Песочный стол с дополненной реальностью

Песочный стол дополненной реальности (ARES) — это интерактивный цифровой песочный стол , который использует технологию дополненной реальности (AR) для создания трехмерной карты пространства боя. Он был разработан Управлением человеческих исследований и инженерии (HRED) Армейской исследовательской лаборатории (ARL) с целью объединить положительные аспекты традиционных военных песочных столов с новейшими цифровыми технологиями, чтобы лучше поддержать обучение солдат и предложить новые возможности обучения. ^[1] Он использует проектор для отображения топографической карты поверх песка в обычной песочнице, а также датчик движения, который отслеживает изменения в расположении песка, чтобы соответствующим образом настроить отображение местности, созданное компьютером. ^[2]^[3]

Исследование ARL, проведенное в 2017 году с участием 52 действующих военнослужащих (36 мужчин и 16 женщин), показало, что участники, использовавшие ARES, тратили меньше времени на установку стола по сравнению с участниками, которые использовали традиционный песочный стол. Кроме того, ARES продемонстрировал более низкую оценку воспринимаемой рабочей нагрузки, измеренную с помощью рейтингов Индекса рабочей нагрузки НАСА (NASA-TLX), по сравнению с традиционным песчаным столом. Однако при воссоздании визуальной карты существенной разницы в результатах тестов после получения знаний не было. ^[4]

Разработка

Проект ARES был одной из 25 инициатив ARL, разрабатывавшихся с 1995 по 2015 год и направленных на визуализацию пространственных данных с помощью виртуальных или песочных интерфейсов. ^[1]^[5] Он был разработан Центром технологий моделирования и обучения HRED (STTC) под руководством Чарльза Амберна в качестве главного исследователя. ^[1] Сотрудничество с ARES включало Dignitas Technologies, Design Interactive (DI), Институт моделирования и обучения Университета Центральной Флориды и Военную академию США в Вест-Пойнте . ^[6]

ARES был в значительной степени разработан как материальный пользовательский интерфейс (TUI) , в котором цифровой информацией можно манипулировать с помощью физических объектов, таких как рука человека. Он был построен с использованием готовых коммерческих компонентов, включая проектор, ноутбук, ЖК-монитор, датчик Microsoft Xbox Kinect и разработанное правительством программное обеспечение ARES. Когда проектор и сенсор Kinect направлены вниз на поверхность песочницы, проектор обеспечивает цифровое наложение на песок, а сенсор Kinect сканирует поверхность карты, чтобы обнаружить любые жесты пользователя внутри границ песочницы. ^[1]

В ходе разработки исследователи изучали возможность внедрения таких идей, как мультитач-поверхности, 3D-голографические дисплеи и виртуальные среды. Однако бюджетные ограничения ограничили реализацию подобных идей. ^[5]

В сентябре 2014 года во время выставки Modern Day Marine в Квантико, штат Вирджиния, исследователи из ARL впервые продемонстрировали ARES. ^[7]

Использование

Согласно техническому отчету ученых ARL за 2015 год, ARES обладает следующими возможностями. ^[1]

Изображения, карты и видео можно проецировать на песчаный стол сверху вниз в режиме реального времени.
Ландшафт и сценарии, созданные в ARES, можно импортировать в различные приложения моделирования, такие как Virtual Battlespace 3 (VBS3) и One Semi-Automated Forces (OneSAF).
Военные символы и графику можно создавать, маркировать и размещать на песочном столе для создания различных сценариев.
Визуальные средства, такие как цветовые схемы и контурные линии, можно использовать, чтобы помочь пользователям придать форму песку, чтобы воспроизвести ранее сохраненный трехмерный ландшафт.
Пользователи могут использовать руку для навигации по различным меню, доступным в ARES, как если бы это была мышь.
Датчик ARES может обнаруживать и отслеживать присутствие рук, чтобы определить, куда указывает пользователь на песочном столе.
Веб-камеру можно использовать для общения с другими пользователями и предоставления коллегам вида сверху на песочный стол.
Приложения для планшетов на основе дополненной реальности и специально созданные карточки для заметок можно использовать для проецирования изображений различных транспортных средств на местности.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Амберн, Чарльз; Вей, Натан; Бойс, Майкл; Мизе, Джерри (октябрь 2015 г.). «Песочный стол дополненной реальности (ARES)» . Исследовательская лаборатория армии США .
^ «Kinect от Microsoft помогает создать инструмент картографирования песка дополненной реальности для морской пехоты и армии» . Таймс морской пехоты . 23 сентября 2014 года . Проверено 2 августа 2018 г.
^ Мафсон, Беккет (5 ноября 2014 г.). «Создавайте цифровую местность с помощью армейского песочного стола с нанесенной на карту проекцией» . Вице-творцы . Проверено 2 августа 2018 г.
^ Хейл, Келли; Райли, Дженнифер; Амберн, Чарльз; Вей, Натан (1 января 2018 г.). «Оценка песчаного стола дополненной реальности (ARES) во время строительства песчаного стола» . Исследовательская лаборатория армии США – через Центр технической информации Министерства обороны. ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Jump up to: ^а ^б Гарно, Кристофер; Бойс, Майкл; Короче, Пол; Вей, Натан; Амберн, Чарльз (1 февраля 2018 г.). «Стратегия исследования песочного стола дополненной реальности (ARES)» . Исследовательская лаборатория армии США – через Центр технической информации Министерства обороны. ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Гласс, Долли (18 декабря 2014 г.). «Армия и морская пехота исследуют технологию песчаных столов» . Команда Орландо . Проверено 2 августа 2018 г.
^ Хедельт, Карден (24 сентября 2014 г.). «Новая технология песчаного стола, представленная в Modern Day Marine» . ЧИПСЫ . Проверено 2 августа 2018 г.

[Amburn_2015-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Амберн, Чарльз; Вей, Натан; Бойс, Майкл; Мизе, Джерри (октябрь 2015 г.). «Песочный стол дополненной реальности (ARES)» . Исследовательская лаборатория армии США .

[2] «Kinect от Microsoft помогает создать инструмент картографирования песка дополненной реальности для морской пехоты и армии» . Таймс морской пехоты . 23 сентября 2014 года . Проверено 2 августа 2018 г.

[3] Мафсон, Беккет (5 ноября 2014 г.). «Создавайте цифровую местность с помощью армейского песочного стола с нанесенной на карту проекцией» . Вице-творцы . Проверено 2 августа 2018 г.

[4] Хейл, Келли; Райли, Дженнифер; Амберн, Чарльз; Вей, Натан (1 января 2018 г.). «Оценка песчаного стола дополненной реальности (ARES) во время строительства песчаного стола» . Исследовательская лаборатория армии США – через Центр технической информации Министерства обороны. ^{[ мертвая ссылка ]}

[Garneau_2018-5] Jump up to: ^а ^б Гарно, Кристофер; Бойс, Майкл; Короче, Пол; Вей, Натан; Амберн, Чарльз (1 февраля 2018 г.). «Стратегия исследования песочного стола дополненной реальности (ARES)» . Исследовательская лаборатория армии США – через Центр технической информации Министерства обороны. ^{[ мертвая ссылка ]}

[6] Гласс, Долли (18 декабря 2014 г.). «Армия и морская пехота исследуют технологию песчаных столов» . Команда Орландо . Проверено 2 августа 2018 г.

[7] Хедельт, Карден (24 сентября 2014 г.). «Новая технология песчаного стола, представленная в Modern Day Marine» . ЧИПСЫ . Проверено 2 августа 2018 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]