Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Pointman: пользовательский интерфейс для моделирования пешей пехоты
Разработчики)Лаборатория военно-морских исследований США
ПлатформаМайкрософт Виндоус
ТипВоенное моделирование и обучение. Компьютерное моделирование .

Pointman - это сидячий пользовательский интерфейс для управления аватаром в трехмерной виртуальной среде . Он сочетает в себе отслеживание головы , геймпад и скользящие ножные педали, чтобы обеспечить позиционный контроль над многими аспектами позы аватара. [1] [2] « Пойнтмен» был разработан Лабораторией военно-морских исследований США (NRL) для поддержки использования симулятора спешенной пехоты для обучения и репетиций миссии морской пехоты США . [1] [2] [3] Целью NRL при разработке Pointman было расширение диапазона и точности действий, поддерживаемых виртуальными симуляторами, чтобы лучше представить, что могут делать пехотинцы. [4]

Как работает Pointman [ править ]

Pointman стремится повысить уровень контроля, обеспечиваемый обычными настольными и консольными игровыми контроллерами, задействуя все тело пользователя для управления соответствующими сегментами тела аватара. [1] [2] [3] [5] Пользователь использует свою голову и верхнюю часть тела для управления взглядом и прицеливанием, а также наклоняется, чтобы пригнуться и выглянуть из-за укрытия. Он использует свои руки, чтобы управлять виртуальным оружием и управлять тактическим движением, и он использует свои ноги, чтобы шагать и контролировать высоту тела своего аватара. [1] [2]

Pointman использует набор из трех устройств ввода потребительского уровня: трекер головы Natural Point TrackIR 5 , геймпад Sony DualShock 3 и пару педалей для симуляторов полета от CH Products. [1] Дополнительный ввод от головы и ног освобождает руки от необходимости управлять всем аватаром и позволяет более естественным образом распределить контроль. Вместе три устройства ввода предлагают двенадцать независимых каналов управления позой аватара. [4]

Трекер головы регистрирует перемещение и вращение головы пользователя. Пойнтмен использует эти входные данные для сопоставления движений головы и туловища пользователя один-к-одному с движениями его аватара. [1] [2] Виртуальный вид меняется, когда пользователь поворачивает голову, чтобы осмотреться, или наклоняет туловище в любом направлении. Когда оружие поднимается в положение прицеливания, его прицел остается в центре поля зрения , так что поворот головы также регулирует цель. [1] Пользователь может прицелиться настолько точно, насколько может удерживать голову на цели. [2] [6]Сгибание головы вниз за счет сгибания позвоночника также регистрируется перемещением головы, и аватар принимает соответствующую позу. Наклон вперед и сутулость используются, чтобы прятаться за укрытием. Подъем и наклон в сторону используются, чтобы выглянуть и стрелять из-за укрытия. [1] [2]

Геймпад включает в себя двойные джойстики и пару датчиков наклона. Пойнтмен с помощью джойстиков поворачивает тело аватара и задает направление шага. [1] [2] [3] Наклон геймпада отображается для управления удерживанием виртуальной винтовки. Пользователь наклоняет геймпад вниз, чтобы опустить винтовку, и наклоняет геймпад вверх, чтобы непрерывно поднимать винтовку вверх через низкую готовность в цель, а затем в высокую готовность. [1] [2] Это позволяет пользователям практиковать дульную дисциплину, опуская винтовку, чтобы избежать стрельбы из дула, сводя к минимуму столкновения при перемещении через ограниченное пространство или ведя винтовку при движении вокруг укрытия. [2] [6] Когда винтовка поднимается в положение прицеливания, движение головы пользователя выравнивает картинку прицела. [1] [2] Пользователь вращает геймпад (наклоняя его из стороны в сторону), чтобы наклонить оружие. [1] Кнопки геймпада предназначены для управления различными операциями с оружием (включая стрельбу и перезарядку) и функциями прицеливания (такими как уровень оптического увеличения). [7] Ножные педали скользят вперед и назад, а также вверх и вниз, как педали акселератора. Пойнтмен использует эти входные данные для управления нижней частью тела аватара. [1] [2] [3] Поступательное скольжение (отдельно, а затем вместе) отображается для управления разделением ног аватара, имитируя шаг, когда аватар стоит вертикально, и ползание, когда аватар склонен. [2]Это позволяет пользователям делать точные, размеренные шаги при перемещении вокруг препятствий или укрытий, а также постоянно изменять свою скорость в реалистичном диапазоне ходьбы, бега и ползания. [1] [2] [6] Движение педалей вверх-вниз отображается для управления высотой позы аватара посредством сгибания ног аватара. Это позволяет аватару непрерывно переходить от положения стоя к низкому приседу (или становиться на колени, когда ноги расставлены), и когда он наклоняется с рук и коленей на живот на земле. [1] [2] Возможность точно контролировать высоту позы своего аватара позволяет пользователям лучше использовать укрытие и маскировку, а также смотреть и стрелять из-за укрытия, сводя к минимуму воздействие. [2] [3][6]

Интеграция с симулятором Combined Arms Virtual Battlespace [ править ]

Виртуальный Battlespace общевойсковой тренажеров (VBS2 и его преемник VBS3), из Bohemia Interactive имитаций (BIS), используется для обучения по USMC , в армии США , а также ряд НАТО вооруженных сил. BIS тесно сотрудничал с NRL, чтобы тесно интегрировать интерфейс Pointman с VBS и позволить Pointman постоянно контролировать положение аватара пользователя. [1] [2]Подробная артикуляция аватара пользователя становится видимой для других членов отряда, работающих в сетевой симуляции. VBS с улучшенной функцией Pointman (VBS-Pointman) поддерживает работу с широким спектром стрелкового оружия и дополнительные формы мобильности, включая лазание, плавание и конные роли (водитель, пассажир и стрелок) с использованием полного комплекта пилотируемых транспортных средств. [8]

Разработка и оценка [ править ]

Pointman был разработан доктором Джимом Темплманом из NRL и реализован Патрисией Денбрук из DCS, Inc. Программа базового финансирования NRL поддерживала начальную разработку Pointman и Системы обучения руководителей программ USMC (PM_TRASYS) вместе с Управлением военно-морских исследований (ONR ) Офис программы Rapid Technology Transition поддержал ее интеграцию с VBS2. Область управления человеческими ресурсами, обучением и образованием ONR добавила свою поддержку в доработке и демонстрации Pointman. [1]

Официальная оценка военной полезности (MUA) Пойнтмена, интегрированного с VBS2, была проведена экспериментальным центром MarForPac в MCB Hawaii в сентябре 2011 года. [1] [2] [5] [6] Отряд морских пехотинцев, участвовавших в исследовании (гольф-рота, 2-й батальон, 34-й полк морской пехоты), дал Пойнтману высокие оценки за реалистичность и удобство использования. Отвечая на серию вопросов опроса, морпехи почувствовали, что Пойнтмен позволяет им реалистично: управлять просмотром, выполнять тактические движения, управлять виртуальной винтовкой, использовать укрытие и управлять позой аватара. Они сочли его удобным, простым в использовании и улучшили моделирование. Основная рекомендация отчета MUA заключалась в следующем: «Перенести улучшения DISI (интерфейс моделирования спешенной пехоты) Pointman в VBS2, чтобы повысить реализм и эффективность в качестве виртуального средства обучения». [6]

Будущие улучшения [ править ]

NRL продолжает разработку интерфейса Pointman в рамках своих текущих исследований в области выразительного взаимодействия для моделирования рабочего стола. Это включает расширение «Пойнтмена», чтобы включить невербальную коммуникацию (например, движения глаз, выражение лица и жесты рук), необходимые для поддержки командного и межкультурного взаимодействия, без ограничения тактической мобильности. [4] Приложение для вождения - это обучение навыкам культурного взаимодействия наряду с навыками ведения боевых действий с использованием сценариев обучения, которые создают сочетание тактических, культурных и этических проблем. [9]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Templeman, J .; Денбрук, П. (2012). «Повышение реалистичности интерфейсов рабочего стола для моделирования пешей пехоты». Конференция по межсервисному / отраслевому обучению, моделированию и образованию (I / ITSEC) .
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Templeman, J .; Денбрук, П. (2012). «Пойнтмен: пользовательский интерфейс для моделирования спешенной пехоты». Труды Международного саммита по моделированию человека : 95–105.
  3. ^ a b c d e Темплман, Дж. Н .; Сиберт, LE; Пейдж, RC; Денбрук, PS (2009). «Пойнтмен, превращающий виртуальную реальность в более реалистичную и эффективную тренировочную площадку для пехоты». Обзор NRL : 60–65.
  4. ^ a b c Темплман, Дж. «Повышение реалистичности интерфейсов рабочего стола для моделирования пешей пехоты» .
  5. ^ a b Biron, Лорен. «Пойнтмен добавляет в компьютерного сима движение головы и ног» . Новости обороны . Проверено 2 января 2013 года .
  6. ^ a b c d e f Управление военно-морских исследований, Код 30: Управление экспедиционных маневров и борьбы с терроризмом (2012). «Отчет об оценке использования военного назначения интерфейса моделирования пехоты спущенного пехотинца». Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ Denbrook, P. (март 2014). «Краткие справочные карточки». Учебный пакет VBS-Pointman (версия Pointman 3.1.034).
  8. ^ Denbrook, P. (март 2014). «Учебное пособие». Учебный пакет VBS-Pointman (версия Pointman 3.1.034).
  9. ^ "Видение и стратегия морской пехоты до 2025 года" . Управление военно-морских исследований.

Внешние ссылки [ править ]

  • Демонстрационное видео Pointman
  • Повышение реалистичности интерфейсов рабочего стола для моделирования пешей пехоты
  • Пользовательские интерфейсы для моделирования пешей пехоты
  • Краткие справочные карты VBS-Pointman
  • Руководство по обучению VBS-Pointman
  • VBS-Pointman API
  • Педали CH Products Pro
  • Лаборатория иммерсивного моделирования NRL (ISL)
  • Симуляторы ходьбы VRWiki
  • Пойнтман в витрине BIS