Программные продукты и системы

Для подготовки операторов сложных технических систем используются тренажерно-обучающие системы (ТОС) – технические средства, отвечающие требованиям методик подготовки, реализующие модель таких систем и обеспечивающие контроль за действиями обучаемого. Кроме формирования индивидуальных профессиональных навыков и умений, ТОС могут применяться для отработки групповых операций и для исследований. Подсистема визуализации обеспечивает отображение результатов моделирования внешней среды и объекта управления с помощью устройств отображения информации. Мультимедийные технологии при построении ТОС позволяют создавать банки данных учебных материалов, содержащие изображения, тексты, сопровождающиеся аудио, видео и другими визуальными эффектами, включают в себя интерактивный интерфейс и дают возможность эффективно использовать накопленную информацию при организации дистанционного и распределенного обучения. Одним из видов мультимедийной информации, использующейся в ТОС, является графический виртуальный образ инструктора. Для его внедрения в единое синтезированное трехмерное окружение создан метод рир-проекции, базирующийся на методе 3D-кеинга.

Основной идеей технологии кеинга является выделение объекта от однородного фона. Данный процесс можно описать как процесс создания маски, содержащей информацию о прозрачности изображения и отделяющей объект от остального изображения. В компьютерной графике маска является изображением с одним каналом, используемым для определения прозрачных областей переднего плана и фона на скомбинированном изображении. Маску прозрачности часто называют альфа-каналом.

Создание качественной маски прозрачности – трудоемкая задача. Наиболее простым решением является создание маски, которая делает фон изображения полностью прозрачным, а объекты переднего плана абсолютно видимыми. Однако такой подход неприменим для сложных сцен: объекты переднего плана будут иметь резкие края и, соответственно, выглядеть нереалистично. Для отображения таких объектов, как волосы и дым, необходимо, чтобы маска прозрачности поддерживала не только дискретные значения прозрачности (0 – прозрачный объект, 1 – непрозрачный объект), но и значения в пределах от 0 до 1 для обеспечения частичной прозрачности объекта.

Подробное описание дается в статье «Метод рир-проекции в подсистеме визуализации тренажерно-обучающей системы», авторы: Гиацинтов А.М., Мамросенко К.А. (Центр визуализации и спутниковых информационных технологий НИИСИ РАН, Москва).