Метод синхронизации визуальной и динамической имитации управляемого движения в системах виртуальной реальности

21 сентября 2022 года
В.А.Чертополохов

Использование авиатренажеров – общепринятая мировая практика при подготовке пилотов гражданской авиации. Типичный подход к созданию стендов-тренажеров заключается в размещении полноразмерного макета кабины и экрана системы визуализации непосредственно на движущейся платформе. Однако в последнее время появляется все больше альтернативных технологических решений, в которых система визуализации не связана жестко с платформой:

1. Экран визуализации остается неподвижным, а изображение корректируется в соответствии с положением платформы;
2. Система визуализации (шлем виртуальной реальности) фиксируется на голове пользователя.

Как следствие, возникает необходимость не только корректно управлять механической платформой для создания динамических стимулов, но и обеспечить синхронизацию между визуальными и динамическими воздействиями. В рамках представляемой работы рассмотрены методические и прикладные аспекты решения данной задачи. Доклад состоит из четырех частей:

Первая часть посвящена задаче динамической имитации управляемых движений. В ней приведена постановка задачи, виды функционалов и рассмотрен типовой алгоритм для стендов-платформ опорного типа.

Во второй части описана задача формирования визуальной имитации в системах виртуальной реальности и приведен общий способ решения данной задачи.

Третья, основная, часть доклада содержит обобщение результатов предыдущих глав. Сформулирован метод синхронизации визуальной и динамической имитации. Также приведено решение ряда подзадач, в том числе построение управления подвижным стендом с использованием интегрального скользящего режима.