Přejít k obsahu

Současnost

  • Čím se zabýváme – profil

Pokud se dnes bavíme o virtuální realitě, narážíme na pojem virtuální prostor, což může být virtuální model existujícího nebo neexistujícího prostředí. Aby byl tento prostor skutečně virtuální a zapadal tak do definice virtuální reality, je potřeba, aby byl uživatel naprosto obklopen tímto prostor. Na tyto prostory lze nahlížet buď z pozice pasivního diváka, nebo aktivního uživatele.

Na Katedře průmyslového inženýrství a managementu je laboratoř virtuální reality, která zahrnuje tzv. CAVE (Computer Aided Virtual Environment).  Jedná se o prostředí, ve kterém je možné prostor nejen trojrozměrně „vidět“, je možné si i na tento prostor „sáhnout“ (viz Obr. 1 a Obr. 2). K naplnění prvního vizuálního aspektu a předpokladu virtuální reality je využito principu aktivní stereoskopické projekce (plné  tzv. true 3D zobrazení s použitím speciálních brýlí). Další haptický aspekt je pak naplněn pomocí technologie hybridního ultrazvukové-inerciálního trackovacího zařízení IS-900, které je schopné s velmi vysokou přesností určit pozici uživatele a ovladače (flysticku) v daném prostoru.

Obr. 1 Laboratoř virtuální reality  Obr. 2 Schéma laboratoře

Dalším výzkumným záměrem je rozšířená realita. Pojem rozšířená realita není tak rozšířený jako pojem virtuální realita. V principu jde o kombinaci skutečného obrazu s virtuálními obrazy (podobně jako třeba údaj o skóre fotbalového zápasu v televizi) nebo dokonce 3D modely.  Takto může například mechanik u BMW vidět ve speciálních poloprůhledných brýlích postup montáže. Celý tento systém je ovládaný hlasem (viz Obr. 3)

Obr. 3 Montáž u BMW za pomoci rozšířené reality,  Zdroj: http://www.designboom.com/cars/bmw-augmented-reality-to-help-with-car-repairs/

Další bezesporu novinkou, kterou na KPV využíváme je možnost snímání pohybů člověka a jejich přenášení do profesionálních softwarů pro analýzu pohybů člověka. Oproti velmi drahým systémům Motion Capture jsme začali snímat a ergonomicky analyzovat pracoviště pomocí levné technologie KINECT (viz Obr. 4). Toto řešení je dostupné od září 2012.

Obr. 4 Snímání pohybů člověka v reálném čase

  • Teoretická a praktická využitelnost 

Větší podniky (zejména pak automotive) již aktivně využívají virtuální prostory zejména pro ověřování nových prototypových technologií. Ve výsledku znamená nasazení této technologie významné úspory zejména z důvodů vynechání nutnosti výroby fyzického prototypu. To však není jediná oblast praktického nasazení. V praxi se nejčastěji setkáváme se dvěma hlavními formami v rámci žánru virtuální reality: virtuální prohlídka a virtuální trénink. Virtuální trénink je také jednou z významných kapitol: trénink operátora ve virtuálním prostoru, který zahrnuje např. drahé montážní přípravky, může ušetřit významné množství výrobních prostředků. Vzhledem ke stávajícímu trendu rapidního snižování pořizovací ceny technologií pro virtuální realitu, je možné očekávat postupné pronikání těchto technologií do menších podniků. Z tohoto důvodu se jedná o téma aktuální.

V případě rozšířené reality je zde možnost tvorby různých virtuálních návodů, veliké využití nachází v marketingu a plánování rozmístění čehokoliv. Pro ukázku  budoucnosti nakupování pomocí rozšířené reality lze nahlédnout zde: http://misterspex.de/brillen/brillenanprobe.html (budete potřebovat webkameru).

  • Řešené úlohy v současnosti

 Virtuální prohlídka a virtuální trénink:

V rámci tohoto projektu bylo vytvořeno mnoho případových studií v souvislosti s možnostmi virtuální prohlídky a tréninku. V rámci tohoto projektu byl využit nástroj Virtools. Tento nástroj umožňuje vytvořit interaktivní simulace, které využívají potenciál CAVE (zejména pak ovládání pomocí trackovacího zařízení). Zajímaly nás zejména aplikace pro výrobní podniky, jak je vidět na Obr. 5. 

Obr. 5 A) Virtuální trénink, B) Virtuální prohlídka

V rámci tohoto nástroje je možné vytvářet např. i komplexní vážné hry, které ve virtuálním světě umožní provést třeba trénink zaměstnanců.

Dalším využitým prostředím je Source SDK. Nad tímto enginem funguje např. počítačová hra Half-Life 2. V rámci tohoto prostředí vznikla celá řada virtuálních prohlídek skutečných i fiktivních výrobních hal, které jsou připraveny pro prezentace na klasickém monitoru, projektoru nebo dokonce stereoskopicky v laboratoři virtuální reality s využitím speciálního ovladače Razor Hydra (Obr. 6).

Obr. 6 Interaktivní model výrobní haly v Source SDK

Rozšířená realita pro virtuální trénink:

V současnosti pracujeme na komplexním systému, který bude v rámci pracoviště rozpoznávat jednotlivé jeho části za účelem pozdějšího doplnění o virtuální informace. Na tablet umístěný před uživatelem (operátorem) bude vždy promítnut aktuální krok montáže. V rámci každého kroku uvidí operátor své pracoviště z více úhlů. Tyto záběry jsou pořízeny webkamerami. Skutečný záběr je pak doplněn o informace jaké množství dílů a z jakého regálu je nutno použít pro následující montážní krok. Záběr je pak doplněn o jednoduché montážní schéma (viz. Obr. 7).

Obr. 7 Rámcové schéma jedné z navrhovaných variant řešení interaktivní návodky pomocí rozšířené reality

  • Co nabízíme

Vizualizaci virtuálních prostředí

Realizace virtuálních prohlídek libovolných prostředí (např. výrobní haly, pracoviště)

Realizace systémů virtuálního tréninku

Tvorba vážných her

Pronájem zařízení CAVE pro prezentační a ověřovací účely

Zpracování dat pro prezentaci v CAVE

Snímání pohybů člověka pomocí KINECT

Velká nabídka BP/DP prací (každý rok bývá zadáno cca 7 prací na toto téma)

Standardně využívaný software:

Následující seznam SW je pouze referenční a nejčastěji používaný. Je možné využít i jiný software:

Pro virtuální prohlídky využíváme SW: TeamCenter VisMocUp, Delmia UGS NX, Jack, Virtools, Source SDK

Pro virtuální trénink SW: Virtools, Source SDK

Pro rozšířenou realitu SW: AR Build, Unifeye Design

 

Patička