Usando VR, AR e MR em simulações e treinamento

A indústria está pronta para aceitar com realidade virtual (VR) de braços abertos e seus parentes mais próximos, realidade aumentada (AR) e a última direção promissora, realidade mista (RM) ou, em outros termos, realidade combinada (essa tecnologia inclui elementos de realidade aumentada além de presença física). No entanto, essa tecnologia é realmente necessária no treinamento? Dá algo novo além do efeito uau? É necessário mover a tecnologia apenas por uma questão de tecnologia? A resposta é sim.


Ao projetar sistemas de treinamento, é necessário considerar quais tecnologias amadureceram antes de usá-las e como elas podem ser aplicadas no processo educacional. Por que você precisa de um layout em tamanho real ou mesmo de uma amostra real, o que pode ser feito no simulador usando AR e VR, para o qual basta um iPad? A escolha da tecnologia faz parte do processo de design dos sistemas de treinamento. E a VR é apenas mais uma ferramenta no cofrinho de desenvolvedores.


As experiências que usam a realidade virtual em treinamento e produção já estão em andamento há algum tempo. Especialistas de Oculus Rift e cirurgiões do Hospital Infantil de Los Angeles criaram um simulador que permite aos médicos desenvolver habilidades para salvar recém-nascidos em choque anafilático. As empresas de construção ocidentais usam amplamente a RV para realizar treinamento para trabalhadores em áreas como treinamento de segurança, trabalho em uma carregadeira e outros equipamentos de construção, trabalho em andaimes e soldagem. A Airbus usa realidade mista na produção dos A350 XWB e A380 para auxiliar na montagem da fuselagem; Segundo eles, após a introdução dessa tecnologia, o tempo necessário para verificar como 80'000 suportes de conexão foram instalados foi reduzido de três semanas para três dias. O Google comparou o uso de VR e vídeos de treinamento ao treinar um barista - como resultado, o VR venceu em todos os aspectos, mesmo aqui.


No entanto, é possível dizer que a tecnologia só ganhou reconhecimento quando é amplamente utilizada em simulações e treinamentos militares, atualmente os mais numerosos e avançados. Atul Patel, diretor de tecnologia e inovação da Lockheed Martin, acredita que o mercado de RV crescerá extremamente agressivamente nos próximos 5 a 10 anos. Todo o mercado de VR-AR-MR está avaliado em US $ 60-120 bilhões nos próximos 5 anos, dos quais mais de US $ 5-10 bilhões desse valor podem cair na esfera da aplicação militar.


A realidade virtual está mais intimamente associada às simulações tradicionais de tecnologia terrestre, marítima e aérea. A imagem inteira é totalmente renderizada em um computador e, na maioria das vezes, exibida em óculos de realidade virtual, ou, menos comumente, projetada em uma tela panorâmica. No momento, os óculos mais populares são Oculus Rift e Samsung Gear2, às vezes as empresas usam seus próprios desenvolvimentos.


Uma start-up de Londres chamada Immerse e empresa de defesa QinetiQ criou o primeiro simulador de VR "multiusuário" para tripulações submarinas da Marinha Real. É uma recriação detalhada do interior do submarino com displays e instrumentos de trabalho para treinar e praticar ações em situações de emergência sem colocar em risco a vida da tripulação.


imagem


A realidade aumentada e mista até agora é usada com muito menos frequência. O mais interessante aqui é o desenvolvimento de RM da Rockwell Collins, chamado Coalescence. Este sistema é o primeiro que pode realmente transmitir as sensações ao treinar em realidade virtual. Esse sistema misto utiliza equipamentos e equipamentos reais especialmente modificados, em vez de luvas ou roupas com motores de vibração tradicionais em tais sistemas, para criar sensações táteis, e visa o treinamento no campo de manuseio de armas e controle de equipamentos.


imagem


Do lado técnico, o equipamento para novas "realidades" ainda está engatinhando. Como qualquer tecnologia emergente, a RV atualmente possui falhas que limitam severamente seu uso. Alguns deles são puramente técnicos: um campo de visão estreito, baixa qualidade de imagem, falta de sensações táteis. Antes que os óculos de realidade virtual se tornem o padrão de massa para treinamento e simulações, é necessário trazer a resolução da imagem para 4K, taxa de atualização para 60 Hz ou mais e o campo de visão para pelo menos 90 graus.


Outro problema são os cabos e o peso do capacete / óculos. Idealmente, tudo isso deve ser sem fio, para que nada restrinja o movimento do aluno e não seja confundido. É natural que o peso do equipamento seja um grande problema, porque devido ao estresse no pescoço, o tempo de uso pode ser seriamente limitado.


No entanto, o principal problema é náusea e tontura ao usar a realidade virtual. O Oculus Rift criou uma “escala de conforto” especial para aplicativos, para que os usuários possam apresentar um certo desconforto.


Esse problema é semelhante ao que apareceu 50 anos atrás, quando os primeiros simuladores de vôo apareceram. Isto é devido às características do corpo, ou melhor, do aparelho vestibular humano. Se uma imagem que muda rapidamente pisca diante de seus olhos, mas o corpo permanece imóvel, ocorre o efeito de enjoo. Esse efeito colateral pode ser superado com a ajuda de "teletransporte" dentro do jogo para reduzir o número de movimentos; no entanto, para aqueles simuladores em que a simulação deve ser o mais uniforme possível, essa opção não é adequada.


Outro problema fisiológico é o conflito de acomodação do olho.
Os óculos VR têm uma imagem plana com um ponto de foco. Este não é o caso no mundo real, onde nossos olhos captam muitos ângulos diferentes da mesma imagem e os combinam para formar uma cena mais profunda, permitindo que nossos olhos se movam livremente. Isso leva a uma imagem dupla e, o que é muito mais desagradável, a fadiga ocular grave e dor de cabeça.


imagem


No entanto, uma solução para esse problema pode ser encontrada. Em agosto, cientistas da equipe de processamento de imagens da Universidade de Stanford, liderada pelo Dr. Gordon Wetzstein, disseram ter encontrado uma solução alternativa. A solução é recriar a fonte de luz visível natural no fone de ouvido VR, simulando o uso de várias perspectivas da mesma imagem. Por fim, a imagem se torna um holograma, menos oneroso para os músculos e a acomodação dos olhos.

Source: https://habr.com/ru/post/pt409337/


All Articles