Наши проекты — вARиации дополненной реальности
Проект «Виртуальные штабные учения» — это совместное решение компании EligoVision и ОАО «Российские космические системы» — инновационный виртуальный тактический 3D симулятор военных действий.
Этот проект сейчас находится в стадии дальнейшей разработки. Первый этап был закончен и впервые представлен на крупном авиашоу в Дубае, ОАЭ, в ноябре 2009 г.
Второй этап был реализован в конце 2010 г. Его результаты можно увидеть в демонстрационном зале в офисе EligoVision.
Основной задачей при разработке первого этапа была реализация возможности вручную расставить расположение боевой техники и работать с ней с помощью алгоритмов, которые используются военными.
Проект «Виртуальные штабные учения» является прототипом ситуационного центра для проведения и анализа боевых операций. Использование такой интерактивной системы для симуляции боевых действий на виртуальных полигонах имеет два основных преимущества. Первое — это существенная экономия бюджетных средств, второе — экономия людских ресурсов и времени. Подобные 3D решения позволяют провести очень точное моделирование ситуации, которая может возникнуть на реальном ландшафте с реальной боевой техникой.
3D контент
Программная часть проекта представляет собой 3D симулятор военных действий. Он был создан специально для моделирования военных тактических учений в режиме безочкового стерео, которые позволяют тренировать навыки планирования и ведения боя.
Приложение включает в себя:
- базовые алгоритмы ведения виртуального боя;
- интерактивность с 3D приложением на уровне моторики;
- стереоскопический режим визуализации;
- отработку тактики применения различных видов вооружений на приближенной к реальности модели театра военных действий;
- возможность наблюдать за боевыми действиями с высоты птичьего полета;
- создание любых детализированных ландшафтов;
- расстановку боевой техники на различных картах;
- нелинейные тактические сценарии;
- отработку навыков планирования, ведения и координации боевых действий;
- детализированные динамические 3D модели танков, вертолетов, ракетных установок, противотанковых орудий и других видов вооружений.
Наблюдения за боевыми действиями после расстановки виртуальной боевой техники на макете осуществляется с помощью подвижной камеры наблюдения.
Виртуальная камера следует по специально заданным траекториям над военным полигоном и отображает все, что на нем происходит, на безочковом 3D мониторе.
Камера движется от одной боевой единицы к другой с определенным интервалом по всему полигону, привязываясь к той боевой технике, которая еще находится в активной фазе, то есть движется, наводится на противника, стреляет и т. д.
Так как симуляция боя происходит в реальном времени, боевые единицы постоянно выходят из строя и камера в своей траектории их уже не учитывает.
Также возможно управление движением камеры в ручном режиме. Это дает оператору возможность управлять камерой самому и двигаться над полем боевых действий в произвольном режиме.
Основная боевая техника, которая была представлена на нынешнем этапе проекта — это танки, пусковые установки и вертолеты.
В программном алгоритме была реализована физика движения боевых единиц по поверхности виртуального рельефа, когда автоматически просчитывается и меняется схема и техника движения одних и тех же виртуальных объектов на различных типах рельефа и поверхностей, как то степь, песок, асфальт, горы и т.п. Для наглядности работы с интерактивным приложением добавлено визуальное обозначение жизненного ресурса для каждой единицы, задана различная скорость движения, реализован эффект «zoom», или приближение к выбранной области полигона для расстановки техники в этой области.
Каждая боевая единица направлена на определенную цель. В большинстве случаев эта цель — подвижная. Информация о всех перемещениях поступает в реальном времени и единица движется по траектории, которая постоянно изменяется в зависимости от движения цели. Соответственно, при программировании были использованы все потенциальные расхождения и вероятности, в частности, движение по рельефной сетке, с учетом углов и наклонов, с обходом препятствий и т. д. Такой алгоритм позволяет оптимизировать движение боевых единиц для наилучшего выполнения поставленной боевой задачи.
Инсталляция
Аппаратная часть проекта представляет собой интерактивное визуальное решение, состоящее из:
- интерактивной системы «живые 3D метки»;
- графической станции с профессиональной видеокартой типа NVIDIA Quadro FX 5800;
- автостереоскопического дисплея Philips WOWvx (диагональ 42'').
В этом проекте мы создали новую систему интерактивных меток, которые работают в инфракрасном диапазоне. Это дает решению дополнительное преимущество, так как позволяет использовать ее на реальных макетах с проекцией рельефа местности непосредственно на макет.
Каждая из меток, относящаяся к боевым единицам, имеет собственный штрих-код, по которому она определяется. Это было взято за основу технологии взаимодействия.
Система была продемонстрирована на стенде ОАО «Российские космические системы» на безочковом автостереоскопическом 3D дисплее Philips.
Дополнительные материалы