Utilisation de VR, AR et MR dans les simulations et la formation

L'industrie est prête à accepter à bras ouverts la réalité virtuelle (VR) et ses plus proches parents, la réalité augmentée (AR) et la dernière direction prometteuse, la réalité mixte (MR) ou, en d'autres termes, la réalité mixte (cette technologie comprend des éléments de réalité augmentée en plus de présence physique). Cependant, cette technologie est-elle vraiment nécessaire dans la formation? Cela donne-t-il quelque chose de nouveau à part l'effet wow? La technologie doit-elle être déplacée juste pour le plaisir de la technologie? La réponse est oui.


Lors de la conception de systèmes de formation, il est nécessaire de considérer quelles technologies ont mûri avant de les utiliser et comment elles peuvent être appliquées dans le processus éducatif. Pourquoi avez-vous besoin d'une mise en page pleine grandeur ou même d'un véritable échantillon, qui peut être fait sur le simulateur en utilisant AR et VR, pour lesquels un simple iPad suffit? Le choix de la technologie fait partie du processus de conception des systèmes de formation. Et la VR n'est qu'un autre outil dans la tirelire des développeurs.


Des expériences utilisant la réalité virtuelle dans la formation et la production durent depuis un certain temps. Des spécialistes d'Oculus Rift et des chirurgiens de l'Hôpital pour enfants de Los Angeles ont créé un simulateur qui permet aux médecins de développer des compétences pour sauver les nouveau-nés en état de choc anaphylactique. Les entreprises de construction occidentales utilisent largement la RV pour dispenser une formation aux travailleurs dans des domaines tels que la formation à la sécurité, le travail sur un chargeur et d'autres équipements de construction, le travail sur les échafaudages et le soudage. Airbus utilise la réalité mixte dans la production de l'A350 XWB et de l'A380 pour faciliter l'assemblage du fuselage; selon eux, après l'introduction de cette technologie, le temps nécessaire pour vérifier comment 80'000 supports de connexion ont été installés est passé de trois semaines à trois jours. Google a comparé l'utilisation de la VR et des vidéos de formation lors de la formation d'un barista - en conséquence, la VR a gagné à tous égards, même ici.


Néanmoins, il est possible de dire que la technologie n'a gagné en reconnaissance que lorsqu'elle est largement utilisée dans les simulations et les entraînements militaires, qui sont actuellement les plus nombreux et les plus avancés. Atul Patel, directeur de la technologie et de l'innovation chez Lockheed Martin, estime que le marché de la VR connaîtra une croissance extrêmement agressive au cours des 5 à 10 prochaines années. L'ensemble du marché VR-AR-MR est évalué à 60-120 milliards de dollars au cours des 5 prochaines années, dont plus de 5 à 10 milliards de ce montant pourraient tomber dans le domaine de l'application militaire.


La réalité virtuelle est le plus étroitement associée aux simulations traditionnelles pour la technologie terrestre, maritime et aérienne. L'image entière est entièrement rendue sur un ordinateur et le plus souvent affichée sur des lunettes de réalité virtuelle, ou, plus rarement, projetée sur un écran panoramique. À l'heure actuelle, les lunettes les plus populaires sont Oculus Rift et Samsung Gear2, parfois les entreprises utilisent leurs propres développements.


Une start-up londonienne appelée Immerse et la société de défense QinetiQ a créé le premier simulateur VR "multi-utilisateurs" pour les équipages de sous-marins de la Royal Navy. Il s'agit d'une reconstitution détaillée de l'intérieur du sous-marin avec des écrans et des instruments de travail pour la formation et la pratique d'actions dans des situations d'urgence sans mettre la vie de l'équipage en danger.


image


Jusqu'à présent, la réalité augmentée et mixte est beaucoup moins utilisée. Le plus intéressant ici est le développement MR de Rockwell Collins, appelé Coalescence. Ce système est le premier qui puisse véritablement transmettre les sensations lors de l'entraînement à la réalité virtuelle. Ce système mixte utilise des équipements et des équipements réels spécialement modifiés, au lieu de gants ou de vêtements avec des moteurs à vibration traditionnels dans de tels systèmes, pour créer des sensations tactiles, et vise à une formation dans le domaine de la manipulation des armes et du contrôle des équipements.


image


Côté technique, les équipements pour de nouvelles «réalités» n'en sont qu'à leurs balbutiements. Comme toute technologie émergente, la VR présente actuellement des failles qui limitent considérablement son utilisation. Certains sont purement techniques: champ de vision étroit, mauvaise qualité d'image, manque de sensations tactiles. Avant que les lunettes VR deviennent la norme de masse pour la formation et les simulations, vous devez porter la résolution de l'image à 4K, la fréquence de rafraîchissement à 60 Hz ou plus et le champ de vision à au moins 90 degrés.


Un autre problème est les câbles et le poids du casque / des lunettes. Idéalement, tout cela devrait être sans fil afin que rien ne restreigne les mouvements de l'apprenant et ne soit pas confondu. Il est naturel que le poids de l'équipement soit un gros problème, car en raison du stress sur le cou, le temps d'utilisation peut être sérieusement limité.


Cependant, le principal problème est la nausée et les étourdissements lors de l'utilisation de la réalité virtuelle. Oculus Rift a même créé une «échelle de confort» spéciale pour les applications afin que les utilisateurs puissent présenter une certaine gêne.


Ce problème est similaire à celui qui est apparu il y a 50 ans lors de l'apparition des premiers simulateurs de vol. Cela est dû aux caractéristiques du corps, ou plutôt de l'appareil vestibulaire humain. Si une image changeant rapidement clignote devant vos yeux, mais que le corps reste immobile, alors le mal des transports se produit. Cet effet secondaire peut être surmonté à l'aide de la "téléportation" à l'intérieur du jeu pour réduire le nombre de mouvements, cependant, pour les simulateurs où la simulation doit être aussi transparente que possible, cette option n'est pas appropriée.


Un autre problème physiologique est le conflit d'accommodation de l'œil.
Les lunettes VR ont une image plate avec un point AF. Ce n'est pas le cas dans le monde réel, où nos yeux prennent de nombreux angles différents de la même image et les combinent ensemble pour former une scène plus profonde, permettant à nos yeux de se déplacer librement. Cela conduit à une double image et, ce qui est beaucoup plus désagréable, à une fatigue oculaire sévère et des maux de tête.


image


Cependant, une solution à ce problème peut être trouvée. En août, des scientifiques du groupe informatique de traitement d'images de l'Université de Stanford, dirigé par le Dr Gordon Wetzstein, ont déclaré avoir trouvé une solution de contournement. La solution consiste à recréer la source de lumière naturelle visible dans le casque VR, en simulant l'utilisation de plusieurs perspectives de la même image. En fin de compte, l'image devient comme un hologramme, ce qui est moins contraignant pour les muscles et l'accommodation des yeux.

Source: https://habr.com/ru/post/fr409337/


All Articles