Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Виртуальная реальность - файл 1.doc


Виртуальная реальность
скачать (124 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc124kb.13.12.2011 22:33скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Высшего профессионального образования

Кафедра экономической информатики

Реферат
По дисциплине «Информатика коммерческой деятельности»

На тему:
" Виртуальная реальность”.


Выполнил студент группы К-222

Абдрафиков А.Р.

Проверил преподователь ВМиК:

Бурмистров Д.И.
г. УФА

2007 г.

Содержание:



1. Введение ………………………………………………………… 3

2. Многоликая виртуальная реальность:

2.1. ВР – как результат сближения компьютера и человека.……. 4

2.2. Разновидности систем ВР……………………………………....4

2.3. ВР и тренажеры…………………………………………………5

2.4. ВР и развлекательные системы………………………………...7

2.5. ВР и центры принятия стратегических решений …………….7

2.6. Образовательные системы ВР………………………………….8

2.7. Инженерные системы ВР……………………………………….8

2.8. ВР и медицина…………………………………………………..9

2.9. ВР и науки о земле……………………………………………10

2.10. ВР и архитектура……………………………………………...10

2.11. ВР и презентационные системы……………………………..11

2.12. ВР и математика………………………………………………12

2.13. ВР и молекулярная биология………………………………...12

2.14. ВР и Интернет…………………………………………………12

2.15. ВР и Голливудские спецэффекты……………………………13

3. Вывод………………………………………………………………14

4. Список использованной литературы…………………………….15

Введение



Еще недавно эксперименты по использованию возможностей интерактивной машинной графики напоминали опыты алхимиков и были доступны лишь небольшой группе специалистов, преимущественно ученых и инженеров, которые занимались вопросами автоматизации проектирования, анализа данных и математического моделирования.

Теперь же исследование реальных и воображаемых миров через «магический кристалл» компьютера доступно гораздо более широкому кругу людей. Словосочетание «виртуальная реальность» стало привычным для нашего слуха. Однако настоящее понимание масштабов внедрения этой технологии в современном обществе еще не возникло.

Любопытно отметить, что о конкретном использовании технологии виртуальной реальности пишут и говорят довольно редко, зато о негативном влиянии нового «монстра» на человека, который уходит из реального мира в мир виртуальный, написаны целые тома и сняты десятки художественных фильмов и телевизионных сериалов.

А между тем новые технологии проникли в нашу жизнь довольно глубоко и уже приносят значительную прибыль в наиболее развитых странах.

Компьютерная графика стала стандартной формой общения с компьютером, а трехмерные персонажи «играют» в кино наравне с реальными.

Может ли новая технология породить принципиально новые «формы жизни» и области человеческой деятельности? Побродив по виртуальным городам, населенным виртуальными людьми-аватарами, и поглазев на ломящиеся от виртуальных товаров Интернет-магазины, теперь уже никто не сможет ответить на этот вопрос отрицательно.

Современные системы порождают вполне реалистичные трехмерные объекты, а основываясь на интерактивном задании параметров, они еще и успевают отображать любые изменения.

По мере развития и совершенствования компьютерных систем становится все труднее и труднее отделять друг от друга «синтетическое» и сделанное вручную. Еще не так давно вершиной компьютерной графики, по общему признанию, являлся ее непревзойденный фотореализм (чтобы все было так, как на фотографии). Однако недавно появилось и такое модное направление компьютерной графики, как «нефотореалистичный рендеринг», где компьютер имитирует традиционные изобразительные средства и технологии и старается «замести следы» своего присутствия.

Одним словом, компьютерные технологии настолько глубоко внедрились во все виды человеческой деятельности, что их уже не только невозможно оттуда изъять, но порою трудно даже обнаружить.


^ 2. Многоликая виртуальная реальность
Виртуальная реальность (ВР) – это словосочетание за последние три-четыре года достаточно часто появлялось на страницах российских компьютерных изданий и стало весьма привычным для нашего слуха. При этом за избитым термином редко стоит понимание масштаба внедрения данной технологии в современном обществе. Любопытно отметить: в отечественной прессе было достаточно мало статей о конкретном использовании технологии ВР, однако появился целый ряд публикаций о негативном влиянии нового «монстра» на человека, который из мира реального погружается в мир виртуальный. В России пока реально никто не пострадал – и вполне понятно почему: кроме разговоров о скрытой опасности виртуальной реальности, о данном феномене как о новой технологии у нас в стране пока известно очень мало. А между тем ВР-технология уже несколько лет приносит миллионы долларов в промышленности наиболее развитых стран. Может быть, нам тоже пора обратить внимание на перспективность внедрения этой технологии. Ее применение очень разнообразно в различных отраслях науки, техники и индустрии развлечений.

ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ - модельная трехмерная (3D) окружающая среда, создаваемая компьютерными средствами и реалистично реагирующая на взаимодействие с пользователями. Технической основой виртуальной реальности (ВР) служат технологии компьютерного моделирования и компьютерной имитации, которые в сочетании с ускоренной трехмерной визуализацией позволяют реалистично отображать на экране движение. В минимум аппаратных средств, требующихся для взаимодействия с ВР-моделью, входят монитор и указывающие устройства типа мыши или джойстика. В более изощренных системах применяются виртуальные шлемы с дисплеями (HMD), в частности шлемы со стереоскопическими очками, и устройства 3D-ввода, например, мышь с пространственно управляемым курсором или «цифровые перчатки», которые обеспечивают тактильную обратную связь с пользователем.

^ 2.1. ВР – как результат сближения компьютера и человека
С исторической точки зрения ВР может рассматриваться как некий итог развития интерактивности системы «машина-человек», возможный прежде всего благодаря развитию технологий суперкомпьютинга, систем трехмерной визуализации и сетевой обработки данных. На определенном этапе на смену диалога с компьютером посредством текстово-графической информации пришел некий симбиоз компьютера и человека.

Осуществляя навигацию в мире зрительных образов, порожденных компьютером, человек одновременно получает возможность направлять вычислительный процесс. Новые возможности оборудования как бы позволили человеку шагнуть внутрь компьютера, привнося с собой чисто человеческие способности ориентироваться внутри визуальных образов, эмоций, чувства, интуицию, то есть все то, что недоступно неодушевленному компьютеру. Своеобразный тандем «машина-человек» обрел качественно новые возможности. Оказалось, что существует целый класс задач, которые невозможно описать формально, однако решение их можно «отыскать», путешествуя в недрах ВР.

^ 2.2. Разновидности систем ВР
Возможности новой технологии весьма заманчивы – ВР может моделировать как реально существующие объекты (и их деформированные прообразы), так и любые воображаемые синтетические миры. ВР, моделирующая реально существующие объекты, может быть как макромасштаба (поверхность Марса, автомобиль, человеческое сердце), так и микромасштаба (молекулярные модели белков, вирусов, микрочастиц).

Понятие ВР неразрывно связано с понятием навигации в любом из этих пространств.

В разных системах вам предоставляется возможность бродить, плавать или даже летать в недрах пространства. В классическом случае система ВР непрерывно отслеживает положение головы наблюдателя, так чтобы показывать ту часть виртуальной сцены, которую бы видел исследователь, находясь в данной точке этого пространства при определенном угле зрения. При этом гладкость и бесшовность смены «картинки» при повороте головы определяется качеством системы ВР.

Проблема навигации в трехмерной среде представляет собой отдельную задачу – оценки глубины, освещенности, градиента текстуры и т.д. Часть объектов ВР могут быть прозрачными или полупрозрачными для удобства анализа их внутреннего устройства.

Присутствие в ВР неразрывно связано со звуковыми сигналами – обычно человеку свойственно направлять свой взгляд, ориентируясь на случайные звуки, исходящие из соответствующей точки пространства. Это требует специальных систем моделирования объемных аудиоэффектов. Использование инфразвука позволяет не только воздействовать на слух, но и передавать звуковое давление, например при моделировании удара. Добавление в системы ВР тактильных ощущений делает их еще более реалистичными – электромагнитные и пневматические устройства способны передавать механическую реакцию и ускорение. Это позволяет навигатору не только передвигаться в рамках ВР, но и манипулировать и даже видоизменять элементы этого виртуального мира.

На сегодняшний день уже функционируют системы, включающие аудио-, видео-, тактильные и вестибулярные воздействия – за исключением пока запаха и вкуса.

Системы ВР могут быть системами индивидуального и коллективного пользования. При этом наиболее простая форма состоит в том, что все участники путешествия внутри ВР видят то же, что и их «гид», который и осуществляет навигацию. Более сложный вариант состоит в том, что каждый из участников, независимо от других, путешествует внутри одного и того же мира ВР. Следующая ступень заключается в том, что каждый из участников ВР видит других и те изменения ВР, которые вносятся его коллегами по виртуальному миру.

Приведенная выше классификация возможностей систем ВР достаточно условна. В ряде случаев ВР понимают и более простые интерактивные системы, в которых присутствует только визуализация, причем даже в том случае, когда визуализация осуществляется не посредством виртуальных шлемов, а с помощью проецирования изображения на полусферу или даже на плоские экраны с применением стереоочков или без них.

Более детальное рассмотрение этой технологии целесообразно провести на основе конкретных применений. Исторически сложилось так, что впервые зачатки систем ВР были применены в тренажерах военно-транспортной техники около 35 лет назад. Это направление интенсивно развивается и по сей день, причем помимо военных применений появляется все больше гражданских.

На сегодняшний день известны тренажеры для всех сред, в которых передвигается человек, - созданы имитаторы воздушных, подводных и наземных транспортных средств.

^ 2.3. ВР и тренажеры
Любой компьютерный тренажер в основе своей является системой ВР, где человек осуществляет навигацию, управляя виртуальной моделью того или иного транспортного или любого другого технологического приспособления.

Тренажеры обычно используются для замены реальной машины более дешевым виртуальным аналогом и часто необходимы при имитации сложной или опасной ситуации. Крупнейшие производители ПО для тренажерных средств, такие как Paradigm Simulation, Inc, Coryphaeus Software, Thomson training & Simulation, Ivex Corporation, Virtual prototypes, MultiGen и другие, охватили большое количество систем обучения в самых разных областях, где используется обучение владению транспортными средствами.

В любом тренажере есть механическая часть, имитирующая кабину транспортного средства, которая передает ускорения и вибрации, и компьютерная, которая собственно и обеспечивает иллюзию движения путем координации действий водителя с визуальными, звуковыми и прочими эффектами.

Компьютерная часть, в свою очередь, подразделяется на систему визуализации, так называемую сцену из окна (Out of the window scene) и контрольно-управляющую часть (host computing system).
^ Авиационные тренажеры
Для создания иллюзии реального полета необходима в высшей степени быстрая и качественная графика, исключаются любые дефекты типа ступенчатости, наклонных линий и т.д.

В связи с этим большая часть рынка систем визуализации приходится на компанию SGI, которая предлагает целый спектр решений для тренажеров различного класса. Для создания наиболее достоверных графических данных используется семейство Оnух2.

При этом система Оnух2 Reality Monster показывает наилучшие результаты, предоставляя «сцену», практически неотличимую от реальной.

Заказчиками авиационных тренажеров являются такие уважаемые компании, как British Aerospace, Flight Safety, Beijing Aviation Simulator Co, Mc. Donnel Douglas,Rockwell, GEC Marconi, Lockhead Deutch Aerospace, и многие другие.

Большая часть применений приходится на тренажеры боевых машин. Летая в виртуальном пространстве, летчики имеют возможность наблюдать не только «виртуальную реальность», но и те объекты, которые не увидишь во время реального полета, такие, например, как зоны видимости радарных установок системы ПВО.

Авиационные тренажеры применяются не только при обучении пилотов. Иногда виртуальные полеты находят самые неожиданные применения. Так, например, в одной из клиник США для лечения нервных расстройств, при которых люди не могут спокойно переносить авиаперелеты, применяются все те же тренажеры. Оказывается, «полетав» в виртуальном пространстве со шлемом на голове, человек способен довериться авиалайнеру.
^ Тренажеры для авиадиспетчеров
Самые крупные авиакатастрофы произошли именно по вине авиадиспетчеров.

Корпорация CAE Link (США) разработала ряд тренажеров для обучения авиадиспетчеров. Система визуализации в таком тренажере требует обзора на все 360 градусов.

Интересно отметить такой факт: тренажеры для авиадиспетчеров могут использоваться не только для тренировки, но и при управлении реальным полетом. Это связано с тем, что в виртуальном мире виртуальные объекты могут выглядеть куда более четко, чем в мире реальном. Такими объектами могут быть границы надвигающегося шторма и других погодных явлений.


^ Космические тренажеры
Если виртуальные полеты в авиационной технике позволяют сэкономить огромные средства на топливе и амортизации техники, то очевидно, что этот аспект проявляется в куда большей степени, когда речь идет о тренажерах космических. Упомянутая выше корпорация CAE-Link разработала для NASA космический тренажер, который используется для тренировки астронавтов в наземных условиях.

Интересно упомянуть разработку российской фирмы из Новосибирска SoftLab, занимающейся созданием виртуальной реальности. Силами этой компании была создана уникальная виртуальная модель одного из отсеков орбитальной станции «Мир», включающая «действующие» приборные панели и инструменты.
^ Тренажеры для водителей локомотивов
Водители-инженеры локомотивов, как и пилоты, должны проходить весьма ответственное и интенсивное обучение для обеспечения надежных навыков и мастерства.

Подобные тренажеры предлагает, например, компания Hughes Training of Arlington, специалистами которой была создана высокодинамичная гибкая тренажерная среда, способная отразить более 100 км дороги с изображением знаков, движущихся транспортных средств, генерированием сигналом и с возможностью моделирования различных транспортных ситуаций.

Инструктор имеет возможность менять погоду, время суток, манипулировать сигналами и моделировать аварийные ситуации на реальных объектах трассы.

^ 2.4. ВР и развлекательные системы
Развлекательные системы, построенные с использованием систем ВР, являются аналогами тренажеров, где человек может “парить” над архитектурными памятниками или в залах картинных галерей, “подлетая” к картинам или фасадам для рассмотрения деталей. Посетитель развлекательных комплексов может ощутить себя участником скоростного полета или спуска на американских горках. Ярким примером аттракциона этого жанра является система, реализованная в прошлом году в Музее истории современной техники в Сан-Хосе (Tech Museum of Innovation), которая позволяет не только покататься на американских горках, но и построить свой собственный аттракцион. Экспонат так и называется – «система проектирования аттракциона «американские горки».

Идея создания нового развлечения состоит в том, чтобы дать посетителям возможность самим разработать аттракцион и «прокатиться» на нем.

^ 2.5. ВР и центры принятия стратегических решений
Центры принятия стратегических решений (ЦПСР), оборудованные системами ВР, позволяют группам ответственных лиц получать более оперативные и объективные решения путем анализа больших объемов информации с использованием эффекта погружения. Подобные центры помогают повысить качество, обоснованность и контроль исполнения сложных, стратегических решений, принимаемых в условиях дефицита времени и недопустимости серьезных ошибок.

ЦПСР строится в виде демонстрационного зала на 15-50 участников, который оснащается системой экранов и средств воспроизведения визуальной информации и звука, позволяющей добиться максимальной реалистичности восприятия информации, так называемого эффекта присутствия.

Подобная технология позволяет оперировать виртуальными моделями в пространстве возможных решений и принимать сложные решения не путем выбора из вариантов, заранее подготовленных экспертными группами, а на основе глубокого самостоятельного анализа имеющихся данных по существу решаемого вопроса.

Современные ЦПСР используются для принятия решений в области обороны; планирования военных операций; антитеррористической деятельности; в борьбе со стихийными бедствиями и пр.

^ 2.6. Образовательные системы ВР
Системы ВР открывают огромные перспективы в образовании. Ярким

примером образовательного проекта с использованием технологии ВР является проект «Цифровая галактика», представляющий собой модель галактики реального времени с большой степенью детализации и поразительно реальной графикой.

Программное обеспечение генерации изображений реального времени C-Galaxy разработано компанией Aechelon Technology, и функционирует на базе графической системы Опух2 InfiniteReality2. Визуальная база данных содержат информацию о 200 тыс. наблюдаемых звезд, туманностей и глобальных звездных скоплений. ВР позволяет проникнуть за пределы галактики, посмотреть на нее со стороны и лучше понять ее.

Виртуальный планетарий – не единственный пример образовательного проекта. Реализованы интересные исторические проекты, такие как «Античный мир» и «Древний Египет». В области биологии имеются системы, которые помещают зрителя в страну цветов, в город муравьев, в чрево акулы и даже внутрь человека.
^ 2.7. Инженерные системы ВР
Инженерные системы ВР используются в основном в проектировании сложных систем, чаще всего в авиационной и автомобильной промышленности, то есть там, где выработка концепции, увязка компонентов и даже тестирование должны быть проведены задолго до этапа создания физического прототипа.
^ Виртуальные прототипы
Развитие направления, связанного с созданием виртуальных прототипов, позволяет решить множество практических задач.

Виртуальные прототипы (ВП) позволяют отказаться от натурных моделей и обеспечить связь между отдельными подразделениями корпорации, работающими над разными аспектами одной и той же задачи. Особенно актуальны подобные системы на стадии концептуального дизайна.

Интересен пример General Motors - первой компании, которая применила технологию CAVE (Cave Automatic Virtual Environment), создающую полную иллюзию виртуальной машины.

Другой пример – применение ВР на Chrysler, использующем технологии SGI, Fake Space и Ascension Technology. В частности, проектирование салона кабины автомобиля Dodge Durango производилось следующим образом – испытатель анализировал интерьер машины, реально имея лишь сидение, руль и педали. Все остальное он мог увидеть через подвижный бинокуляр, отслеживающий повороты его головы.

Следующий пример – лаборатория по имитации полетов компании Lockheed Fort Worth, где на базе тренажера производится отработка виртуальных полетов с целью изучения удобства взаимодействия с тем или иным оборудованием кабины пилота.

^ Виртуальная сборка
Виртуальная сборка позволяет проверить степень стыковки тысяч деталей сложнейшего изделия до начала этапа реальной сборки. Широко известен пример проектирования самолетов Boeing 747 и Learjet 45, когда проверка качества сборки всей системы осуществлялась в виртуальном пространстве.
^ Виртуальные испытания
Еще одно направление, связанное с использованием технологии ВР позволяет заменить реальные испытания с разрушением на компьютерные.

По оценкам Ford Motor Company, только замена натурных испытаний реальных автомобилей численными экспериментами позволяет сэкономить миллионы долларов. Аналогичным образом компания BMW сообщает, что она экономит один миллион долларов всякий раз, когда удается отказаться от натуральных испытаний на разрушение, использовав вместо них численные эксперименты на суперкомпьютерах с применением программного пакета PAM-CRASH французской компании Engineering System International (ESI).


^ 2.8. ВР и медицина
Диагностика

Создание виртуальной модели начинается с получения совокупности плоских снимков компьютерной томографии. На отдельно взятых снимках картина опухоли может быть недоступна. Другое дело, когда совокупность плоских изображений конвертируется в непрерывную трехмерную модель. Мощные вычислительные ресурсы компьютера представляют эту информацию в вид интерактивной модели с возможностью «пролета» над поверхностями того или иного канала и регистрацией возможных отклонений от нормы.

В частности, подобные системы были реализованы совместными усилиями SGI и Vital Images – компании из Миннесоты, занимающейся визуализацией в медицине.
^ Виртуальные анатомические атласы
На сегодняшний день уже существуют виртуальные анатомические атласы, такие, например, как в Национальной библиотеке медицины в США.

Эти системы представляют различные органы и системы среднестатистических мужчины и женщины. Компьютер может воссоздавать не только внешние, но и механические параметры органов. Принципиальное отличие виртуальной анатомии состоит в том, что наблюдатель может быть помещен в любую точку как вне, так и внутри организма, а также может «попутешествовать» вдоль тех или иных каналов и систем.
^ Планирование операции
Используя электромагнитные, пневматические и гидравлические системы, возможно моделирование виртуального скальпеля или другого инструмента в виртуальной перчатке.

Оказывается, что практиковаться на виртуальных трупах куда дешевле, чем на реальных, и более гуманно, чем на подопытных животных.

Многие сложные операции требуют тщательной отработки. Малоинвазивные операции, например эндоскопия в условиях моноскопии, когда отсутствует ощущение глубины обзора, а восприятие картины является инверсным (правое меняется на левое, и наоборот), требуют проведения сотен опытов, прежде чем хирург сможет научиться выполнять операцию без ошибок. Никто из живых пациентов не хочет быть первым – другое дело пациенты виртуальные.
Протезирование
Технология помогает оценить и промоделировать на виртуальном прототипе человека, как изменится какая-либо из его функций, например походка, при изменении различных параметров протеза.

^ 2.9. ВР и науки о земле
ВР и ГИС
Последние достижения в области трехмерной графики и общее повышение производительности компьютеров наконец позволили слить две наиболее впечатляющие информационные технологии современности: геоинформационные системы и системы виртуальной реальности.

Сущность заключается в построении перспективного изображения регулярной цифровой модели рельефа с возможностью перемещения над ней позиции наблюдателя в реальном времени. При этом можно как интерактивно управлять направлением перемещения, направлением взгляда и высотой, так и «пролетать» над местностью по заранее установленному маршруту. Подобные системы широко применяются как в военных, так и в гражданских приложениях.
^ ВР для геологоразведочного и нефтегазового комплекса
Мощные визуализационные комплексы используются для интерпретации сейсмических данных, описания и моделирования запасов природных

ископаемых. Использование трехмерных моделей позволяет осуществлять качественное планирование мест бурения скважин.

Использование систем ВР в разведке и добыче нефти и газа позволяет нефтяным компаниям сократить риск и максимально увеличить возврат от инвестиций за счет более точной интерпретации структуры земной коры.

^ 2.10. ВР и архитектура
Появление ВР в архитектуре явилось логическим результатом желания заказчика и разработчика увидеть будущее здание со всех сторон – не только снаружи, но и изнутри.

Со временем, впрочем, и этого оказалось недостаточно – на определенном этапе заказчику захотелось иметь возможность «пролететь» над будущей улицей или «проехать» на виртуальном автомобиле, чтобы оценить не только красоту фасадов, но и удобства движения в потоке автотранспорта.

Весьма интересен также пример использования виртуальной реальности для воссоздания архитектурных памятников старины. Причем в этой области виртуальные ансамбли прошлого служат не только прообразом и моделью для планирования строительных работ, но и приобретают самостоятельную ценность как инструмент, позволяющий уточнить и домыслить утраченные шедевры, а также как коммерческий продукт для демонстрации туристам ушедших памятников прошлого, деньги на реальную реставрацию которых будут найдены очень нескоро.

^ 2.11. ВР и презентационные системы
Роль моделей на базе ВР растет в силу того, что последние предоставляют уникальный инструмент по демонстрации будущих проектов перед заказчиком или инвестором.

В этом смысле показателен пример строительства Конгресс-центра в Сан-Диего.

Сан-Диего оказался победителем среди городов, которые пытались стать центром проведения Национального Съезда Республиканцев. Конкуренты использовали разные средства для достижения цели: печать брошюр, проведение цветных слайд-презентаций. Однако победа оказалась за городом Сан-Диего, представители которого «поставили» на новые технологии SGI.

Им удалось показать конгресс-зал за два года до начала строительства. Вместо традиционных видеоматериалов с неизменным сценарием представители комиссии могли «пройти» по виртуальному залу, посмотреть на сцену под любым углом зрения и проверить обзор с любого места.
^ Виртуальные заводы
Создание виртуальной модели архитектурно-производственной системы,

такой как машиностроительный или химический завод, является следующей ступенью развития компьютерных технологий.

Задача по созданию ВР-завода представляет собой комбинацию технологии CAM/CAD/CAE со сложнейшими расчетами в области производственных процессов, определяющими сущность данного производства.
^ ВР и анализ финансовых данных
Существенно отметить, что в виртуальных мирах могут исследоваться как объекты, имеющие реальные зрительные аналогии, - автомобиль, человеческий орган, так и объекты, которым как бы присвоены некоторые зрительные образы. Подобные образы могут быть присвоены любым совокупностям данных. Дело в том, что ориентироваться в объектах, имеющих зрительные образы и структурировать их человеку гораздо удобнее.

Так, поддиректории и директории некой файловой структуры, представленные в виде полок и папок, расположенных в разных концах виртуальной комнаты, позволяют гораздо лучше запоминать, где лежит та или иная информация.

Подобные подходы дают качественный скачок, когда объемы информации становятся настолько большими, что никакая текстовая и графическая информация не может помочь аналитику ориентироваться в море данных. Такими объемами информации, например, приходится оперировать брокерам на бирже, оценивая состояние курса акций сразу в нескольких регионах. Другое дело, когда аналитик может представить море информации в виде реального моря, где высота волн, например, характеризует уровень колебания акций, наличие пены – присутствие мафиозных денег, прозрачность воды – степень риска и т.д. Взлетев над подобным морем и окинув взглядом это море информации с высоты птичьего полета, можно направиться в то место, где для данного случая наиболее благоприятные обстоятельства, и уже потом получить точные финансовые данные по конкретному сегменту рынка.

Важно отметить, что задачу поиска данного решения невозможно сформулировать до момента принятия решения.

^ 2.12. ВР и математика
Говорить о многочисленных применениях ВР в математике пока не приходится, однако уже сегодня существуют системы, позволяющие человеку решать уравнения буквально одновременно вместе с компьютером. Ученый в виртуальном шлеме, осуществляя навигацию в мире визуальных образов, помогает компьютеру выбрать ту область параметров решения системы уравнений, где, например, итерационный процесс идет наиболее быстро, а расчетная схема наиболее устойчива.

^ 2.13. ВР и молекулярная биология
Появление компьютеров, способных создавать виртуальные аналоги молекулярных моделей, поистине произвело революцию в биохимии и фармацевтике.

ВР позволяет человеку попадать в совершенно новые миры, как бы изменяя размеры собственного тела в десятки тысяч раз. Именно так происходит, когда человек переносится в микромир, населенный атомами и молекулами.

Получив в свое распоряжение трехмерную компьютерную модель тех или иных молекул и имея возможность управлять их движением, экспериментатор добивается совмещения моделей (когда «выпуклости» одной точно соответствуют «впадинам» другой); в это время и происходит так называемая стыковка, которая имитирует реальные процессы при взаимодействии реальных биологических молекул. «Присутствуя» при этих процессах, ученые могут понять, как реальные молекулы связываются между собой посредством соединения определенных рецепторных участков, и объяснить, например, как вирус проникает в клетку. Это позволяет, в свою очередь, попытаться синтезировать вещества, блокирующие активность вируса.

Принципиально посадка самолета на полосу аэродрома ничем не отличается от «посадки» на рецептор фермента.

Учитывая, что многие компьютерные технологии «перекочевывают» из военных приложений в гражданские, можно понять, откуда берется подобное сравнение.

В частности, одно из направлений поиска вакцины против вируса СПИДа – это проведение экспериментов с трехмерной компьютерной моделью этой молекулы.

^ 2.14. ВР и Интернет
Появление нового стандарта – VRML (Virtual Reality Modeling Languages) – сделало возможным осуществлять описание трехмерных миров и эффективно передавать их по Сети. Не так давно пользователи сети Интернет получили возможность «погулять» по поверхности Марса, осуществляя навигацию в виртуальном пространстве, переданном с далекой планеты.

^ 2.15. ВР и Голливудские спецэффекты
Кино и телевидение на рубеже третьего тысячелетия настолько широко применяют специальные эффекты и другой компьютерный обман, что невозможное стало вполне банальным! При этом эффекты компьютерной графики применяются уже не только при производстве дорогих бестселлеров, но и в малобюджетных телевизионных сериалах, то есть во всем спектре кино- и видеопродукции.

«Звездные войны», «Матрицы», «Мумия», «Гладиатор», «Война миров» – вот только некоторые примеры относительно недавних фильмов, завоевавших огромную популярность во всем мире. Что у них общего, кроме, естественно, успеха у зрителей? Изрядная насыщенность высококачественной компьютерной графикой – и чем дальше, тем большую долю в процессе производства фильмов занимает компьютер. Сегодня не только в Голливуде, но и во всем мире в кино и на телевидении компьютеры стали неотъемлемой частью технологического процесса, и уже практически ни один фильм не выходит сейчас без соответствующего сопровождения.

^ Все делают это…
Итак, сегодня не только у большого кино имеется достаточный бюджет для того, чтобы включить в кинопроизводство компьютеры, - в настоящее время так поступают все. Компьютерная генерация изображений присутствует и во взрывах, и в ошеломляющих полетах, и в черновой сборке общей композиции, и в финальном монтаже. Можете быть уверены, что практически все современные кинофильмы и большая часть видеопродукции выпускается с использованием компьютеров.

Профессионалы в области визуальных эффектов работают повсюду: начиная с компании Industrial Light & Magic (ILM) Джорджа Лукаса и передовых научных групп, типа центров поиска внеземных цивилизаций (Search for Extraterrestrial Intelligence, SETI) или космических центров и заканчивая инженерами сетей кабельного телевидения. Некоторые из этих людей шаг за шагом развивают и совершенствуют научные направления компьютерной визуализации, которые незнакомы и, наверное, непонятны широкой публике, но без них, в конечном счете, не было бы в нашем «меню» и таких роскошных «блюд», как знаменитые «Звездные войны».

Компания Industrial Light & Magic оставила свое имя на шести из десяти наиболее успешных фильмов прошедшего столетия. Но с выпуском «Мнимой угрозы» аниматоры ILM превзошли даже самих себя…

В этом фильме в пять раз больше эффектов, чем в «Титанике»: «Мнимая угроза» содержит более 2 тыс. компьютерных эпизодов на протяжении всего фильма. В результате около 90% фильма так или иначе произведено при помощи компьютера.

Но, пожалуй, самым большим успехом компьютерной анимации в новой серии «Звездных войн» является полностью компьютерный персонаж Джар Джар Бинкс (Jar Jar Binks). Технологии виртуальной реальности развились до такой степени, что воплощенные в цифровой форме синтетические люди действительно могли заменять второстепенных персонажей, появляющихся на фоне основного действия, однако до сих пор они не были столь убедительны, чтобы исполнять главные роли.

Джар Джар Бинкс появляется почти в 600 эпизодах, причем часто рядом с живыми актерами, а это означает, что его игра должна была быть очень убедительной.

На его месте во время съемок стоял и говорил Ахмед Бест, и его голос вошол в фильм. Таким образом, Бинкс, как хороший приятель джедаев, является настоящим компьютерным иностранцем среди людей, ведь в нем уже не осталось ничего человеческого, за исключением голоса, а компьютерные герои и визуальные методы, завоевавшие популярность еще в «Парке юрского периода» и «Титанике», теперь стали совершенно равноправными с «живыми» героями и традиционными методами.

Вывод
В самом начале было отмечено, что в отечественной прессе было несколько публикаций о появлении новой угрозы человечеству со стороны виртуального мира. Но технический прогресс невозможно остановить и ученые все равно изобретут все то, что они в состоянии изобрести. И как на смену немого кино пришло звуковое, так теперь, со звуком Dolby Surround, оно в скором времени неминуемо станет трехмерным и интерактивным. Во-первых, каждая новая технология (атомная энергетика, генная инженерия и многое другое) хранит в себе скрытую опасность, до тех пор пока человечество не научится управлять и контролировать эту новую технологию. Вопрос также и в том, что каждое изобретение можно использовать либо во вред, либо во благо. Если ВР позволяет принимать стратегические решения, предотвращающие стихийные бедствия, создавать обучающие системы типа виртуальных планетариев, - это, без сомнения, прогрессивные и нужные применения. Если человечество видит в этом очередной наркотик, то известно, что любое лекарство в малых дозах приносит пользу, а при передозировке калечит. Нам остается только надеяться, что человечеству хватит ума использовать новую технологию во благо, а не во вред.
Литература:


  1. Словарь терминов

  2. А. Россохин, В. Измагурова. Виртуальное счастье или виртуальная зависимость // Россохин А.В., Измагурова В.Л. Личность в измененных состояниях сознания. М.: Смысл, 2004, с. 516-523

  3. http://www.membrana.ru/themes/vr/ люди, идеи технологии

  4. журнал Computer (IEEE Computer Society, V. 40, No 7, Июль 2007).



Скачать файл (124 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации