WIRTUALNA RZECZYWISTOŚĆ...

WIRTUALNA RZECZYWISTOŚĆ CZY TO TYLKO GRY KOMPUTEROWE?


Któż z nas nie lubi gier komputerowych ?! Chyba nie znajdziemy wielu takich osób – szczególnie wobec faktu, że współczesne możliwości zarówno komputerów jak i ich oprogramowania dostarczają w tym względzie wielu możliwości. Siedząc w domu na wygodnym fotelu możemy pilotować samolot, kierować bolidem w wyścigach formuły 1, a przecież na tym nie kończą się możliwości informatyki. Coraz częściej twórcy tych gier poprzez odpowiednie urządzenia usiłują nam urealnić odczucia pilota czy kierowcy. Na drążku sterowym samolotu akrobacyjnego wyczuwamy zróżnicowaną siłę podczas jego wychylania, za oknem bolidu widzimy stojących kibiców, spoglądając przez okno kokpitu samolotu pasażerskiego widzimy znajdujące się pod nami lasy, miasta i inne elementy krajobrazu. Można powiedzieć, że siedząc bezpiecznie w pokoju, jednocześnie jesteśmy w innym świecie – świecie nierzeczywistym – wirtualnym, a więc w wirtualnej rzeczywistości (w języku angielskim określa się ją terminem VR – virtual reality).
Wirtualna rzeczywistość to pojęcie, które definiowane jest w różnorodny sposób. W najogólniejszym rozumieniu jest to świat wykreowany z wykorzystaniem komputera, wyświetlany z użyciem trójwymiarowej, realistycznej grafiki komputerowej, pozwalający na interakcję (współdziałanie) z obiektami, które się w nim znajdują. Ten „sztuczny świat” ma za zadanie w jak największym stopniu odwzorować określony fragment świata rzeczywistego. Trudno więc się dziwić, że twórcy gier komputerowych tak bardzo są tą wirtualną rzeczywistością zainteresowani. Ale, czy tylko twórcy gier ? Otóż nie – wirtualna rzeczywistość wykorzystywana jest w coraz większym stopniu przez inżynierów, chociaż w obszarze mojego zainteresowania są głównie inżynierowie mechanicy – technolodzy i konstruktorzy.

Wiemy, że przygotowując produkcję nowego modelu samochodu, obrabiarki czy innego urządzenia  technicznego musimy się do tej produkcji przygotować. Musimy opracować dokumentację konstrukcyjną tego co będziemy produkować, potem jego technologię (czyli sposób wykonania), a na końcu musimy naszą firmę przygotować organizacyjnie do podjęcia nowej produkcji. Jednym z etapów opisanego wyżej przygotowania produkcji jest często budowa prototypu. On wskaże nam czy opracowana konstrukcja jest dobra, czy łatwo ją będzie można montować. Wskaże wszystkie błędy i uchybienia, które popełniliśmy w trakcie przygotowania produkcji. Ale przecież taki prototyp sporo kosztuje – potrzeba dużo czasu na jego wykonanie, sprawdzenie, a to odsuwa w czasie moment, kiedy nasz produkt znajdzie się w sprzedaży.

A gdyby tak stworzyć prototyp wirtualny! Ale taki, gdzie będziemy mogli dotknąć jego elementów, zmienić ich położenie, przekonać się jak zmienione parametry jego pracy wpływają na efekty tej pracy ! Byłby to prototyp wirtualny stworzony komputerowo, „osadzony” w trójwymiarowym wykreowanym przez komputer otoczeniu (rys.1).

Czy to tylko fantazja i mrzonki ? Absolutnie nie – to wszystko jest możliwe już teraz i tu, a nie gdzieś tam daleko poza granicami naszego kraju.

Rzeczywistość wirtualną definiuje: interakcja (ang. interaction) – możliwość wpływania na obiekty znajdujące się w wirtualnym świecie, zmianę ich stanu, wyglądu itp.,immersja (ang. immersion) – wrażenie zagłębienia się w wirtualny świat, im wyższy stopień immersji tym dokładniejsze odwzorowanie warunków panujących w rzeczywistym świecie, wyobraźnia (ang. imagination) – umiejętności użytkownika konieczne do pełnego skorzystania z wirtualnej rzeczywistości.

Oczywiście wykorzystanie wirtualnej rzeczywistości wymaga odpowiedniego sprzętu w tym także urządzeń interakcji takich jak rękawice, systemy rozpoznawania gestów, manipulatory i inne (rys.2).

Warto jednak pamiętać, iż zarówno urządzenia, jak i oprogramowanie są tylko i wyłącznie narzędziami. Tworzenie aplikacji wirtualnej rzeczywistości jest procesem pracochłonnym i co należy szczególnie podkreślić, wymagającym konkretnej i głębokiej wiedzy na temat zarówno zagadnienia będącego przedmiotem aplikacji (czyli wybranego wycinka rzeczywistego świata), jak i dostępnych metod i technik wirtualnej rzeczywistości VR. Ale tego można się nauczyć i dowiedzieć studiując na II stopniu studiów kierunku mechanika i budowa maszyn.

Opracowanie : Edward Pająk na podstawie pracy: Pająk E., Dudziak A., Górski F., Wichniarek R.: Techniki przyrostowe i wirtualna rzeczywistość w procesach przygotowania produkcji. Wyd. Promocja 21. Poznań 2011 r. (ISBN 978-83-86912-56-8)