Виртуальная инженерия. Читать текст оnline Реферат. Виртуальная инженерия. Введение. Высокая трудоемкость построения дорогостоящих физических прототипов стимулировала создание новых методов разработки визуализации результатов компьютерного моделирования отдельных прототипов и целых производств. Агрегат можно отображать, оценивать и модифицировать как единое целое, а его движение имитировать так же, как это делается с физическим прототипом. Виртуальная инженерия дает совершенно новый подход к инженерным задачам. Область применения виртуальной инженерии расширяется, и достигнув зрелости, она станет главной составляющей процесса разработки. Эти этапы компьютерного моделирования обеспечивает научная и. Нужны эксперименты, выявляющие возможности пользователя по работе в. Термин виртуальная реальность активно используется в последнее. Технической основой виртуальной реальности ВР служат технологии. Компьютерные модели могут предназначаться для моделирования технических. Виртуальная реальность это огромный дивный мир, в который мы не заглянули. Хотя под определенной интерпретацией виртуальной реальности. Промокод Для Авито подробнее. Несмотря на некоторую комичность затеи, эксперимент имеет под собой. Виртуальная реальность ВР, англ. Эксперименты Лэйн и другие аниме и манга в жанре киберпанк. На сегодняшний день виртуальные реальности и в частности интернет и. К таким открытиям относится возникновение и развитие компьютерных. Виртуальная реальность. Компьютерный Эксперимент И Виртуальная Реальность Реферат' title='Компьютерный Эксперимент И Виртуальная Реальность Реферат' />Таким образом, речь идет о компьютерной виртуальной реальности. Читать реферат online по теме Виртуальная инженерия. Виртуальная реальность сегодняшний этап развития компьютерной техники. В настоящей работе будут рассмотрены основные этапы и оборудования, применяемые в виртуальной инженерии. Виртуальная инженерия. Виртуальная инженерия это имитационный метод, помогающий инженерам в принятии решений и управлении. Виртуальная среда представляет собой вычислительную структуру, позволяющую точно имитировать геометрические и физические свойства реальных систем. Прогресс современной имитационной технологии сделал возможным решение таких задач, как численное моделирование большинства механических свойств системы и обнаружение столкновений между геометрическими объектами в реальном времени. Имитационные технологии позволили успешно применить виртуальную инженерию в промышленности для сокращения затрат времени и средств на разработку. Такая возможность будет неоценима в автомобильной и авиационной промышленности, где физические макеты стоят дорого, время разработки велико, продукты крайне сложны и требуется глубокая обратная связь от клиентов. Компоненты виртуальной инженерии. Виртуальное производство можно классифицировать в терминах жизненного цикла продукта как виртуальное проектирование, цифровую имитацию, виртуальное прототипирование и виртуальный завод. Реферат Введение Исторический обзор. Виды виртуальной реальности. Это люди, которые на самом деле используют компьютерные игры для. В следующих подглавах рассмотрим подробно каждый этап виртуального производства. В системах геометрического моделирования, даже при том что современные CAD системы предоставляют изощренные средства моделирования, взаимодействие конструктора с моделью небезгранично. Возможности обзора ограничиваются изображением, спроектированным на монитор, а возможности ввода информации от конструктора точечными манипуляциями с мышью. Виртуальное проектирование выполняется в виртуальной среде с использованием технологий виртуальной реальности. Используя технологии виртуальной реальности, конструкторы могут погрузиться в виртуальную среду, создавать компоненты, модифицировать их, управлять различными устройствами и взаимодействовать с виртуальными объектами в процессе конструкторской деятельности. Конструкторы могут видеть стереоскопическое изображение виртуальных объектов и слышать пространственный реалистичный звук. Эти изображения и звук возникают, когда рука конструктора движет виртуальной рукой и пальцем. Прикосновение к виртуальному объекту ощущается конструктором в виде обратной связи. Тем самым замысел конструктора эффективно воплощается в проекте и проверяется функциональное поведение конструкции. Наиболее простым в исполнении является применение программных и технических средств рис., создающих 3. D изображение на экране монитора. Пользователь при этом является внешним наблюдателем по отношению к смоделированному трехмерному миру, а также может извне менять заранее предопределенные параметры, передвигать объекты на экране, произвольно выбирать ход развития событий и т. Хотя такое воплощение технологии виртуальной реальности является наиболее доступным, оно дает минимальный эффект взаимодействия с виртуальными объектами, нахождения в виртуальном мире. Такая система состоит из нескольких экранов, расположенных в форме куба рис. Зайдя в такую комнату и надев специальные очки, пользователь не видит ничего кроме окружающей его виртуальной среды, внутри которой он может передвигаться, рассматривать с разных позиций виртуальные объекты и взаимодействовать с ними с помощью управляющих приспособлений. Комплекс CAVE 3. D. CAVE Серверы 2 аптечка 3 KVM переключатель 4 проекторы 5 поляризационный фильтр 6 зеркало 7 Проекционный экран 8 очки. Применение таких систем приносит важные результаты в самых различных областях деятельности. Одной из области его применения является виртуальное прототипирование, то есть создание макетов различных конструкций и приборов с помощью технологии виртуальной реальности. Это будет рассмотрено в одной из следующих подглав. С помощью имитации пользователь может также спрогнозировать столкновения между инструментом и приспособлением или деталью. Визуализация также помогает инженерам лучше понять систему. Она позволяет легко уяснить идею конструкции и заранее проверить ее эксплуатационные качества. В настоящее время для этой цели используется главным образом кинематическая имитация твердых тел. Например, это можно осуществить с помощью CADCAMCAECSE системы NX. Которая используется в различных областях промышленности авиакосмическая промышленность, двигателестроение, автомобилестроение, машиностроение и т. Данная программа позволяет запустить имитацию работы станка рис. Это позволяет проводить контроль управляющих программ до передачи их в цех и обезопасит оборудование от какого либо повреждения и поломки, а также уменьшит время отладки программы на станке и повысит производительность обработки. Использование виртуального окружения позволяет создавать и воспринимать конструктору виртуальный прототип как реальный и изменять его в реальном времени. Виртуальные прототипы позволяют отказаться от натурных моделей и обеспечить связь между отдельными подразделениями крупной корпорации или различными субподрядчиками, работающими над разными аспектами одной и той же задачи. Особенно актуальны подобные системы на стадии концептуального дизайна. Широко известен пример проектирования самолетов Boeing 7. Learjet 4. 5, когда проверка качества сборки всей системы осуществлялась в виртуальном пространстве. 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. Виртуальный завод имитирует конструкции производственных участков, производственные процессы и складские системы. Кроме того, для него можно программировать автоматизированное заводское оборудование роботы, конвейеры и станки. Это позволит максимально оптимизировать производство, исключив любые неоправданные потери времени, повысив качество продукции и снизив затраты на производство. В целях создания интерактивных объемных изображений разработчики программ применяют специальные проекторы с оптическими датчиками движения. С помощью новой программы даже будет моделироваться каждое движение рабочих, что позволит снизить нагрузку на разные мышцы человека, снизить утомляемость и сократить время монтажа тех или иных узлов. Моделирование рабочего. Заключение. В данной работе были рассмотрены этапы и оборудования применяемые для виртуальной инженерии. Также приведены примеры применения виртуальной инженерии в современном мире. Исходя из них можно сделать вывод что, применение технологий виртуальной реальности позволяет резко повысить качество проектирования, значительно снизить время разработок и удешевить процесс конструирования. Виртуальная инженерия обеспечивает также превосходный интерфейс для клиента, позволяя ему заранее увидеть трехмерную модель продукта и запросить конструктивные изменения. Можно построить прототип продукта, который недоступен, слишком опасен или слишком дорог для того, чтобы создавать его в реальности. Такая возможность неоценима в автомобильной и авиационной промышленности, где физические макеты стоят дорого, время разработки велико, продукты крайне сложны и требуется глубокая обратная связь от клиентов. Виртуальная реальность Википедия. Шлем и перчатки виртуальной реальности. Виртуальная реальность ВР, англ. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие. Для создания убедительного комплекса ощущений реальности компьютерный синтез свойств и реакций виртуальной реальности производится в реальном времени. Объекты виртуальной реальности обычно ведут себя близко к поведению аналогичных объектов материальной реальности. Пользователь может воздействовать на эти объекты в согласии с реальными законами физики гравитация, свойства воды, столкновение с предметами, отражение и т. Однако часто в развлекательных целях пользователям виртуальных миров позволяется больше, чем возможно в реальной жизни например летать, создавать любые предметы и т. Их коренное различие в том, что виртуальная конструирует новый искусственный мир, а дополненная реальность лишь вносит отдельные искусственные элементы в восприятие мира реального. Системами виртуальной реальности называются устройства, которые более полно по сравнению с обычными компьютерными системами имитируют взаимодействие с виртуальной средой, путм воздействия на все пять имеющихся у человека органов чувств. В настоящее время существует несколько основных типов систем, обеспечивающих формирование и вывод изображения в системах виртуальной реальности Современные шлемы виртуальной реальности представляют собой скорее очки, нежели шлем, и содержат один или несколько дисплеев, на которые выводятся изображения для левого и правого глаза, систему линз для корректировки геометрии изображения, а также систему трекинга, отслеживающую ориентацию устройства в пространстве. Как правило, системы трекинга для шлемов виртуальной реальности разрабатываются на основе гироскопов, акселерометров и магнитометров. Для систем этого типа важен широкий угол обзора, точность работы системы трекинга при отслеживании наклонов и поворотов головы пользователя, а также минимальная задержка между детектированием изменения положения головы в пространстве и выводом на дисплеи соответствующего изображения. К устройствам этого типа относится множество различных устройств от некоторых смартфонов до комнат виртуальной реальности CAVE. Системы данного типа формируют у пользователя иллюзию объмного объекта за счт вывода на один или несколько дисплеев специально сформированных проекций виртуальных объектов, сгенерированных исходя из информации о положении глаз пользователя. При изменении положения глаз пользователя относительно дисплеев, изображение на них соответствующим образом меняется. Все системы данного типа задействуют зрительный механизм восприятия объмного изображения параллакс движения Motion Parallax. Также, в большинстве свом, они обеспечивают вывод стереоизображения с помощью стереодисплеев, задействуя стереоскопическое зрение. Системы трекинга для Motion. Parallax. 3D дисплеев отслеживают координаты глаз пользователей в пространстве. Для этого используются различные технологии оптическая определение координат глаз пользователя на изображении с камеры, отслеживание активных или пассивных маркеров, существенно реже ультразвуковая. Зачастую системы трекинга могут включать в себя дополнительные устройства гироскопы, акселерометры и магнитометры. Для систем данного типа важна точность отслеживания положения пользователя в пространстве, а также минимальная задержка между детектированием изменения положения головы в пространстве и выводом на дисплеи соответствующего изображения. Системы данного класса могут выполняться в различных форм факторах от виртуальных комнат с полным погружением до экранов виртуальной реальности размером от трх дюймов. Устройства данного типа формируют изображение непосредственно на сетчатке глаза. В результате пользователь видит изображение, висящее в воздухе перед ним. Устройства данного типа ближе к системам дополненной реальности, поскольку изображения виртуальных объектов, которые видит пользователь, накладываются на изображения объектов реального мира. Тем не менее, при определнных условиях тмная комната, достаточно широкое покрытие сетчатки изображением, а также в сочетании с системой трекинга, устройства данного типа могут использоваться для погружения пользователя в виртуальную реальность. Также существуют различные гибридные варианты например, система Cast. AR, в которой получение корректной проекции изображения на плоскости достигается за счт расположения проекторов непосредственно на очках, а стереоскопическое разделение за счт использования световозвращающего покрытия поверхности, на которую ведтся проецирование. Но пока такие устройства широко не распространены и существуют лишь в виде прототипов. На данный момент самыми совершенными системами виртуальной реальности являются проекционные системы. Такая система представляет собой комнату, на все стены которой проецируется 3. D стереоизображение. Положение пользователя, повороты его головы отслеживаются трекинговыми системами, что позволяет добиться максимального эффекта погружения. Данные системы активно используются в маркетинговых, военных, научных и других целях. Многоканальная акустическая система позволяет производить локализацию источника звука, что позволяет пользователю ориентироваться в виртуальном мире с помощью слуха. Имитация тактильных или осязательных ощущений уже нашла сво применение в системах виртуальной реальности. Это так называемые устройства с обратной связью. Применяются для решения задач виртуального прототипирования и эргономического проектирования, создания различных тренажров, медицинских тренажров, дистанционном управлении роботами, в том числе микро и нано, системах создания виртуальных скульптур. Перчатки виртуальной реальности были созданы специалистами из Калифорнийского университета в Сан Диего, с использованием технологий изготовления мягких роботов. Автор проекта Майкл Толли Michael Tolley, профессор механической инженерии в Jacobs School of Engineering вышеуказанного университета. Перчатки позволяют ощутить тактильный отклик при взаимодействии с объектами виртуальной реальностью, и прошли успешные испытания на виртуальном имитаторе игры на пианино с виртуальной клавиатурой. В отличие от подобных аналогов, данные перчатки изготовлены из мягкого экзоскелета, оборудованного мягкими мышцами, предназначенными для роботов, который делает их намного легче и удобнее в использовании. Тактильная система состоит из трех основных компонентов 1. Последнее обычно реализуется в небольшой зоне и не требует от пользователя дополнительного оборудования. Также разрабатываются технические средства для моделирования запахов. Подобная технология применяется в медицине для замены утраченных чувствительных способностей. На этом же принципе основаны различные физиотерапевтические приборы и устройства, воспроизводящие ощущения реального мира в изменнном состоянии сознания. Многие из них основаны на отождествлении игрока с персонажем игры, видимым или подразумеваемым. Существует устоявшееся мнение, что качественная трхмерная графика обязательна для качественного приближения виртуального мира игры к реальности. Если виртуальный мир игры не отличается графической красотой, схематичен и даже двумерен, погружение пользователя в этот мир может происходить за счт захватывающего игрового процесса см. Распространены авиасимуляторы, автосимуляторы, разного рода экономические и спортивные симуляторы, игровой мир которых моделирует важные для данного рода физические законы, создавая приближенную к реальности модель. Широкое распространение получили аттракционы виртуальной реальности, симуляторы экстремальных ощущений, где не нужно рисковать жизнью или приобретать специальные навыки для того, чтобы полетать на дельтаплане или спуститься по склону на горных лыжах. Специально оборудованные тренажры и определнный вид игровых автоматов к выводу изображения и звука компьютерной игрысимулятора добавляют другие ощущения, такие, как наклон мотоцикла или тряска кресла автомобиля.