Виртуальная реальность

CAVE2 создает новые возможности для пользователей, обеспечивая совместное использование 2D и 3D-изображений. Сегодня вся наука — это электронная наука, которая предполагает анализ и визуализацию данных.

CAVE2 играет роль линз в виртуальном «телескопе» или «микроскопе», позволяя пользователям одновременно видеть и анализировать один или несколько электронных наборов данных, которые находятся в киберпространстве.

К тому же CAVE2 дает преимущества ученым-компьютерщикам, заинтересованным в обеспечении работников умственного труда более эффективными способами управления данными путем изучения широкого спектра проблем на стыке взаимодействия человек-компьютер, в области виртуальной реальности, компьютерной графики, высокопроизводительных вычислений, высокоскоростных сетей и компьютерной поддержки совместной работы.

CAVE2 разрабатывается Электронной Лабораторией Визуализации (EVL) в университете Иллинойса в Чикаго (UIC) — известной междисциплинарной научно-исследовательской лабораторией, которая является пионером в разработке системы виртуальной реальности CAVE (1992) и стены дисплеев с масштабируемым разрешением OptIPortal (с 2004 по настоящее время). Эти дисплеи, используемые разработчиками и учеными во множестве научных, промышленных и образовательных проектов по всему миру, позволяют пользователям ориентироваться в сложных наборах данных.

Классические системы CAVE — это комнаты виртуальной реальности со стереоскопической 3D компьютерной проекцией на стены и пол. Система OptIPortals — стена покрытая дисплеями. На данный момент обе системы работают на вычислительных кластерах, подключенных к высокоскоростным сетям, чтобы пользователи могли лучше справляться с информационно-емкими задачами.

CAVE может погружать людей в разные миры — в слишком большой, слишком маленький, слишком опасный, слишком далекий или слишком сложный, чтобы увидеть их другим способом. OptIPortal создает виртуальную «проектную комнату», в которой люди могут видеть изображения с очень большим разрешением и/или одновременно сопоставлять больше информации благодаря пространственной организации, а также видеть и выводить взаимосвязи между данными.

CAVE2 объединяет в себе основные преимущества CAVE и OptIPortal в единой унифицированной форме.

CAVE2 программируется с помощью ряда программных интерфейсов. Хотя некоторые из них относятся исключительно к виртуальной реальности, такой интерфейс как EVL’s SAGE (масштабируемая адаптивная графическая среда), позволяет “разбить” огромную стену CAVE2 на «окна» — включить одно или несколько 2D и 3D окон с информацией одновременно.

Диаметр системы CAVE2 составляет приблизительно 24 фута (7 м), высота — 8 футов (2,5 м). Она состоит из 72 бесшовно совмещенных 3D LCD-панелей, высокопроизводительный компьютерный кластер из 36-узлов, 20-динамиков с объемным звуком, 10-камерной оптической системы наблюдения и высокоскоростного интернет-соединения (100 Гигабит в секунду).

CAVE2 предоставляет пользователям 320-градусную панорамную среду для отображения информации в 37 мегапикселях в 3D или 74 мегапикселях в 2D с горизонтальным разрешением в 10 раз больше, чем в первой системе CAVE.

Разработка CAVE2, также известной как “CAVE следующего поколения” (Next-Generation CAVE, NG-CAVE), осуществлена при финансировании Национального научного фонда программы Major Research Instrumentation (MRI), решение № CNS-0959053 и Департамента энергетики, соглашение № DE -SC005067.

Такие гранты позволяют EVL (Электронной лаборатории визуализации) продолжать внедрение современных приборов визуализации для нужд ученых и обучения студентов университета Иллинойса в Чикаго. Визуализация и инструменты виртуальной реальности разработаны Электронной лабораторией визуализации с привлечением преподавателей, сотрудников и студентов 11 факультетов ВУЗа в области компьютерных наук, естественных наук, медицины, связи, образования и искусства. Эти инструменты позволяют аспирантам проводить свои научные исследования, а студентов вдохновляют на продолжение обучения. Кроме того, Электронная лаборатория визуализации заинтересовала множество детей благодаря своей информационно-просветительской деятельности совместно с государственными школами и музеями.