Пойнтман (пользовательский интерфейс)

Pointman: пользовательский интерфейс для моделирования спешенной пехоты
Разработчик(и)	Исследовательская лаборатория ВМС США
Платформа	Microsoft Windows
Тип	Военное моделирование и обучение. Компьютерное моделирование .

Pointman — это сидячий пользовательский интерфейс для управления своим аватаром в виртуальной трехмерной среде . Он сочетает в себе отслеживание головы , геймпад и скользящие ножные педали, чтобы обеспечить позиционный контроль над многими аспектами позы аватара. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Pointman был разработан Исследовательской лабораторией ВМС США (NRL) для поддержки использования моделирования спешенной пехоты для тренировок и репетиций миссий морской пехоты США . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Целью NRL при разработке Pointman было расширить диапазон и точность действий, поддерживаемых виртуальными симуляторами, чтобы лучше представить, на что способны пехотинцы. ^{[ 4 ]}

Как работает Пойнтман

Pointman стремится повысить уровень контроля, обеспечиваемый обычными игровыми контроллерами для настольных компьютеров и консолей, задействуя все тело пользователя для управления соответствующими сегментами тела аватара. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 5 ]} Пользователь использует голову и верхнюю часть тела, чтобы контролировать взгляд и прицеливание, а также наклоняется, чтобы пригнуться и выглянуть из-за укрытия. Он использует свои руки для управления виртуальным оружием и управления тактическими движениями, а ноги — для шага и контроля высоты позы своего аватара. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Pointman использует набор из трех устройств ввода потребительского уровня: Natural Point TrackIR 5 трекер , геймпад Sony DualShock 3 и пару педалей для авиасимулятора от CH Products. ^{[ 1 ]} Дополнительный ввод от головы и ног освобождает руки от необходимости управлять всем аватаром и позволяет более естественно распределять управление. Вместе три устройства ввода предлагают двенадцать независимых каналов управления позой аватара. ^{[ 4 ]}

Хед-трекер регистрирует перемещение и поворот головы пользователя. Пойнтман использует эти входные данные для сопоставления движений головы и туловища пользователя один к одному с движениями его аватара. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Виртуальный вид меняется, когда пользователь поворачивает голову, чтобы осмотреться, или наклоняет туловище в любом направлении. Когда оружие поднято в прицельное положение, его прицел остается в центре поля зрения , так что поворот головы также регулирует прицеливание. ^{[ 1 ]} Пользователь может целиться настолько точно, насколько он может держать голову на цели. ^{[ 2 ]}^{[ 6 ]} Сгибание головы вниз за счет сгибания позвоночника также регистрируется перемещением головы, и аватар принимает соответствующую позу. Наклон вперед и сгорбление используются, чтобы нырнуть за укрытие. Подъём вверх и наклон в сторону используются для выглядывания и стрельбы из-за укрытия. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Геймпад включает в себя два джойстика и пару датчиков наклона. Пойнтман использует джойстики, чтобы поворачивать тело аватара и задавать направление шага. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Наклон геймпада предназначен для управления удержанием виртуальной винтовки. Пользователь наклоняет геймпад вниз, чтобы опустить винтовку, и наклоняет геймпад вверх, чтобы постоянно поднимать винтовку через низкую готовность к прицеливанию, а затем к высокой готовности. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Это позволяет пользователям практиковать дульную дисциплину, опуская винтовку, чтобы избежать дружеских ударов дулом, сводя к минимуму столкновения при движении в ограниченном пространстве или ведя винтовку при движении вокруг укрытия. ^{[ 2 ]}^{[ 6 ]} Когда винтовка поднимается в прицельное положение, движение головы пользователя выравнивает изображение прицела. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Пользователь поворачивает геймпад (наклоняя его из стороны в сторону), чтобы наклонить оружие. ^{[ 1 ]} Кнопки геймпада предназначены для управления различными операциями с оружием (включая стрельбу и перезарядку) и функциями прицеливания (например, уровнем оптического масштабирования). ^{[ 7 ]} Ножные педали скользят вперед и назад, а также перемещаются вверх и вниз, как педали акселератора. Пойнтман использует эти входы для управления нижней частью тела аватара. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Поступательное скольжение (врозь, затем вместе) предназначено для управления разделением ног аватара, имитируя шагание, когда аватар находится в вертикальном положении, и ползание, когда аватар лежит лежа. ^{[ 2 ]} Это позволяет пользователям делать точные, размеренные шаги при обходе препятствий или укрытий, а также постоянно изменять свою скорость в реалистичном диапазоне ходьбы, бега и ползания. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 6 ]} Движение педалей вверх-вниз предназначено для управления высотой позы аватара посредством сгибания ног аватара. Это позволяет аватару постоянно переходить от стояния прямо к низкому приседанию (или вставать на колени, когда ноги раздвинуты), а также при наклоне от положения рук и коленей к положению животом на землю. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Возможность точно контролировать высоту позы своего аватара позволяет пользователям лучше использовать укрытия и укрытия, а также смотреть и стрелять из-за укрытия, минимизируя при этом незащищенность. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 6 ]}

Интеграция с общевойсковым симулятором Virtual Battlespace

Общевойсковые тренажеры Virtual Battlespace (VBS2, VBS3 и их преемник VBS4) от Bohemia Interactive Simulations (BIS) используются для тренировок морской пехотой США , армией США и рядом вооруженных сил НАТО . BIS тесно сотрудничала с NRL, чтобы тесно интегрировать интерфейс Pointman с VBS и позволить Pointman постоянно контролировать положение аватара пользователя. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Детальное изображение аватара пользователя становится видимым для других членов отряда, работающих в сетевой симуляции. Усовершенствованная Pointman VBS (VBS-Pointman) поддерживает работу широкого спектра стрелкового оружия и дополнительных форм мобильности, включая лазание, плавание и наездные роли (водитель, пассажир и наводчик) с использованием полного состава пилотируемых машин. ^{[ 8 ]}

Разработка и оценка

Pointman был разработан доктором Джимом Темплманом из NRL и реализован Патрисией Денбрук из DCS, Inc. Программа базового финансирования NRL поддержала первоначальную разработку Pointman и системы обучения менеджеров программ морской пехоты США (PM_TRASYS) совместно с Управлением военно-морских исследований (ONR). ) Офис программы Rapid Technology Transition поддержал интеграцию с VBS2. Отделение человеческих качеств, обучения и образования ONR оказало поддержку в доработке и демонстрации Pointman. ^{[ 1 ]}

Официальная оценка военной полезности (MUA) Pointman, интегрированного с VBS2, была проведена Экспериментальным центром MarForPac на MCB Гавайи в сентябре 2011 года. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Отряд морской пехоты, участвовавший в исследовании (рота гольфа, 2-й батальон, 34-й полк морской пехоты), дал Пойнтману высокие оценки за реализм и удобство использования. Отвечая на ряд вопросов опроса, морские пехотинцы почувствовали, что Пойнтман позволяет им реалистично: управлять обзором, выполнять тактические движения, управлять виртуальной винтовкой, использовать укрытия и контролировать позу аватара. Они нашли его удобным, простым в использовании и улучшающим симуляцию. Основная рекомендация отчета MUA заключалась в следующем: «Перевести усовершенствования Pointman DISI (интерфейс моделирования спешенной пехоты) в VBS2, чтобы повысить реалистичность и эффективность в качестве виртуального средства обучения». ^{[ 6 ]}

Будущие улучшения

НРЛ продолжается ^{[ когда? ]} разработать интерфейс Pointman в рамках продолжающихся исследований в области выразительного взаимодействия для настольного моделирования. Это предполагает расширение Pointman за счет включения невербальных коммуникаций (таких как движения глаз, выражение лица и жесты рук), необходимых для поддержки командного и межкультурного взаимодействия, без ограничения тактической мобильности. ^{[ 4 ]} Применение вождения — это тренировка навыков культурного взаимодействия наряду с навыками ведения боевых действий с использованием сценариев обучения, которые создают сочетание тактических, культурных и этических проблем. ^{[ 9 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р Темплман, Дж.; Денбрук, П. (2012). «Повышение реализма в интерфейсах рабочего стола для моделирования спешенной пехоты». Конференция по межсервисному/отраслевому обучению, моделированию и образованию (I/ITSEC) .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р Темплман, Дж.; Денбрук, П. (2012). «Пойнтман: пользовательский интерфейс для моделирования спешенной пехоты». Материалы Международного саммита по моделированию человека : 95–105.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Темплман, Дж. Н.; Сиберт, Ле; Пейдж, RC; Денбрук, PS (2009). «Пойнтман превращает виртуальную реальность в более реалистичный и эффективный тренировочный полигон пехоты». Обзор НРЛ : 60–65.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Темплман, Дж. «Повышение реализма в настольных интерфейсах для моделирования спешенной пехоты» .
^ Jump up to: ^а ^б Бирон, Лорен. «Pointman добавляет движение головы и ног в компьютерный симулятор» . Новости обороны . Архивировано из оригинала 8 мая 2014 года . Проверено 2 января 2013 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Управление военно-морских исследований, Кодекс 30: Департамент экспедиционных маневров и борьбы с терроризмом (2012). «Отчет об оценке военной полезности интерфейса моделирования спешенной пехоты Pointman». {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Денбрук, П. (март 2014 г.). «Краткие справочные карточки». Учебный пакет VBS-Pointman (Pointman, версия 3.1.034).
^ Денбрук, П. (март 2014 г.). «Обучающее руководство». Учебный пакет VBS-Pointman (Pointman, версия 3.1.034).
^ «Видение и стратегия морской пехоты на 2025 год» . Управление военно-морских исследований.

Внешние ссылки

[Templeman_IITSEC-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р Темплман, Дж.; Денбрук, П. (2012). «Повышение реализма в интерфейсах рабочего стола для моделирования спешенной пехоты». Конференция по межсервисному/отраслевому обучению, моделированию и образованию (I/ITSEC) .

[Templeman_ISHS-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р Темплман, Дж.; Денбрук, П. (2012). «Пойнтман: пользовательский интерфейс для моделирования спешенной пехоты». Материалы Международного саммита по моделированию человека : 95–105.

[NRL_Review-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Темплман, Дж. Н.; Сиберт, Ле; Пейдж, RC; Денбрук, PS (2009). «Пойнтман превращает виртуальную реальность в более реалистичный и эффективный тренировочный полигон пехоты». Обзор НРЛ : 60–65.

[IITSEC_slides-4] Jump up to: ^а ^б ^с Темплман, Дж. «Повышение реализма в настольных интерфейсах для моделирования спешенной пехоты» .

[Biron-5] Jump up to: ^а ^б Бирон, Лорен. «Pointman добавляет движение головы и ног в компьютерный симулятор» . Новости обороны . Архивировано из оригинала 8 мая 2014 года . Проверено 2 января 2013 г.

[MUA_Report-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Управление военно-морских исследований, Кодекс 30: Департамент экспедиционных маневров и борьбы с терроризмом (2012). «Отчет об оценке военной полезности интерфейса моделирования спешенной пехоты Pointman». {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[7] Денбрук, П. (март 2014 г.). «Краткие справочные карточки». Учебный пакет VBS-Pointman (Pointman, версия 3.1.034).

[8] Денбрук, П. (март 2014 г.). «Обучающее руководство». Учебный пакет VBS-Pointman (Pointman, версия 3.1.034).

[9] «Видение и стратегия морской пехоты на 2025 год» . Управление военно-морских исследований.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]