1. Introduction
1.1. Evolution of technology: Vision and goals
Like many technologies, virtual reality began as a dream and a vision. For example, the desire to fly had to wait for technology to progress before becoming a reality. Though the story of Icarus and Deadalus might have inspired a Leonardo to draw a bird-like flying machine, centuries past before science and technology set the stage for flight beyond mere kites and gliders. A high powered, light weight gas engine was one of many innovations required for heavier than air aircrafts to become a reality in the early 20th century. Over the course of a century, a series of innovations and inventions emerged that that were critical to the development of modern aircrafts. Although in principal today’s aircrafts share much with their earlier predecessors, they have capability that far exceeds those early machines. Why it is now possible to fly at 30,000 ft in comfort, at speeds of over 500 mph, can best be understood as the culmination of a convergence in technological development over the last century.
Как и многие технологии, виртуальная реальность стала как сон и видение. Например, желание летать было дождаться технология для прогресса, прежде чем стать реальностью. И хотя история Икара и Deadalus вдохновило Леонардо нарисовать птицу-как летательный аппарат, прошлых столетий, прежде чем наука и технология подготовила почву для полета за пределы одних лишь умозрительных воздушных змеев и планеров. Высокой мощности, облегченный газовый двигатель был одним из многих нововведений, необходимых для летательных аппаратов тяжелее воздуха, чтобы стать реальностью в начале 20-го века. В течение века, был введен ряд новшеств и изобретений выяснилось, что критически относились к развитию современных самолетов. Хотя в основных современных самолетов имеют много общего в своих более ранних предшественников, они имеют способность, которая значительно превосходит те далекие машины. Почему теперь можно летать на высоте 30000 футов в комфорте, со скоростью свыше 500 миль в час, лучше всего может быть понята как совокупность конвергенции в развитии технологий за последнее столетие.
The proposed replacement for the F16 fighter, the F35, was only possible with improvements in material technology. Being composed of carbon fiber material makes this jet a third lighter than its predecessor. With computer numeric control (CNC) the F35 is built to tolerances not previously achieved for carbon fiber aircraft. The engine built by Pratt&Whitney, today’s most powerful engine, produces over 50,000 lbs at weight to power ratios much greater than could have been achieved even just a few years ago. Avionics and sensors give “situational awareness” and provide the F35 a level of virtual intelligence and awareness critical to mission success (Keijsper, 2007).
Предлагаемая замена значения F16 истребитель F35, стало возможным лишь благодаря усовершенствованиям в технологии материалов. Состоящую из углеродного волокна материала делает эту струю треть легче своего предшественника. С компьютерным числовым программным управлением (ЧПУ) на F35 построен в допуски не ранее достигнутого для самолетов из углеродного волокна. Двигатель построен Пратт&Уитни, сегодня самый мощный двигатель, производит более 50 000 фунтов в весе до энергетических соотношений, гораздо больше, чем могло бы быть достигнуто даже всего несколько лет назад. Авионики и датчиков дают “ситуационной осведомленности” и обеспечить F35 уровень виртуального разума и осознания важных для успеха миссии (Keijsper, 2007).
Начало формы
Конец формы
The piloting of these aircraft is assisted by the onboard computer capability. To assist the pilot in making critical decisions, a helmet mounted display gives information on targets and the aircraft’s control systems. Today’s modern jet aircrafts bear little similarity to the early predecessors made of wood canvas and wire and yet, both fly. The technology of flight has advanced beyond the dreams even of science fiction writers of just a century ago. Though the goals of flight have remained the same, the form of their technological solution has evolved in ways that could never have been imagined.
Пилотирование этих самолетов помогают бортовому компьютеру возможность. В помощь пилоту в принятии принципиальных решений, шлем установлен дисплей дает информацию о цели и бортовых систем управления. Современные реактивные самолеты имеют мало сходства с ранних предшественников из дерева холст и провода и еще, как летать. Технология полета продвинулась за пределы мечты, даже писателей-фантастов из всего век назад. Хотя цели полета осталась прежней, в виде их технологическое решение эволюционировало в пути, что нельзя было и помыслить.
Virtual reality, in its development parallels that of flight. The simulators used in flight training during the Second World War share much in principal with those made today for military and passenger jets, even if they look like inventions out of retro-science fiction movies. Built in the day when mechanical lineages and analogue electrical gauges provided feedback in modern airplanes, these flight simulators could train air force pilots to fly in conditions of total fog or darkness. The desire to improve on the safety record of early pilots was the incentive for the Edwin Link to create simulators built from the same technology used to control pipe organs of the day. Yet even these crude devices incorporated much of what characterizes flight simulators today. With the link trainer, the student pilot was placed inside an enclosed cockpit mounted on a 360 pivot. Once inside the cockpit, the pilot would practice flying blind. With working controls and instruments, the pilot could practice flying in an immersive environment complete with feedback. The stick of the link-trainer worked like an actual airplane and allowed the trainer to turn and bank. Mimicking a real aircraft, artificial horizons and altimeter gauges provided the pilot with the feedback need to fly blind. Pilots would progress through a simulated mission with their route traced on a large table with a pen mounted on a small motorized carriage. Using radio headsets, communication between the trainer and the pilot simulated the actual sound between ground control and pilot. Advanced models featured the full instrumentation of the modern fighters of the day. With over 10,000 of these units built during the Second World War, they can still be found in many air museums in North America and Europe (Link Flight Trainer, 2000).
Виртуальной реальности, в своем развитии повторяет полет. Тренажеры, используемые в летную подготовку во время Второй Мировой Войны много общего в принципе с тех сделал сегодня для военных и пассажирских самолетов, даже если они похожи на изобретения из ретро-фантастических фильмов. Построен в тот день, когда механические линий и аналоговых электрических датчиков условии обратной связи в современных самолетах, эти тренажеры могли бы обучить пилотов ВВС летать в условиях тумана или темноты. Желание улучшить показатели безопасности ранних летчиков было стимулом для Эдвина ссылку для создания тренажеров, построенных из того же технология используется для контроля трубных органов в день. Но даже эти грубые устройств, входящих многое из того, что характеризует летных тренажеров сегодня. Со ссылкой тренер, ученик пилота был помещен внутри закрытой кабины, установленный на 360 разворота. Оказавшись внутри кабины, пилот будет практика вслепую. Рабочие органы управления и приборы, пилот мог поупражняться в полетах в виртуальную реальность, полную с обратной связью. Палка ссылку-тренер работал как настоящий самолет и позволили тренеру свою очередь и банк. Имитирует реальных самолетов, искусственных горизонтов и высотомер, датчики предоставил пилот с обратной связью нужно лететь вслепую. Пилотов будет проводиться в рамках моделируемой миссии с их маршрут прорисованный на большой стол с ручкой, установленный на небольшой моторизованный экипаж. С помощью радио-гарнитуры, связь между тренером и пилот имитация реального звука между наземным центром управления полетами и пилота. Современные модели представлен полный инструментарий современных истребителей в день. С более чем 10 000 из этих блоков, построенных во время Второй Мировой войны, они могут все еще быть найдены во многих заповедниках, в Северной Америке и Европе (ссылку летным инструктором, 2000).
The link simulator provides two important lessons in the history of technology. First, virtual reality and the desire to have an immersive training environment preceded the computer revolution that began in the 1960’s. Today’s simulators, though similar in functionality and purpose, share little in the underlying technology used to accomplish their goal. Today’s multimillion dollar simulators reproduce the view, sound and motion experience in a real jet cockpit. Built on top of a six degrees of freedom motion platform, the entire cockpit of a jet can bank, yawl and pitch as it flies under simulated conditions. When first developed, the computing requirements for these simulators were at the cutting edge of computer technology. Advanced graphic engines, parallel processing, high resolution graphic displays, motion controlled platforms, and a geographic database of the world’s topographical features are all critical milestones in the history of computing and have contributed to the design of modern flight simulators (George, 2000).
Ссылка симулятор обеспечивает два важных урока в истории техники. Во-первых, виртуальная реальность и желание иметь иммерсивной обучающей среды предшествовала компьютерная революция, начавшаяся в 1960-х годах. Сегодняшние тренажеры, хоть и похожие по функционалу и назначению, имеет мало общего в базовой технологии используются для достижения своей цели. Сегодняшние многомиллионные имитаторы воспроизводят вид, звук и движение струи опыт в реальной кабине. Построенный на вершине шесть степеней свободы движения платформы, весь кокпит реактивного можете банк, ял и шага, как он летает в искусственных условиях. Когда впервые разработана, вычислительные требования для этих тренажеров были на переднем крае компьютерных технологий. Продвинутые графические движки, параллельной обработки, высокого разрешения, графические дисплеи, движения контролируемых платформ, и географическую базу данных всего мира топографические особенности-все это важнейшие вехи в истории вычислительной техники и внесли свой вклад в разработку современных летных тренажеров (Джордж, 2000).
Second, VR as a simulation of reality has been instrumental in the advancement of the technology it simulates, in this case flight. The ability to fly an advanced fighter jet or one of the new generations of fly-by-wire passenger jets was dependent on the same technology used to create advanced simulators. For each advanced jet that flies today there is a simulator that prepares pilots for the actual experience of flight. Companies like Boeing, CAE and Lockheed Martin operate advanced simulators which utilize motion platforms, high resolution graphics systems and databases containing all the world’s land features an airports at high resolution. In these simulators which mimic almost every aspect of flying in the cockpit, pilots can prepare themselves for such experiences as flying into bad weather or responding to a mechanical or electrical systems failure. The safety of an entire industry now depends on these advanced simulators and their capability to train pilots on how best to prepare for these extraordinary events.
Во-вторых, ВР как симуляция реальности играет важную роль в продвижении технологии, по которой он имитирует, в данном случае полета. Способность летать современный истребитель или один из новых поколений летать по проводам пассажирских самолетов зависел от той же технологии, используемой для создания передовых симуляторов. Для каждого продвинутого самолете, который летит сегодня есть симулятор, который готовит пилотов для реального опыта полетов. Таких компаний, как Boeing, CAE и Локхид Мартин работают современные тренажеры, которые используют движения платформ, графики с высоким разрешением систем и баз данных, содержащих все суши в мире есть аэропорты в высоком разрешении. В эти тренажеры, которые имитируют практически каждый аспект полета в кабине пилотов, летчики могут подготовиться к таким опытом как летать в плохую погоду или в ответ на механические или электрические системного сбоя. Безопасность всей отрасли теперь зависит от этих тренажеров и их потенциал для обучения пилотов о том, как лучше подготовиться к таким событиям чрезвычайного характера.
Millions of dollars have been invested in creating simulators for the military that have proven indispensible for training pilots for all types of aircrafts. Simulated worlds are also valuable tools in many fields for exploration, testing and training. But, beyond flight simulators, advanced applications are rarely found in training and education. For example, there are a few advanced auto simulators used to in research on passenger and driver safety in US and Europe (NADS, 2012; Schwartz, 2003). However, given their great expense, it is doubtful they will be used to train a young teenage driver when the alternative, a practice permit and a shopping mall parking lot on a Sunday morning, is a simpler and less costly first introduction to the driving experience.
Миллионы долларов были инвестированы в создание тренажеров для военных, которые оказались незаменимыми для подготовки летчиков для всех типов самолетов. Смоделированные миры являются также ценным инструментом во многих областях для исследования, тестирования и обучения. Но, помимо тренажеров, современные приложения редко встречаются в обучении и воспитании. Например, есть несколько современных авто симуляторов, используемых в исследования на пассажира и водителя безопасности в США и Европе (НАДТ, 2012; Шварц, 2003). Однако, учитывая их большой счет, сомнительно что они будут использоваться для обучения молодых подростковых водителя, когда альтернативы практике допускают и торговый центр автостоянка в воскресенье утром, это проще и менее затратно во-первых Введение в опыт вождения.