1.NASA虚拟现实训练 在1993年12月进行的第一个哈伯太空望远镜任务期间,更换称为"标准更换仪器"的望远镜上有缺陷的仪器板,更换为在飞船载货舱中的新板。这个特别复杂和漫长的任务的成功表明训练和仿真的重要。在虚拟现实训练中,宇航员训练者坐在传感座椅上,这个座椅模仿"Manned Maneuvering Unit"喷气背包的功能。在椅子左边的移动控制用于在虚拟世界中作直线运动,在右边的旋转控制调节绕宇航员重心的方向。此外,宇航员戴HMD,它显示望远镜,飞船和天空的绘制模型,宇航员还戴DataGlove与仿真交互。训练者可以在望远镜周围操纵,并通过使虚拟手接触黄色手柄去伸手抓住MRI。在拿着虚拟MRI时,训练者可以用椅子控制在空间飞行。在椅子右边控制器顶部的三个按钮用于开/关望远镜外罩,开/关天线系统,以及调节太阳板的方向。 NASA计划在哈伯望远镜使用期以后保持和升级这个仿真器。当前正在评价增加接触反馈和力反馈,这是通过集成一些工具,如Teletact和 Rutgers Master。这将允许将来的宇航员队伍,在到达空间望远镜以前,更好的训练专门的修理和维护。 2.欧洲空间局的训练 欧洲空间局EVA的任务是Hermes空间飞船和Columbus Free Flier,它面对与NASA同样的零重力训练的挑战。于是欧洲空间技术中心和TNO实验室开发了单用户虚拟现实训练器样机,这是基于Provision 200/dVS环境。 建模的虚拟世界包括Columbus站和Hermes空间飞船,背景空间和用于推进的手持加速器。加速器由训练者手持的3-D鼠标移动。与虚拟对象的交互是由鼠标上的两个按钮和手柄扳机。按钮分别用于激励加速和反向加速喷气,并产生视觉和听觉反馈(可以听到嘶嘶声)。扳机用于检起虚拟加速器接触的虚拟对象。 宇航员在虚拟空间的运动是由简单的刚体方程建模。一旦接近Columbus存储舱,训练者就可以通过与加速器接触来打开舱盖,然后取出内部的盒子形状的物体。设计了简化的场景,证明将来维护任务的概念。然后,Division Ltd.通过增加多用户能力改进了训练器。在两个用户的版本中,Convolvotron(旋转)语音系统用于把训练者语音放在3-D声音空间。 3.英国空军的虚拟座舱 虚拟座舱方向早期的工作1991年在巴黎国际航空展览上发布。演示是英国空军"虚拟环境布局训练辅助(VECTA)"课题的研究结果。在这个早期研究阶段,系统包括一对SGI 210显示生成器,具有Polhemus跟踪器的低分辨率VPL EyePhone,用于编程和到座舱控制I/O接口的Sun380i。这个早期演示被接受了,但用户反馈指出很多不足。这包括HMD差的图形分辨率,缺乏纹理映射,以及在虚拟世界中对象较差的表示。 1992年VECTA在Farnborough Air Show的演示已经在很多方面改进了虚拟座舱系统。图形性能和分辨率被改进了,这是通过利用高级SGI"Skywriter"工作站和高分辨率的专门设计的HMD。更强的工作站改进了图形更新率,减少了系统执行时间,并增加了实时纹理。这个下一代VECTA的另一个优点是左右眼通道的同步,以便避免(打扰)视网膜不同效应。改进的演示的不同的特点是能够联网几个(远地的)虚拟座舱在一个仿真中。因为在实际战斗中,驾驶员飞行"单飞","联队"或"机组"任务,所以仿真图形和真实性就改进了。 1992年VECTA还有很重要的缺点,缺乏接触反馈。最高的真实性相当于驾驶员在仿真座舱中操纵真实控制板和手柄。但在戴上HMD时,就失去真实座舱内部的图像,驾驶员不能看到他的手(或控制板)。可能的解决方法是用"看透的显示",以小摄像机注视座舱内部。英国空军Roy Kalawsky领导的队伍正在研究"真实和虚拟环境布局训练辅助"(RAVECTA)。 |