Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Rum gør det virtuelle til virkelighed

ESA-astronaut Tim Peake er afbildet på Londons Science Museum, hvor han deltager i Space Descent VR:en virtual reality-rejse, der følger hans Principia-mission til den internationale rumstation. Udtalt af Tim selv, oplevelsen bruger avanceret teknologi til at gøre det muligt for folk at få et 360 graders kig inde i en Soyuz-kapsel og opleve spændingen ved at være astronaut, når den genoptager Tims 400 km rejse tilbage til Jorden fra den internationale rumstation. Kredit:Science Museum Group

Hvad gør astronauter, Pokémon, dyrepark rangers og kirurger har alle til fælles?

Svaret er virtuel og augmented reality, eller VR og AR.

Normalt forbundet med videospil, denne ultra-immersive teknologi bliver hurtigt anerkendt for sit potentiale i den virkelige verden.

VR er et computergenereret miljø, der simulerer fysisk tilstedeværelse og interaktion, kunstigt at skabe sanseoplevelser som syn, høring, røre ved, og lugte.

I dag, ESA's astronauter bruger det til at hjælpe dem med at forberede sig på livet på den internationale rumstation, øve rumvandringer og betjene nyttelast uden tyngdekraft – alt imens du aldrig forlader jorden.

Sammenlignet med, AR arbejder aktivt med brugerens forhold; overlejring af digital information direkte på virkelige objekter, indstillinger og kort og giver folk mulighed for at behandle det digitale og fysiske samtidigt, forbedre deres evne til at absorbere det, træffe beslutninger og handle hurtigere.

Det blev brugt med stor effekt i mobilappspillet Pokémon GO, men kryber også ind i mere praktiske anvendelser, såsom at projicere information på bilens forruder direkte i førerens synsfelt.

I takt med at vores verden bliver mere og mere digitaliseret, begge teknologiers evne til at transformere, hvordan brugeren opfatter deres omgivelser, tiltrækker stigende interesse, og ESA undersøger, hvordan rummet kan hjælpe.

Virkeligheden forstærket med plads

Med satellitkommunikation, Jordobservation, og navigationsdata, VR- og AR-oplevelser kan udvides uden for rækkevidde af jordbaserede netværk, har up-to-the-minute live kortlægning og giver specifik lokationsbaseret information.

CapeOutdoors3D er en webbaseret og mobil applikation udviklet af Remote Sensing Solutions til myndigheder i beskyttede områder og turistindustrien. Applikationen gengiver information i en 3D, realistisk repræsentation af landskabet og opfylder to væsentlige tjenester:den ene informerer parkledere om brandrisikorelateret rumlig information og hjælper dem med deres brandhåndteringsaktiviteter, mens den anden giver information om ledig bolig, seværdigheder, infrastruktur og andre turistrelaterede interessepunkter i de beskyttede områder. Kredit:Remote Sensing Solutions GmbH

For eksempel, den ESA-understøttede CapeOutdoors3D, en 3-D virtual reality-mobilapp.

Det overlejrer Sentinel-2-kort over Sydafrika med både lokationssporet rekreationsinformation for turister, såsom vandrestier og vejrinformation, og brandrisiko rumlige data til vildtparksforvaltning.

Begge er vigtige funktioner for det populære, men naturbrandplagede Western Capetown, som kan have begrænset jordbaseret netdækning. Appen omgår dette, viser den allernyeste satellit-genererede information oven på en 3-D, HD og realistisk repræsentation af landskabet, uanset hvornår eller hvor den tilgås.

Et andet ESA-samfinansieret projekt, Wildwego, har en lignende tilgang, med det formål at give besøgende i nationalparker en mere engagerende oplevelse.

Det har til hensigt at fremme en større påskønnelse af naturbevarelse med et AR-baseret spil, der tilbyder information om floraen og faunaen omkring spilleren, når de rejser gennem parken, med mulighed for at dele oplevelsen med venner.

Sundhedsapplikationerne af denne teknologi ser også ud til, at de kan forbedres betydeligt af rummet.

Telekirurgi kombinerer både telemedicin og AR-teknologier, gør det muligt for kirurger at operere patienter på afstand.

Den bruger en kombination af avancerede teknologier til præcist at spore kirurgens bevægelser, en realistisk VR-miljøvisning i realtid til lægen, og telekommunikation til at transmittere data mellem de to lokationer.

AR kan endda gøre patientens vener nemmere at lokalisere, ved at konvertere kredsløbssystemets varmesignatur til et billede og overlejre det på huden.

Derudover VR's træningsanvendelser er naturligvis ikke begrænset til kun astronauter. VR kan også bruges til at hjælpe organisationer med at forberede sig på farlige situationer og øve sig i, hvordan man reagerer, såsom beredskabshold, eller MIDAS minerydningssimulator, som blev udviklet med ESA-opbakning.

 MIDAS Training Systems lærer elever, hvordan man bruger detektorer, ved at søge efter virtuelle trusler i et syntetisk virtuelt miljø ved hjælp af en ægte detektor, som spores i 3D og modelleres i realtid i det virtuelle miljø. Træneren kan virtuelt placere trusler inden for træningsområdet, fjernelse af kravet om dedikerede træningsbaner med nedgravede mål, som er dyre at konfigurere og opsætte. Systemet genererer autonomt præstationsmålinger på hver elev, der dækker sweep, dækning og detektion. Den fås som en indendørs version med VR headset eller en udendørs version, sidstnævnte ved hjælp af præcisions-GNSS og sensorer til at spore detektoren. Kredit:Cobham Antenna Systems

For disse, forskellige datasæt kan integreres, overlejret på satellitbilleder og georefereret til en virkelighedstro øvelse, hvor forskellige scenarier og potentielle afbødende handlinger kan testes og øves i et sikkert miljø, uden livsfare.

Rummet bringer VR/AR tættere på

Det siger sig selv, at der – uanset om en VR/AR-applikation bruger satellitinformation – stadig er en ny teknologi.

Nick Appleyard, Leder af ESA's Business Applications-afdeling, sagde:"VR/AR-markedet anslås at nå $150 milliarder i 2020, med VR repræsenterende omkring $30 milliarder og AR $120 milliarder. Både forbrugeren og det professionelle marked ser lovende ud og er i stand til at blomstre, hvis de tilbydes de rigtige produkter og tjenester i et teknisk understøttet miljø.

"Vi tror, ​​at rummet kan tilføje en stor værdi her, både med hensyn til at hjælpe industrien med at udnytte forretningsmulighederne, og hjælpe teknologien og dens positive anvendelser for mennesker med at udvikle sig yderligere. Vores Business Application-program tilbyder støtte til virksomheder til business case-vurdering og udvikling af rumaktiverede tjenester baseret på virtual og augmented reality-applikationer."

En anden grund til, at disse applikationer ikke er i udbredt brug nu, er, at de nuværende 4G-netværk mangler tilstrækkelig kapacitet, lydhørhed og dækning.

Her, også, ESA undersøger, hvordan rummet kan hjælpe.

Den næste generation af datatjenester, 5G, kan tilbyde mere kapacitet, sikkerhed og lavere latenstid, og ved hjælp af satellitter, kan sprede den altid-på, ultrahurtig tilslutning over hele kloden, supplerer jordbaserede netværk.

Antonio Franchi, Leder af ESA's Satellite for 5G og Future Programs Acquisition, sagde:"Satellittjenester bliver stadig vigtigere i alle aspekter af dagligdagen, og en del af digitaliseringen af ​​industri og samfund.

"5G vil ændre den måde, vi kommunikerer på, arbejde og interagere med teknologi, og rummet har en uvurderlig rolle at spille, Derfor arbejder vi sammen med industrielle partnere om at udvikle markedsløsninger og understøtte rumaktiverede 5G-forsøg og servicedemonstrationer for at hjælpe med at realisere teknologiens potentiale og de mange applikationer, den vil muliggøre."


Varme artikler