Virtuális valóság Virtual reality



Hasonló dokumentumok
AUGMENTED REALITY KITERJESZTETT VALÓSÁG TARTALOMJEGYZÉK. Czéhner Tamás

Digitális terepmodell modul

TDK DOLGOZAT SZERZŐ: POZSEGOVICS PÉTER

Munkácsy Mihály Német Nemzetiségi Nyelvoktató Általános Iskola Pápa. Intézkedési terv a 2014-es kompetenciamérés eredményei alapján június 23.

A logisztikai rendszer tervezésének alapesetei

2.3 V ÉGBERENDEZÉSEK. Részterületek fejlődése

PÁLYÁZATI LAP a Színpadon a Természettudomány 2014 rendezvényre

A bemeneti mérés eredménye az 1. évfolyamon

Szabadtéri óra digitális iránytűvel, RA 202. Kezelési utasítás FŐBB JELLEMZŐK KARÓRA 1. RA202 RA282

MECHATRONIKAI MÉRNÖKASSZISZTENS FELSŐFOKÚ SZAKKÉPZÉS TANTERVE

Szabályozható DC tápegység. AX-3005DBL-egycsatornás AX-3005DBL-3-háromcsatornás. Használati útmutató

14.2. OpenGL 3D: Mozgás a modellben

8,0 MP hátlapi, LED vakuval. - micro SD kártyaolvasó - 1db USB 2.0 a táblagépen - 2db USB 2.0 a billentyűzeten. - fényérzékelő - giroszkóp

7. é v f o l y a m. Összesen: 54. Tematikai egység/ Fejlesztési cél. Órakeret. A testek, folyamatok mérhető tulajdonságai. 6 óra

INFORMATIKA. 6 évfolyamos osztály

Használati utasítás MCC-10

VERATEMP+ ÉRINTÉSNÉLKÜLI KLINIKAI HŐMÉRŐ. Használati útmutató

Látás, érzékelés. Werner Ágnes. PDF created with pdffactory trial version

Gépalapok, szerkezetek vizsgálata mozgás megjelenítéssel

Helyi tanterv. Informatika évfolyam. Helyi tervezésű +órakeret Évi órakeret

Bevezetés az Arduino mikrovezérlők programozásába

TSZA-04/V. Rendszerismertető: Teljesítmény szabályzó automatika / vill

A tanulói tevékenységre alapozott fizikaoktatás változatos tevékenységkínálatával lehetővé teszi, hogy a tanulók kipróbálhassák és megismerhessék

VIZUÁLIS KULTÚRA. helyi tanterv az 5 8. évfolyam számára

A Szekszárdi I. Béla Gimnázium Helyi Tanterve

A prezentáció. A prezentáció tömör és hatásos előadása annak, amit közölni, bemutatni kívánunk.

HV-Note kézi videónagyító

Az anyagdefiníciók szerepe és használata az Architectural Desktop programban

SZÁMÍTÓGÉPES SZIMULÁCIÓ LEHETŐSÉGEI

PT-EP03_HU.book Page 1 Friday, November 19, :59 AM PT-EP03. Használati utasítás

MARKATOR -TERMÉKSKÁLA JELÖLŐRENDSZEREK MV5 ZE 100 ÉS 101

AUTOMATIZÁLÁSI TECHNIKUS (ELEKTRONIKAI SZAKIRÁNY, GÉPIPARI SZAKIRÁNY) SZAKMAISMERTETŐ INFORMÁCIÓS MAPPA

BMX-W ver. 1.0 Kezelői útmutató

1 Rendszer alapok. 1.1 Alapfogalmak

BARTHA GÁbOR, HAVASI ISTVÁN, TÉRINFORMATIKAI ALAPISMERETEK

SZEMLÉLETES RÉSZINFORMÁCIÓK INTEGRÁCIÓS PROBLÉMÁINAK VIZSGÁLATA A VIRTUÁLIS VALÓSÁGOT TEREMTŐ SZIMULÁTOROK ALAPJÁN

A számítógép részei. Készítette: Hajdú Attila

MUNKAANYAG. Angyal Krisztián. Szövegszerkesztés. A követelménymodul megnevezése: Korszerű munkaszervezés

3.1. Alapelvek. Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

TANULMÁNYOK ALATTI VIZSGÁK SZABÁLYZATA

Elektropneumatika. 3. előadás

4. BEMENET EGYSÉGEK. 4. Bemenet egységek

AZ ORSZÁGOS KOMPETENCIA MÉRÉS EREDMÉNYEINEK ÉRTELMEZÉSE 4. osztály AZ OLVASÁSKÉSZSÉG KIÉPÜLÉSE

I. Tanulói jogviszonyban álló vizsgázók:

GT-M1501. HD menetrögzítő kamera (DVR) Használati és beszerelési útmutató

Feladatok. Tervek alapján látvány terv készítése. Irodai munka Test modellezés. Létező objektum számítógépes modelljének elkészítése

Hőmérő Fluke 561. Használati utasítás

Felhasználói Kézikönyv

Procontrol Workstar35 AudioGuide

MARKATOR -TERMÉKSKÁLA JELÖLŐRENDSZEREK MV5 ZE 100 ÉS 101

Az Országos Közoktatási Intézet keretében szervezett obszervációs vizsgálatok

SMART dokumentum kamera

PR/B07SF060143T0015TK001. Sipos Ferenc. Az infravörös elektromágneses hullámok detektálása, és felhasználása a bűnüldözés területén

Mai számítógép perifériák. Számítógépes alapismeretek 1. beadandó. Lővei Péter (LOPSAAI.ELTE) 2010.

ProxerBoard System. Termékismertető

INFORMATIKA 5. évfolyam

OPEL INSIGNIA Infotainment kézikönyv

magyar 204. magyar 204. biológia 210. földrajz 210. informatika 5. technika rajz angol/német oszt.főnöki testnevelés

CNC technika. segédlet a CNC tantárgy oktatásához. Készítette: Paróczai János

A SensaTONE férfiaknak medencealapi izomstimulátor készülék használati utasítása V

FIZIKA munkafüzet. o s z t ály. A Siófoki Perczel Mór Gimnázium tanulói segédlete

Új távgépíró üzemmód, a PSK31

Elektronikus, számítógéppel felszerelt műtők

Felhasználói Kézikönyv

A dugaszolható panel. Alkatrészek. A hangszóró

JVJ DVD-8808 Könyöklő DVD lejátszó Használati utasítás

Ergonómia előadás. Színek

4. évf. Informatika. 4. évfolyam

AKKREDITÁCIÓS ÚTMUTATÓ SEGÉDLETE

1. Az informatikai eszközök használata

PROJEKT TERVEZŐ LAP 1. A projekt neve: Nyitott informatika klub

A változat. 1. A háztartás és a közszolgáltatások

Fejlesztendő területek, kompetenciák:

GÉPIPARI MÉRNÖKASSZISZTENS SZAKMAISMERTETŐ INFORMÁCIÓS MAPPA. Humánerőforrás-fejlesztési Operatív Program (HEFOP) 1.2 intézkedés

KOCH VALÉRIA GIMNÁZIUM HELYI TANTERV FIZIKA évfolyam évfolyam valamint a évfolyam emelt szintű csoport

A HunPLUS 2009 újdonságai

ÓRAREND 2012/2013 II. félév 1.a osztály. Szabadidő Szabadidő Szabadidő Szabadidő

Használati, beszerelési és csatlakoztatási utasítások

Kapacitív áramokkal működtetett relés áramkörök S: B7:S21.3S2.$

Nemzeti alaptanterv 2012 EMBER ÉS TERMÉSZET

Vegyipari gépésztechnikus

Vezeték nélküli meteorológiai állomás WMR 112

Kereskedelem ágazat Kereskedelem- marketing, üzleti adminisztráció

Register your product and get support at AZ1027/12. Felhasználói kézikönyv

3 Tápegységek. 3.1 Lineáris tápegységek Felépítés

Üdvözöljük. Solid Edge kezdő lépések 2

Ózdi Bródy Imre Szakképző Iskola (OM )

Kommunikáció. Ebben a fejlődési folyamatban három fontos paraméter van, mely alapvetően meghatározza mindegyik kommunikációfajta hatékonyságát:

Szerviz modul felhasználói leírása

4-20 zónáig bővíthető riasztóközpont

FELHASZNÁLÓI KÉZIKÖNYV ÜGYFELEK SZÁMÁRA

MÉRNÖKASSZISZTENS SZAKKÉPESÍTÉS SZAKMAI ÉS VIZSGAKÖVETELMÉNYEI I. ORSZÁGOS KÉPZÉSI JEGYZÉKBEN SZEREPLŐ ADATOK

Minden jog fenntartva, beleértve bárminemű sokszorosítás, másolás és közlés jogát is.

A második, azaz az utolsó előtti félév az esslingeni masteren

Bánsághi Anna 1 of 67

Shield Kft. 1/ Fiumei út 25 BEVEZETÉS

Elöljáróban hangsúlyozandó, hogy az ismertetésre kerülő korszerű útmegvilágító berendezések a különböző gyártmányú, valamint azonos gyártmányon

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

A KGST-országok mikroelektronikai

Prezentáció használata

Átírás:

Virtuális valóság Virtual reality Starkné Dr. werner Ágnes 1

Fogalmak Virtuális = látszólagos, nem létező, nem valós Valóság = valódinak mondunk egy tárgyat, jelenséget, ha érzékszerveink közül legalább az egyikkel érzékeljük Virtuális valóság = olyan számítógépes szimuláció, amely kiterjed szinte valamennyi emberi érzékszervre és azokat aktívan manipulálja 2

Fogalmak Olyan ember számítógép kapcsolat, amely a valósághű térbeli megjelenítésre és érzékelésre épül, és magas fokú interaktivitásával azt az illúziót adja a felhasználónak, mintha ő valójában részese lenne a számítógép által generált környezetnek. VR rendszer részei: az ember a számítógép a virtuális környezet a bemeneti egységek a kimeneti egységek és a hálózat. 3

Virtuális valóság rendszer 4

Virtuális környezet A számítógépen megjelenő 3 dimenziós modell, amely különböző fizikai tényezők (alak, szín, pozíció, textúra stb.) és a részletek megadásával jön létre. Az egyik legfontosabb dolog a tárgyak viselkedésének a leírása: Leesik, ha leejtik? Bekapcsol, ha megnyomunk egy gombot? Ez a valósidejű, dinamikus, interaktív képesség tesz különbséget a VR és a 3 dimenziós képek között. 5

Kimeneti eszközök A környezetnek az érzéki tapasztalását teszi lehetővé. Olyan eszközöket terveznek, amelyek összeegyeztethetők az emberi érzékeléssel. 6

Az érzékelés folyamatáról I. A látás hordozza környezetünkről a legtöbb információt. Manipulálásához: valós időben létre kell hozni egy állandóan változó (a nézés irányától is függő) képet, a képet a szembe kell juttatni, a térbeli tájékozódáshoz érzékszervi együttműködést kell szimulálni. Valósidejű képfeldolgozást kell megvalósítani. 7

Az érzékelés folyamatáról II. Térbeli tájékozódás: egy bonyolult visszacsatolási folyamat eredményeként érzékeljük térbeli helyzetünket. Ebben a látás, a hallás, az egyensúlyérzet és a tapintás játszik szerepet. 8

Az érzékelés folyamatáról III. A hallás útján való érzékelés szimulációja kevesebb gondot okoz. A tapintási és kinesztetikus ingerek szimulációja területén viszont jelentős a lemaradás. Pl. bőrre ható nyomás, hőérzet, fájdalom szimulációja 9

Az érzékelés folyamatáról IV. Ez az integrált érzékszervi rendszer több millió éves evolúció eredménye, manipulálása nehéz feladat. Hiba furcsa jelenségek: pl. émelygés, fáradtság, tériszony szimulátorbetegség 10

Eszközök Vizuális eszközök Belemerülés: projektorok + tükrök 11

Projektorok 12

Különböző alakú felületek a projektoros kivetítéshez 13

Vizuális eszközök Egy felhasználó esetén használható a Head Mounted Desplay (HMD) Két vékony képernyőből áll, egyik az egyik, másik a másik szemnek. Ezen kívül szükség van lencsére is ahhoz, hogy a szem megfelelően tudjon fókuszálni a (sztereóban) látottakra. Hátránya: korlátozott látótér 14

HMD 15

Vizuális eszközök Nem belemerítő technika 16

Vizuális eszközök Sztereó kép létrehozása: Folyadékkristályos rekesz szemüveg (LCS) a felhasználó mélységet is lát a képernyőn 17

Sztereó kép létrehozására Polarizált szemüveg A képszeparáció színszűrő segítségével történik. A szűrő színe pl. piros és cián. (passzív sztereó, hiszen nincs benne elektronika) 18

Audió eszközök A hangok generálására és a térbeli helymeghatározáshoz szükségesek. A PC-s hangkártyák egyre nagyobb mértékben támogatják a surround hangzást. Interaktív fejhallgatók (kiváló hangminőséget biztosító fejhallgatók) 19

Érzékelő-tapintó eszközök Lehetőség van a virtuális környezet érzékelésére. Pl. játékokhoz erővisszacsatoló mellény, joystick 20

Kimeneti eszközök Pl. kevert valóság: a repülés szimulátoroknál keverednek a virtuális (az ablakból látott látvány) és a valós elemek (irányító eszközök, műszerek) Egyéb eszközök: szaglás teljes test mozgása stb. 21

Bemeneti eszközök A felhasználó irányítani tudja a nézőpontot és kapcsolatba tud lépni a virtuális környezettel. Fontos, hogy a természetes kommunikációhoz a lehető legközelebb álljanak. 1. A test mozdulatainak nyomon követése: a legelterjedtebbek rendelkeznek egy küldővel, amely mágneses mezőt hoz létre, melynek egyedi szenzorait a felhasználó testére erősítik; információkat tud szolgáltatnia pozícióról és az elfordulásról; 22

A test mozdulatainak nyomon követése nemcsak azt tudja meg így a számítógép, hogy hol helyezkedik el a fej vagy a kéz, hanem azt is, hogy az merre mutat, vagy néz; vannak eszközök, amelyek ultrahangos szenzorok, optikai érzékelők, vagy kamerák segítségével érzékelik a kívánt információkat. 23

Mozgás a VE-ben Belemerítő VR irányító eszközök: pl. a mozgást nyomon követő szenzorok a felhasználó lábára erősíthetők, majd egyhelyben gyalogolva szimulálható a valós mozgás. 24

Mozgás a VE-ben Asztali VR irányító eszközök A virtuális térben, ahogy a valóságban is 3 szabadsági fok van az irányokra (mozgásokra) és 3 a forgásokra: Irányok: x, y, z Forgások: csavarodás, elhajlás, elfordulás Spacemouse Spaceball Cyberpuck Joystick 25

Kontaktus a tárgyakkal Adatkesztyű: a kéz gesztusait használják kapcsolatteremtésre. Az ilyen kesztyűk többsége száloptika segítségével érzékeli az ujjak behajlítását vagy az ujjvégekkel történő összeérintést. 26

A kéz szabadsági fokai Sensor Glove I és II Az SG II egy kesztyű típusú eszköz, húsz szabadságfokkal rendelkezik, amely megegyezik az emberi kéz szabadságfokainak számával. 27

További adatkesztyűk Pinch Glove Talán a legszéleseb körben használt virtuális valóság kezelő berendezés a világon. Lehetővé teszi a felhasználónak, hogy megfogjon, és mozgasson tárgyakat a 28 virtuális világban. Minden ujj külön funkcióra programozható.

Alkalmazási területek Biológia: génsebészet új, jobb és életképesebb fajokat hozzanak létre a növénytermesztésben, állattenyésztésben Kémia: bonyolult, nehezen elképzelhető és csak drága műszerekkel megnézhető molekulák modelljeinek előállítása. 29

Alkalmazási területek Űrkutatás: űrrepülőgépek személyzetének kiképzése Hadiipar: légi és szárazföldi hadgyakorlatok tanulmányozása; logisztikai tervezés Tervezés: CAD/CAM számítógéppel segített tervezés és gyártás pl. autóipar, repülőgépgyártás Űrállomás megtekintése kívülről Mars Pathfinder küldetésének bemutatására 30

Orvostudomány: vírusok és rendellenességek gyógyítása; sebészi beavatkozások megtervezése; orvostan hallgatók oktatása; virtuális tomográfia; 31

Alkalmazási területek Gyógyszervegyészet: a gyógyszereknek az emberi testre gyakorolt hatását vizsgálják Pszichológia: fóbiák gyógyítása; emberi magatartás tanulmányozása 32

Oktatás: a legelső VR alkalmazások oktató céllal készültek (hadsereg) Bármely területen használható, ahol szükséges lehet a 3 dimenziós megjelenítés, korszerű szemléltetés, magas fokú interaktivitás (drága!!!) 33

A virtuális valóság mint módszer és eszköz az oktatásban A VR különböző tanítási formáknál nyújthat segítséget tanár és diák számára: információközlés; kondicionálás (cselekvés sorok elsajátítása); probléma felvetés, megoldás; induktív tanulást segítő eszköz; programozott oktatás; megfigyelés, kísérlet. A virtuális valóságra alapozott oktatási rendszer kialakításához elengedhetetlenül szükséges az egyes alkalmazási területek pontos meghatározása, mivel az anyagi helyzeten kívül ez határozza meg a kiválasztott VR rendszer kiépítettségének minimális szintjét. 34

Alap konfiguráció (pl.: számítógép, egyszerű 3D megjelenítő, 3D-s pozicionáló eszköz): Az alapképzésben és a középfokú szakképzési intézményekben, mint hatékony szemléltető eszköz, vagy mint általánosan felhasználható oktató program; Felsőfokú képzési intézményekben, mint egyszerűbb tervező rendszerek, virtuális adatbankok, demonstrációs és szimulációs rendszerek; 35

Teljes konfiguráció (pl.: sisak, adatkesztyű, esetleg ruha): Középfokú szakintézményekben, mint speciális célú szemléltető eszköz, betanító rendszer, munkavédelmi oktatógép és folyamatszimuláló eszköz; Felsőfokú oktatásban, mint helyzet gyakorlatokat segítő eszköz, különleges berendezések használatára felkészítő szimulációs rendszerek, Head Mounted Display Biofeedback & Body Sensors Data Glove 36

Teljes konfiguráció (pl.: sisak, adatkesztyű, esetleg ruha): Felnőttek szakképzésénél, továbbképzésénél, mint gyorseszköz és cél centrikus betanító eszköz, valamint általánosan használható ismeretközlő és gyakoroltató eszköz; Pályaválasztási tanácsadó intézményekben, mint bemutató tesztelő berendezések, amelyek az érdeklődők számára a valóságban mutatják be az egyes szakmákat Holographic Monitor CAVE Projection 37

Az oktatásban való felhasználás előnyei és hátrányai Előnyök: Háromdimenziós megjelenítés lehetősége. Több érzékszervre hat egyszerre (pl.: látás, hallás, tapintás stb.). Gyorsabb az elsajátítási idő mivel egyszerre több érzékszervre hat. Tartósabb a tudásanyag rögzülése a tanuló tudatában, mivel az új ismeret több oldalról kap megerősítést. A VR oktatással megoldható a tanuló figyelmének koncentrálása, fókuszálása, mivel a tanár által fontosnak ítélt témák kiemelhetők és a jelentéktelen tényezők tompíthatóak. A tanuló számára aktív részvételt biztosít egy generált, kvázi valós világban, Korlátlan ismétlési lehetőséget biztosít a számítógépes program újrafuttatása által. Igen erős motiváló tényező, mivel a valós helyzetekben való szereplés mindig ember közelibb, még ha bonyolultabb is mintegy absztrakt feladat. Hálózat kialakításával több tanuló egyszerre és egymást segítve végezheti a tanulási folyamatot elsajátítva a csoport munka sajátosságait. Biztonságosan lehet szimulálni vele különböző vészhelyzeteket, váratlan eseményeket, gyors beavatkozást igénylő helyzeteket, bonyolult és veszélyes szerkezetek és folyamatok működtetését. 38 stb.

Hátrányok: Ma még Magyarországon meglehetősen magas áron juthatnak hozzá az iskolák a VR berendezésekhez. Komolyabb rendszerek esetében nagy helyigénye van. A megjelenítőkben alkalmazott LCD kijelzők gyakran gyenge minőségűek, ami leszűkítheti az alkalmazhatóság körét. A komolyabb virtuális eszközök sok esetben rendkívül érzékenyek a különböző külső zavarokra Gyakori és nem átgondolt használata károsan hathat a tanulói személyiségre. A megvásárolható VR programok sok esetben rendkívül specializáltak, így nehezen alkalmazható más területekre. Az önálló fejlesztési lehetőségek nehézségeket jelentenek. 39

Kémia Elemmolekulák szemléltetése Szerves molekula-szerkezet Kémiai laboratórium Bonyolult molekulaszerkezet 40

Fizika Gravitációs kísérlet Súrlódási erő szemléltetése Virtuális időmérés 41

Földrajz Domborzati tereptárgy A Naprendszer Holdfogyatkozás 42

Biológia Baktériumok Bakteriofág Miózis 43

Matematika Matematikai testek a térben Metszések 44

Rajz Perspektivikus látás 1. Perspektivikus látás 2. Érzéki csalódás 1. Érzéki csalódás 2. 45

Technika Kocsi Díszdoboz Világító lámpa Közlekedési tábla Periszkóp 46

Virtuális szolgáltatások Távoktatás: a diákok kommunikálhatnak egymással és a tanárral; megtakarítható az utazással eltöltött idő, pénz és fáradtság; jellemző a naprakészség, bárki bármikor tanulhat, nem kell a jegyzetekre éveket várni Videokonferencia: Megmaradnak a személyes tárgyalás előnyei: látni a tárgyaló partnerek gesztusait, arckifejezéseit Nem kell foglalkozni a költséges és időigényes körülményekkel: pl. utazás, szállás 47

Virtuális szolgáltatások Üzleti alkalmazások (elektronikus kereskedelem) Reklám 48

VR a szórakoztatóiparban - játék 49

Egyéb területek fizika, geográfia, meteorológia, informatika, médiakutatás, nyelvészet, kultúra stb. Weimar Stonehenge 50

Egyéb: Kiállítások Virtuális CeBIT (elektronikai kiállítás Németország) Virtuális Skoda Múzeum 51

VR szerkesztő programok VRML Virtual Reality Modeling Language Általános, szöveg alapú nyelv, amelyet speciálisan 3 dimenziós objektumok készítésére terveztek. Segítségével definiálhatunk: egyszerű mértani alakzatokat, ezeknek felületet, tulajdonságokat adhatunk meg, átlátszóságot definiálhatunk, fényvisszaverő képességet szabályozhatunk, különböző transzformációkkal elhelyezhetjük azokat végső helyükön, különböző szögekből bevilágíthatjuk stb. A felhasználók a 3D világokat böngészővel vagy segédprogrammal kiegészített web-böngészővel nézhetik meg és barangolhatják be, pl. Cosmo Player, Cortona Player 52

53

Köszönöm a figyelmet 54