальности, который позволяет оказаться человеку в виртуальном мире за счет отображение объекта виртуальной реальности в определенной проекции объемными и под тем углом, под которым на этот объект смотрит человек в данный момент времени.

Эти устройства могут быть как в виде дисплея, подобного телевизору у нас в квартире, так и в виде специально оборудованных комнат в которых установлены датчики, отслеживающие положение человека в этой комнате, и в зависимости от этого изменяющие положение объектов виртуальной реальности.

Особенности данных устройств в том, что эта система использует такой механизм восприятия объема, как параллакс движения. Если говорить простым языком, то система рассчитывает ваши координаты на данный момент времени и воспроизводит изображение под таким углом и в таких объемах, в которых они бы были в нашем реальном мире, когда вы находились на определенном расстоянии от них (которое рассчитала система) и смотрели бы на объекты под определенным углом (который рассчитала система).

Приведу несколько примеров устройств виртуальной реальности:

1.     Смартфон Amazon Fire Phone.

2.     Система виртуальной реальности NettleBox.

3.     Виртуальная комната (CAVE) EON ICube.

Все эти и некоторые другие устройства помогают человеку оказаться совершенно в другом мире, ощутить его всецелым: увидеть, услышать, почувствовать.

Каждая система такого плана оснащена еще и дополнительными устройствами такими, как многоканальная акустическая система, позволяющая воспроизводить локализацию источника звука, перчатки виртуальной реальности, позволяющие ощутить тактильный отклик при взаимодействии с объектами виртуальной реальности, а также с целью наиболее точного воссоздания контакта пользователя с окружением, применяются интерфейсы пользователя, наиболее реалистично соответствующие моделируемым: компьютерный руль с педалями, рукояти управления устройствами, целеуказатель в виде пистолета и т.д.

Они помогают подключить все остальные анализаторы нашего организма, потому виртуальная реальность – это не только возможность путешествовать человеку по всему миру, не выходя из комнаты, но еще и отличный шанс побывать в неизведанных мирах любимых компьютерных игр и фильмов.

Хотелось бы отметить, что есть еще один класс устройств, которые относятся к технологиям виртуальной реальности, но все же разработчики еще думают над правильностью их классификации, и ставят данное устройство между виртуальной реальностью и дополненной реальностью, о которой мы поговорим в следующей статье.

Итак, под номером три стоит виртуальный ретинальный монитор.

Звучит возможно грозно, но это потрясающая технология, которая воспроизводит изображение непосредственно на сетчатку глаза, что позволяет увидеть объект виртуальной/дополненной реальности во всех красках.

Этот класс устройств не может называться виртуальной реальностью лишь потому, что проецируемый объект все же находится в нашей реальности, хоть и является ненастоящим. Лишь при определенных условиях, хорошем затемнении пространства можно с помощью данных устройств погрузиться в мир виртуальной реальности.

Технологии не стоят на месте, они развиваются и далеко не во вред всему человечеству, как нам хотели показать в фильме «Терминатор». Подойдя с умом к открывающимся перспективам развития, наша жизнь действительно обогатится новыми впечатлениями и возможностями.

Возврат к списку статей

Сферы применения VR технологий

Нам уже многое известно о технологиях виртуальной реальности. Мы знаем, как подключать очки, какими они бывают и сколько все это стоит. Сегодня хотелось бы поговорить о пользе, которую приносит VR в различные сферы деятельности человека.

Использование VR в архитектуре

В этой отрасли раньше всего стали применять погружение в виртуальную среду. Архитекторы просматривают макеты будущего здания, вносят коррективы в конструкцию. Дизайнеры визуализируют интерьеры.

Застройщикам стало проще взаимодействовать с клиентами. Благодаря VR, покупатель может пройтись по еще не существующим помещениям и даже смоделировать собственный дизайн.

Компании, применяющие VR, идут на шаг впереди конкурентов, ведь потенциальный клиент хочет увидеть квартиру вживую, даже если дом находится на стадии строительства.

Использование VR в промышленности

VR часто используется в автомобилестроении для создания макетов новых транспортных средств. Это помогает оптимизировать эргономику корпуса.

Программисты роботизированных станков прогоняют через VR написанный ими код. Тестирование позволяет отработать технологические процессы на всех стадиях сборки. В последние годы получило распространение проведение краш-тестов в виртуальной реальности, что существенно экономит бюджет.

VR используют и в других отраслях промышленности. Например, при добыче природных ископаемых и сферах, в которых приходится работать с трехмерным пространством.

Использование VR в сфере образования и для обучения персонала

VR часто встречается в образовательных учреждениях. Во многих колледжах и школах США проводят занятия в виртуальной среде. Шлемы переносят студентов в далекие эпохи на лекциях по истории или отправляют в открытый космос на уроках астрономии.

Также VR применяют для обучения и переквалификации персонала:

• полицейские оказываются в ситуациях, приближенных к боевым. Им приходится проявить смекалку и демонстрировать знания, полученные в академии. Наиболее распространенные задания — провести задержание, освободить заложников, обезвредить бомбу;
• медиков учат проводить сложные операции, справляться с непредвиденными осложнениями. Студенты с помощью VR привыкают к виду крови и внутренних органов человека;
• пилотов не допускают к полетам без прохождения курсов в авиасимуляторе.

Использование VR для тренировки спортсменов

Спортивные тренеры взяли на вооружение VR гарнитуры. Навыки голландских и британских юниоров, пока в рамках эксперимента, закаляют в виртуальной реальности. Основной упор делают на формирование скорости реакции и повышение выносливости.

В симуляторах проводят уроки по тактике. Футболистов учат правильно реагировать на ситуации, возникающие на поле. Спортсмены делают ретроспективу предыдущих матчей, разбирая ошибки и спорные моменты

Мы привели лишь малый перечень сфер применения VR. Но уже сейчас понятно, что будущее за виртуальной реальностью.

Поделиться в соц. сетях:

Технологии виртуальной и дополненной реальности в производстве

VR в обучении

 

Разработчик технологического оборудования Gabler накопил клиентов по всему миру за 100 лет своей работы. Компания производит заказные решения для других производителей для использования на сборочной линии, особенно в таких больших объемах, как конфеты и фармацевтическое производство. Это высококонкурентная отрасль, в которой важны как скорость, так и безопасность.

Недавно Gabler включил виртуальную реальность в свой производственный процесс. Используя VR/AR для воссоздания своих производственных линий в виртуальном мире, Gabler может найти потенциальную угрозу безопасности, прежде, чем продукт поступит к клиенту или даже до его создания. Дизайнеры из Gabler и представители, независимо от того, где они находятся, могут исследовать и взаимодействовать с оборудованием в VR. Gabler может увидеть, где на производственной линии могут возникнуть дорогостоящие, или опасные ошибки. Интеграция VR в бизнес-процессы Gabler оказалась очень прибыльной, что привело к сокращению времени разработки на 15%. В Gabler, также отметили, что технология повысила безопасность и качество разработки, ссылаясь на простоту сотрудничества.

 

Тренажеры для спортсменов

 

VR можно использовать для создания имитационных тренажеров для профессиональных спортсменов. Так, например, N-гХ VR студия работала над моделированием VR тренажера для подготовки профессиональных защитников. Основываясь на данных о игроках NFL, программа отслеживает движения игрока и анализирует его производительность в режиме реального времени. Это позволяет защитнику улучшить свою игровую способность, освоив различные методы в виртуальной среде.

Решения Enterprise VR также широко применяются в образовательных и учебных целях. К ним относятся различные методы лечения и погружения, которые помогают пациентам справляться с болью и заниматься реабилитацией.

 

Обучение на предприятиях

 

Кроме того, приложения на основе VR позволяют предприятиям обучать своих сотрудников по более низкой цене и снижать риски. Например, Japan Airlines были одной из новаторских компаний, которые использовали гарнитуру HoloLens для обучения пилотов и механиков двигателей в виртуальной кабине. Поэтому вместо использования видео и распечаток инструкций и переключателей панели управления, летный экипаж может тренироваться в среде виртуальной реальности. В то время, механики могут учиться и тренироваться, как если бы они работали над физической моделью двигателя или кабины.