Vývoj softwarových nástrojů pro prezentaci virtuálních modelů automobilůVývoj softwarových nástrojů pro prezentaci virtuálních modelů automobilů
Nadace na podporu rozvoje pokročilých technologií, inovací a technického vzdělávání v České republice

dáváme věci do pohybu ...

  • Projekt je realizován na ČVUT a ve Škoda Auto a.s.
  • Velikost podpory je 112.000,- Kč
  • Odhadovaná délka projektu činí 7 měsíců

ČVUT a Škoda Auto a.s.

Vývoj softwarových nástrojů pro prezentaci virtuálních modelů automobilů

Řešitelé: Bc. Jan Keller, Bc. Daniel Šimek, Bc. Tomáš Pojkar

 

Rozvoj uživatelského rozhraní pro práci s virtuálními modely

 

Systém VRUT byl rozšířen o prvky grafického uživatelského rozhraní, které zvyšují efektivitu jeho užívání. Prvním z nich je "Colour dialog", což prvek umožňující selekci barvy (např. pro definování barvy materiálu v dané scéně). Kromě základního barevného modelu RGB podporuje taktéž model HSV, jež se v praxi používá častěji, protože dovoluje snadné nastavení jasu a kontrastu barvy. Dalším grafickým prvkem je "File control". Ten slouží pro ruční zadávání cesty k souboru s možností výběru souboru pomocí standardního file dialogu. Posledním prvkem je "Drag&Drop control", který umožňuje přiřazení atributů objektům scény. Aktuálně se používá pro přiřazení nebo kopírování materiálů objektům ve scéně.

 

Efektivní metody interakce ve virtuální realitě

 

Na začátku jsem se zabýval trackingem ruky, kdy bylo potřeba nastudovat formát dat přijímaných z trackingu v systému CAVE společně s dokumentací. Dostal jsem model ruky, který jsem měl rozpohybovat podle dat z trackingu, aby pohyb virtulání ruky odpovídal pohybu reálné (trackované). Výsledek této práce je model ruky reagující na reálnou ruku pohybující se v systému CAVE. Funkce je nezávislá na použití tří-prstého nebo pěti-prstého trackovacího zařízení a též je možné trackovat obě ruce nezávisle.

 

Dalším úkolem bylo vytvořit simulaci montáže. Jednalo se o vytvoření skriptu pro systém VRUT. Cílem bylo vytvořit možnost simulování montáže nějakého dílu. Uživatel si nejprve zapnul laserové ukazovátko, v tu chvíli se pro přehlednost začaly zvýrazňovat díly, na které laser svítil.

 

Následným stiskem tlačítka byl zvýrazněný díl vybrán. V tu chvíli byl svázán pevně s trackovaným zařízením a bylo možné s ním pohybovat ve scéně. V tuto chvíli bylo potřeba detekovat kolize vybraného dílu se zbytkem scény. K tomuto účelu byl skript provázán s modulem detekce kolizí. Ve výsledku se nám podařilo vytvořit a předvést funkční první prototyp simulace montáže v systému CAVE.

 

Realistické zobrazování modelů

 

Systém VRUT byl rozšířen o nový způsob zobrazovaní modelů, který je založen na metodě zpětného sledování paprsků. Tato metoda zobrazování dosahuje realističtějšího obrazu zobrazované scény. Rozšířila se již existující kostra modulu pro zpětné sledování paprsků. Doplnil se o přesnější výpočet osvětlení. Důležitou součást úprav byla snaha o zrychlení algoritmu, kdy se využili existující datové struktury urychlující výpočet průsečíku paprsku se scénu, pro které byli provedeny menší optimalizační kroky. Další zrychlení přineslo převedení výpočtu do více vláken.

 

Dalším přidanou funkcionalitou je postupné vylepšování vykreslovaného obrázku. Výpočet je rozdělen tak, že se první spočítá scéna v té nejhorší kvalitě, jakou si uživatel nastaví a zobrazí mu ji. A následně scénu zlepšuje a získává lepší výsledný obrázek. Tímto způsobem lze dosáhnout i pro rozsáhlejší scény rychlý náhled aktuální pohledu v reálném čase a kvalitní obrázek získá uživatel během několika sekund. Metoda postupného vylepšování obrázku byla optimalizována tak, že neprovádí téměř žádné výpočty navíc oproti vykreslování scény v přesně dané kvalitě a tím pádem je obrázek v určité kvalitě spočítá za stejnou dobu.