АННОТАЦИЯ 3
Глоссарий 3
Введение 4
1 Обзор существующих решений 6
1.1 «VR-тренажёр электромеханика РЖД» 6
1.2 «VR-тренажёр для энергетиков» 8
1.3 «VR TRAINING CENTER FOR OIL INDUSTRY» 11
2 Технические средства для разработки VR-тренажера 14
2.1 Unity 14
2.2 Steam VR 14
2.3 Rider 15
3 Анализ требований 16
4 Проектирование 19
4.1 Общая схема работы VR-тренажера 19
4.2 Архитектура приложения для создания сценариев работы в VR-
тренажере 21
4.3 Архитектура взаимодействия VR-тренажера со сценариями работы . 23
5 Реализация 25
Заключение 36
Список использованных источников и литературы 37
Приложение А
VR-тренажёр - это программно-аппаратный комплекс для симуляции реальных объектов и процессов взаимодействия с этими объектами в виртуальной среде на основе заданных сценариев.
VR-тренажёры позволяют симулировать определенные обстоятельства, в которых происходит взаимодействие человека с реальными объектами (оборудование, инструменты, механические или электрические приборы и т.д.), взаимодействие с которыми может быть опасным или невозможным по тем или иным причинам. Наработанный опыт позволяет повысить эффективность действий натренированного человека в подобных обстоятельствах. Что в свою очередь повышает вероятность благополучного и правильного разрешения ситуаций, минимизацию рисков, и связанных с этими рисками расходов, а иногда и человеческих жертв.
Помимо минимизации рисков во время обучения, VR-тренажёры позволяют заменять реальное оборудование, инструменты и обучающие установки, и тем самым уменьшить их износ, а также оптимизировать процессы обучения персонала с финансовой точки зрения, сократив расходы на различное оборудование.
Для воссоздания объектов окружения моделируемой среды необходимы трёхмерные модели, созданные по требованиям заданными игровым движком. Для симуляции процессов обучения, происходящих как при участии пользователя, так и без него, необходимы запрограммированные функции, реализованные в скриптах. Каждая среда, которую необходимо воссоздать, обладает рядом отличительных и уникальных процессов и особенностей. А также, несмотря на то, что VR-технологии становятся всё популярнее, их применение не имеет широкого распространения, и, многие предприятия, использующие данные технологии для реализации тренажёров, используют их исключительно для внутреннего пользования.
Целью моей работы является разработка VR-тренажера для отработки в виртуальной реальности навыков работы на промышленном оборудовании, применяемом на производстве катализаторов и полимеров, с настраиваемыми режимами и сценариями.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести обзор существующих решений.
2. Изучить технические средства для реализации VR-тренажера.
3. Изучить список требований к разрабатываемому VR-тренажеру.
4. Спроектировать VR-тренажер.
5. Разработать VR-тренажер
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы получены навыки разработки VR-приложений в Unity, с использованием языка программирования C#. Результатом работы является готовый VR-тренажер для отработки в виртуальной реальности навыков работы на промышленном оборудовании, применяемом на производстве катализаторов и полимеров, с настраиваемыми режимами и сценариями.
Преимуществом данного VR-тренажера является то, что преподаватель сможет без участия программиста создать необходимые ему сценарии работы. Данные сценарии будут автоматически внедрены в VR-тренажер и доступны для прохождения. Данная функциональная гибкость позволит студентам химического факультета проходить множество различных сценариев, оттачивая соответствующие навыки в виртуальной среде, избегая фактора изнашивания промышленного оборудования, трат химических ингредиентов и т. п.
Произведены тестирование и отладка созданного VR-тренажера, выявленные ошибки устранены. Финальная версия принята к внедрению лабораторией каталитических исследований Томского государственного университета.
