Виктор Чертополохов: визуализировать можно все — начиная от геологических слоев и заканчивая строением клетки или взаимодействием между молекулами в ходе химической реакции

BUSINESS GUIDE: Расскажите, пожалуйста, о тренажере управления сближением устройства спасения космонавта (УСК) с МКС. В чем состоит задача человека?

ВИКТОР ЧЕРТОПОЛОХОВ: В работе тренажера используются панорамная система виртуальной реальности и 3D-очки, создающие реалистичную визуализацию Международной космической станции. Программа имитирует чрезвычайную ситуацию: при отстыковке космонавта от станции потерян страховочный трос, человек удаляется от МКС. Задача виртуального космонавта — добраться до шлюза при помощи устройства спасения космонавта (ранца, по углам которого расположены группы реактивных микродвигателей). Виртуальное УСК управляется джойстиком. С 2014 года тренажер применяется для обучения студентов механико-математического факультета МГУ VR-технологиям.

Используя данные, полученные в процессе симуляции, тренажер оценивает действия оператора в непредвиденной ситуации по методике максиминного тестирования. Это позволяет проводить аппаратную оценку качества действий человека в смоделированной ситуации, что, по сути, превращает обычную симуляцию в тренажер. Эта уникальная разработка лаборатории МОИДС позволила добиться нового уровня применения VR-технологий в процессе обучения и научной работе. Методика оценки действий человека в виртуальной среде вызвала интерес в Центре подготовки космонавтов, Институте медико-биологических проблем РАН, ракетно-космической корпорации "Энергия".

BG: Использование VR в образовании существенно расширяет возможности подготовки специалистов в самых разных областях. В чем специфика такого обучения?

В. Ч.: Появляется возможность визуализации объектов и обстановки, которые нельзя или затруднительно увидеть в реальности. Визуализировать можно все — начиная от геологических слоев и заканчивая строением клетки или взаимодействием между молекулами в ходе химической реакции. Кроме того, есть возможность моделирования недостижимых на Земле или опасных условий, например одних и тех же химических процессов при различном давлении, температуре, составе атмосферы и т. д. Важное значение имеет возможность моделирования взаимодействия "человек--окружающая среда" при различных заданных характеристиках среды. Эта же особенность может использоваться для ускорения разработки различных систем и транспортных средств. Недавно в университете был запущен проект разработки легкого пилотажного самолета, который мы представляли на авиасалоне МАКС. Начиная с этапа раннего прототипирования и до создания натурного макета мы можем оценить эргономику кабины и обзор из нее. Основное отличие такой технологии от статичного натурного макета — это возможность провести эргономическую оценку при выполнении различных маневров в условиях полного погружения в виртуальную среду. Также за счет шлема и трекинга мы не только выводим объемное изображение, но и можем записать движения человека внутри симуляции. В некотором смысле мы создали удобное рабочее место конструктора, позволяющее существенно сократить издержки при разработке транспортных средств.

BG: Какие проблемы стоят перед разработчиками технологий виртуальной реальности?

В. Ч.: Основные проблемы — высокая цена систем для полного погружения в виртуальную реальность (ПСВР, CAVE) и жесткие требования к их размещению. Также есть проблема низкого качества многих доступных VR-шлемов и, как следствие, плохая переносимость погружений в виртуальную реальность пользователями — болезнь движения (в просторечии — укачивание). Появление в ближайшее время альтернативных качественных VR-систем и снижение цен на эти устройства фактически предопределены общей логикой развития информационных технологий. Более важная проблема — небольшое количество специалистов, которые знают алгоритмы создания VR-симуляций и умеют их применять под конкретные задачи. МГУ поставил перед собой задачу подготовить таких специалистов и успешно ее реализует.