Применение технологии виртуальной реальности в тренажёрных системах

Технологии виртуальной и дополненной реальности (VR/AR-технологии) – ключ к принципиально новому уровню взаимодействия человека с цифровым миром. Новые технологии играют все большую роль в глобальной экономике, политике, социальных отношениях. После появления недорогих компактных систем виртуальной реальности актуальной тематикой становится использование новейших методик в подготовке специалистов, образовательных программах вузов и школ. Данный курс – первый из планируемой серии курсов, создаваемых Межфакультетским центром виртуальной реальности МГУ. Он основан на опыте коллективов Московского университета в области разработки авиационных и космических тренажеров, профессиональных систем смешанной реальности и тестирующих комплексов. Создание тренажеров с применением технологий виртуальной и смешанной реальности – это прикладная работа на стыке математики и физиологии. Обучение включает ознакомление с базовой анатомией и физиологией вестибулярного и глазодвигательного аппаратов человека, с показателями, которые помогают оценить их совместную работу. Также изучаются методы создания имитационных воздействий, применяемые в системах виртуальной реальности. Основные разделы этой части курса включают описание общей структуры систем виртуальной реальности, отслеживания движений, визуализации и динамической имитации. Практическая часть курса включает в себя обучение работе с графическим ПО Unity3D, которое возможно использовать для создания тренажерных систем. Поскольку основным отличием симулятора от тренажера является выставление оценки, будет описана методика генерации возмущений для создания экстремальных ситуаций.

1. Обзор технологий виртуальной реальности: Основные задачи и понятия виртуальной реальности.  Визуальное восприятие в виртуальной среде. Виды имитационных воздействий. 2. Современные решения в области виртуальной и дополненной реальности Виртуальная, дополненная и смешанная реальность Решения в области виртуальной реальности.  Решения в области дополненной реальности. 3. Введение в программное обеспечение для систем виртуальной и дополненной реальности Принципы построения изображений в графических фреймворках Основные графические фреймворки Фреймворки для работы с системами виртуальной реальности Фреймворки для работы с системами дополненной реальности 4. Основы работы с графическими фреймворками для создания сцен и симуляций на примере Unity3D Знакомство с движком и создание проекта, платформы сборки.  Мобильная сборка Объекты и ландшафт Работа с уровнями. 5. Отслеживание движений и методы организации взаимодействия с виртуальной средой Создание простой и сложной логики. Перемещение персонажа в виртуальной реальности.  Прямая и обратная кинематическая задача при отслеживании тела человека.  Методы организации взаимодействия с виртуальной средой.  Взаимодействие в дополненной реальности 6. Пользовательский интерфейс для виртуальной реальности Особенности пользовательского интерфейса для виртуальной реальности Создание меню Оценка производительности приложений  7. Максиминное тестирование качества управления как метод оценки оператора при выполнении действий на тренажерном комплексе Постановка задачи в терминах теории игр Общее описание методики тестирования Понятие седловой точки дифференциальной игры 8. Тестирование качества управления в тренажерных системах с применением виртуальной реальности Редукция дифференциальной игры к геометрической игре.  Реализация тестирования в виртуальной среде.