Введение 4
Виртуальная реальность 5
Иммерсивность виртуальных сред 5
Естественные интерфейсы в виртуальной реальности 6
Постановка задачи 6
Анализ существующих подходов 8
Car Mechanic Simulator 2018 8
Mech Mechanic Simulator 8
Train Mechanic Simulator 2017 8
My Summer Car 9
VR Robotics Simulator 10
Проектирование симулятора разбора двигателя 12
Инженерный порядок разбора двигателя 12
Обнаружение неполадок в работе двигателя 14
Игровые механики 15
Откручивание болтов, гаек 15
Отсоединение деталей от основной части 15
Извлечение деталей 15
Осмотр детали 16
Ремонт детали 16
Сборка двигателя 16
Разработка симулятора разбора двигателя самолета 17
Выбор технологий 17
Моделирование двигателя 17
Текстурирование моделей 21
Анимирование отдельных частей двигателя 23
Архитектура приложения 24
Программирование игровых механик 26
Эффективность использования естественных интерфейсов 27
Заключение 30
Результат 30
Ресурсы на GitLab 31
Используемые источники 32
Приложение 34
Обучение и исследование являются важными процессами для развития навыков и знаний для новых пользователей для выполнения определенных задач или работ. В настоящее время различные отрасли промышленности и образования ищут альтернативный метод обучения, чтобы удовлетворить свои потребности в производстве новых техников с высокими показателями квалификации. Однако процесс обучения, исследования и приобретения новых навыков по сборке или разборке для этих новых пользователей довольно сложен. Существует необходимость в поиске альтернативного метода, чтобы помочь этим секторам в создании эффективного пользователя и сотрудника с высокой квалификацией и способностью выполнять необходимые задачи, как только обучение будет завершено.
С 1990 года в отрасли наблюдается интерес к VR. Создавая интерактивные и универсальные среды и макеты, VR позволяет, в частности, оценивать доступность, выполнимость и эргономику проблемных задач сборки и обслуживания на ранних этапах процесса проектирования. Это может оказать очень положительное влияние, с точки зрения стоимости и времени, за счет снижения потребности в физических макетах и проверки (или нет) ранних проектов. В контексте термоядерных установок, интеграционные ограничения, требования к обслуживанию и безопасности являются ключевыми параметрами для проектирования. Технологии VR [1] очень эффективны для оптимизации такой интеграции, интеграции в параллельные процессы проектирования с учетом вопросов сборки, обслуживания и безопасности.
Новые технологии заменяют обучение в реальной жизни на виртуальное. Например, чтобы научиться летать на самолёте, достаточно специального компьютера с бортовой панелью и программное обеспечение, визуализирующее настоящие полёты. Для изучения редких видов животных и птиц также создаются программы, которые позволяют окунуться в дикую природу и изучать поведение этих животных.
Тренажёры и симуляторы в виртуальной реальности успешно помогают обучать сотрудников, формировать модели поведения и отрабатывать навыки, моделируя ситуации и воспроизводя обстановку максимально близкую к жизненной. Главным преимуществом таких тренажёров перед устаревающими обучающими программами очевиден - за минимальное время сотрудник получает максимум практического опыта и обучается уже в максимально реалистичной среде. Обучение происходит следующим образом: пользователь надевает очки или шлем виртуальной реальности и погружается в виртуальную реальность, в которой смоделирована реальная ситуация. Задача обучающегося сотрудника - оценить обстановку и выполнить правильные действия.
В виртуальных тренажерах и симуляторах, благодаря реалистичной графике, звуковым и визуальным эффектам, возникает ощущение присутствия, поэтому происходящее воспринимается пользователем как реальность. Целенаправленное обучение в виртуальной реальности помогает своевременно найти и исправить ошибки, получить опыт собственных решений, отточить профессиональные навыки и поднять уровень мастерства.
