Фирма Paradigm Simulation (США) – признанный лидер в области качественных систем виртуальной реальности и компьютерного моделирования в реальном времени. Продукция фирмы имеет завидную репутацию в бизнес-кругах, в военных и правительственных ведомствах США. В начале декабря фирма Joy Company заключила договор с Paradigm Simulation о распространении на территории бывшего СССР двух лучших VR-продуктов американской фирмы – Vega и AudioWorks2 для Silicon Graphics. О них и пойдет речь.

Немного о Paradigm Simulation

Там все есть для счастья,

меня там только нет...

Так это значит, что я там буду!

Когда-то тренажеры и системы виртуальной реальности были по карману только крупным военным или исследовательским ведомствам. Ныне же эти средства становятся ключевым инструментом для делового успеха многих"обычных" фирм и организаций. Системы виртуальной реальности используются для научных исследований и оценки проектов в стадии разработки, в моделировании катастроф и образовании, для быстрого изготовления прототипов и фотопечати, при обучении управлению транспортом на земле и на воде, в воздухе и в космосе. И, как вы все, конечно, знаете, VR – это богатый инструмент для создания игр и прочих развлечений.

Фирма Paradigm Simulation была основана в 1990 году. За время своего существования она добилась того, что ее продукция и услуги в области VR экспоненциально увеличивают производительность и качество создаваемых виртуальных миров, уменьшая при этом время и цену разработок.

Paradigm обеспечивает своих покупателей профессиональными стандартными пакетами, в число которых входят программные средства визуальной имитации (visual simulation), системы обработки звука в реальном времени, интегрированные аудиовизуальные средства, базы данных трехмерных визуальных моделей Фирма предоставляет пользователям богатую библиотеку трехмерных моделей в формате MultiGen Flight для применения при моделировании и в виртуальной реальности это самолеты и оружие, ракеты и автомобили, поезда и здания, промышленные сооружения и ландшафты.

В число пользователей продукции Paradigm Simulation сегодня входят Silicon Graphics и Ford Motor Company, Volvo и BMW, British Nuclear Fuels и Boeing, Mitsubishi и Nintendo, а также, ясное дело, NASA, военно-морские и военно-воздушные силы США.

На, а с декабря 1995 года продукты Vega и AudioWorks2 фирмы Paradigm Simulation, предназначенные соответственно для создания визуальных и аудиомоделей и виртуальной реальности, признанные лучшим программным обеспечением своего класса, доступны и в нашем отечестве.

Vega – это система для тех, кому надо быстро и качественно создавать виртуальную реальность и динамические модели, работающие в реальном (извините за тавтологию) времени, а также визуализовывать сложные системы связей Vega включает в себя графическую среду разработки LynX, позволяющую обычным пользователям создавать законченные приложения, ничего не программируя, а программистам – использовать язык. С для доступа к функциям нижнего уровня системы Vega Vega представляет собой комплекс, основанный на системе визуализации SGI Performer и собственных разработках фирмы Paradigm. В систему также встроены средства для поддержки форматов моделей MultiGen и других Vega поддерживает однопроцессорные и мультипроцессорные системы, многоконвейерные (multi-pipe), многоканальные (multi-channel) и многопользовательские (multi-player) приложения.

Интерактивный объемный звук в реальном времени делает виртуальную реальность и модели окончательно неотличимыми от настоящей жизни. Система AudioWorks 2 позволяет в реальном времени подключить к работе множество независимых звуков, допускает обработку звука с учетом эффекта Допплера и задержки по времени и пространству, обеспечивает фильтрацию и организацию циклов, поддерживает регулировку фронта звукового сигнала и многое другое. Аппарат разработки программного обеспечения системы AudioWorks 2 включает библиотеку стандартных программ ANSI С. Для удобства интеграции Vega и AudioWorks 2 графический интерфейс LynX на основе X-Motif, созданный для пакета Vega, включен и в AudioWorks 2 (под названием AW-LynX) Так что сочетание систем AudoWorks 2 и Vega обеспечивает пользователю широкие функциональные возможности, высокую производительность и гибкость в работе.

Vega

Вега – звезда нулевой

звездной величины из

созвездия Лиры, одна из

самых ярких звезд Северного

полушария.

Система Vega хороша и для программистов, и для обычных пользователей В ней два основных компонента – библиотека поддержки разработок Vega Development Library и среда LynX.

Vega Development Library представляет собой стандартную библиотеку IRIX C/C++ Библиотеку можно встроить в любую программу, выполняемую под управлением операционной системы IRIX версии 5.2 и выше на Silicon Graphics Vega может поддерживать работу сколь угодно большого числа наблюдателей (observers), каналов, игроков и сцен одновременно.

Наблюдатель описывается в системе группой параметров, характеризующих его связи с созданным виртуальным миром его позицию во времени и пространстве, его графическое представление в сцене и способ движения и т.д. Канал – это прямоугольный фрагмент вида на сцену (окно просмотра) и система его связей с окном. Канал может быть неподвижным, но его можно и привязать к движущемуся наблюдателю. В частности, каждому наблюдателю ставится в соответствие список визуальных каналов, чье расположение и ориентация связаны с его текущей позицией в пространстве.

Сцена состоит из внесенных в нее объектов и спецэффектов, которые могут быть видны наблюдателям и которые можно, например, связать с игроками (players). Игрок – это некое существо, способное двигаться в виртуальном мире и управляемое пользователем. Визуально игрок никак не представлен в сцене. А вот связанные с ним объекты, которыми могут оказаться видимые наблюдатели или эффект взрыва, может перемещаться в зависимости от движения игроков. Кстати, один наблюдатель может видеть одновременно неограниченное количество сцен, и несколько наблюдателей сразу могут видеть одну и ту же сцену (а могут видеть разные – виртуальная реальность, как-никак).

Среда LynX является составной частью системы. Она позволяет разрабатывать собственные приложения и конфигурировать систему на свой вкус, распределять и совместно использовать память, работать с моделями, базами данных и спецэффектами и вообще – делать все, что нужно. Оболочка LynX работает со всеми классами объектов системы vega, в том числе с окнами, каналами, наблюдателями, объектами и игроками. Но если вам нужны другие классы, то система предусматривает возможность работы оболочки и с ними – свяжите только LynX с файлом, описывающим новый класс объектов. Этим же способом, кстати, подстраиваются к системе Vega ее дополнительные модули.

Vega имеет библиотеку моделей движения и допускает движение по траектории и "на цель", работает в относительных и абсолютных координатах, поддерживает ньютоновскую физику и позволяет изменять гравитацию, эластичность, силу трения. Система обладает анимационной библиотекой и поддерживает технику "за хват движения" (Motion Capture), позволяет варьировать освещение в зависимости от времени дня, включать фары машины или огни самолета, "организовывать" туман, дым и шум, подсвечивать объекты и делать их прозрачными. И так далее.

При обсчете графики применяется распределенная параллельная обработка графики, использующая мощности всего компьютера Silicon Graphics – как вычислительные, так и графические.

Базы данных MultiGen и ModelGen Flight подгружаются системой Vega автоматически. Кроме того, Vega обеспечивает интерактивную визуализацию CAD-моделей, анимации и мультимедиа-данных. Инженеры, дизайнеры, художники и проектировщики могут пройтись, пролететься, проехаться внутри своего творения, а также изменить созданный мир с помощью самых современных технологий моделирования и виртуальной реальности.

Система Vega может включать модуль Vega Distributed Interactive Simulation (DIS), поддерживающий связь в группе пользователей, и модуль Vega Drive для моделирования динамики средств передвижения, Vega Marine для моделирования движения по воде и Vega Light Lobes для создания нужного освещения.

В вашем распоряжении модуль для создания спецэффектов и модуль Large Area Database Management (LADBM) для поддержки огромных баз данных визуальной картографической информации, модуль Terrain Fade Level-Of-Details для моделирования земной поверхности с регулируемой деталировкой и, наконец, модуль Vega VR Peripheral для поддержки периферийных устройств виртуальной реальности (шлемы, перчатки, 6D-мышки, ЗD-джойстики и прочее).

Для программистов, желающих создавать свои приложения на базе системы Vega, создан модуль Vega Advanced Development.

В случае необходимости можно загрузить каркасы, готовые модели и анимацию из форматов Alias, IGES, VDA-FS, DXF, Inventor, CATIAn STEP в модули CAD Real-Time Link или Alias Real-Time Link, отредактировать их там, быстро просмотреть (Real-Time Preview) и дальше обрабатывать уже в системе Vega.

AudioWorks 2

Идеи, говоришь, есть? Озвучь!

(из разговора с редактором

 компьютерного издания)

Звук – принципиальный компонент создания виртуальной реальности AudioWorks2 формирует объемный качественный звук в реальном времени, учитывая физические свойства окружающей среды и положение в ней игрока.

В частности, система позволяет привязывать к игрокам звуковые эффекты. В этом случае она автоматически передвигает источники звука и изменяет сам звук с учетом скорости и характера движения, обеспечивает эффект затухания звуковых волн и эффект Допплера, а также задержку звука, идущего от отдаленных источников.

AudioWorks 2 поддерживает создание звуковой среды и управление ею, инструменты работы со слушателями, источниками звука, спецэффектами, средства взаимодействия с аппаратным обеспечением во время выполнения программы. Пакет способен использовать все ресурсы мультипроцессорных систем, причем вы можете привязать обработку звука к специальным процессорам, а можете позволить пакету распоряжаться ресурсами ваших компьютеров по своему усмотрению AudioWorks 2 поддерживает множество способов работы на различных компьютерах Silicon Graphics. Его приложения допускают применение аппаратных средств обработки звука рабочих станций Silicon Graphics – таких, как Indy или Indigo2. A для улучшения производительности, качества звука, увеличения его громкости, а также для расширения числа звуковых каналов, используйте подсистему Sound Engine II, специально для этого спроектированную и легко встраиваемую в систему Audio-Works 2. При этом программное обеспечение, ваши приложения остаются теми же И все благодаря тому самому интерфейсу AW-LynX interface.

Vega + AudioWorks 2 = V

Наполним бокалы и сдвинем их разом!

Система AudioWorks2 может работать автономно, а может и вместе с Vega. В последнем случае один и тот же вызов функции относится объединенной системой и к визуальному, и к звуковому сопровождению виртуального мира. Например, команда передвинуть самолет повлечет за со бой как изменение его изображения (для вас), так и трансформацию системы звуков, связанных с новым взаимным расположением – вас и самолета. В этом случае AudioWorks2 автоматически изменяет звуковую среду в сцене, пересчитывает эффекты Допплера, задержки и затухания звуковых волн, – и в темпе сообщает результаты своих вычислений аппаратному обеспечению. Те же действия будут произведены при перемещении наблюдателя-слушателя И вы даже не заметите, как быстро все произойдет.

Ваши потребности в программировании сведены к минимуму благодаря pomt-and-click-интерфей-су AW-LynX, который поможет с легкостью создать и безупречно соединить базы данных и приложения с самой AudioWorks 2 AW-LynX позволяет в этих случаях изменить параметры виртуального мира без необходимости заново компилировать программы. А параметры, определяющие соотношения между "точками слуха" наблюдателя и множеством звуковых объектов, – это и есть ваши инструменты управления звуковым взаимодействием в трехмерном виртуальном пространстве.

Так что с этим всем делать?

Мачеха: Не плачь, Марианна.

Король – вдовец,

мы и тебя пристроим.

("Золушка")

Область применения систем Vega и AudioWorks 2 очень широка. С помощью Vega и AudioWorks 2 делают модели промышленных изделий и работают с САО/САМ-моделями, решают задачи визуализации данных и создают приложения для образования игры и прочие компьютерные развлечения, моделируют военные действия и развивают средства телекоммуникации.

Венский университет технологий использует систему для исследований в области городского и регионального планирования и архитектуры. В процессе своих изысканий сотрудники создают кибермиры и взаимодействуют с ними в надежде реализовать идею Кибер-города в масштабах всего мира или, на крайний случай, в масштабах Европы Фонд Mayo Foundation, дочерней организацией которого является весьма известная Mayo Clinic, применяет систему Vega в хирургическом проекте "Virtual Reality Assisted Surgery Planning". По замыслу его авторов, Vega должна в реальном времени визуализовать виртуальные операции над виртуальными пациентами, виртуально нуждающимися в анестезии и операциях Систему Vega используют для изучения эргономики и технологии производства (например процедур сборки агрегатов) без потери качества создаваемых изделий, поскольку они виртуальны, и без потери работников, поскольку производственная опасность для них в этих случаях тоже виртуальна.

Vega и AudioWorks 2 нужны для тренировки специалистов, работающих в опасных ситуациях, а также тех, кто трудится, так сказать, в стрессовых обстоятельствах (повышенный шум, сложное оборудование, просто нервотрепка, быстрая смена событий и т. д.). Очевидно, что системы хороши для изучения иностранных языков(полное погружение) и анализа маркетинговой ситуации – все события можно восстановить прямо как в жизни и в реальном времени (да еще с озвученными динамическими схемками продаж, если понадобится). И, наконец, завтра дети вам скажут, что невиртуальная игра – это уже не игра. "Шам играй в швой Тетриш", – прошепелявит ваш младшенький, вынимая соску изо рта.

Что касается нас с вами, то главное произошло – Vega и AudioWorks 2 пришли на отечественный рынок. А уж как и куда их пристроить, мы сообразим, верно?