Виртуальная реальность получила множество реализаций в секторе обучения и моделирования, от хирургии мозга до военных операций. Теперь обучение сотрудников правоохранительных органов на основе VR (виртуальной реальности) доступно для офицеров полиции, чтобы быстро и безопасно подготовить их к различным ситуациям.
V-Armed - один из самых новых игроков в этой области, является создателем виртуальных симуляций для крупномасштабных тренировок с несколькими участниками. Участники передвигаются в большом, в основном пустом пространстве, и с помощью наголовных дисплеев (очков VR), датчиков тела, оружия прокси и стратегически расположенных дверных проемов испытывают тактические сценарии, как если бы они и их коллеги-офицеры действительно были там.
Опыт виртуальной реальности, разработанный с использованием Unreal Engine, включает реалистичные визуальные эффекты окружающей среды и людей, звуковые эффекты и другие сенсорные сигналы, предназначенные для того, чтобы вызывать те же психические и физические проблемы, что и реальные вещи, вплоть до выброса адреналина участники чувствуют, как разворачивается сценарий. Как и в реальной ситуации, участники могут свободно вызывать и жестикулировать друг другу. Командный персонал может просматривать сеанс под любым углом зрения, а также может воспроизвести сеанс позже.
«Цель V-Armed - помочь людям лучше обучаться», - говорит Элад Дабуш, руководитель по технологическим инновациям в V-Armed. «Для правоохранительных органов обучение в реальных местах может быть очень ограниченным. Например, в некоторых тренировочных средах вы не можете стрелять выше определенной высоты или в определенных направлениях, потому что пуля может приземлиться за пределы безопасной границы. В VR это не имеет значения. Это полная среда 360/6DOF и пули виртуальные».
Создание правдоподобной виртуальной среды
До запуска V-Armed три года назад, команда много лет работала над производством фильмов и видео, создавая многочисленные телевизионные рекламные ролики. Этот опыт демонстрирует внутреннюю реакцию участников. «После рассказа историй по телевидению, мы инстинктивно знаем, какие именно элементы следует включать, те, которые создадут стресс и напряжение, которые будут присутствовать в реальном сценарии», - говорит Ротем Шиффман, глава отдела развития V-Armed. «Это напряжение абсолютно необходимо для эффективного тренировочного опыта».
Шиффман объясняет, что, когда пользователь может забыть, что он в виртуальной реальности, его тело начинает реагировать так же, как и в реальной жизни. Сценарий виртуальной реальности должен быть достаточно реалистичным на нескольких уровнях: визуально, эмоционально, физически , чтобы обмануть мозг обучаемого, заставив его думать, что он или она действительно там. Физика и освещение, как в реальном мире, реалистичное оружие и униформа, а также реалистичные звуковые эффекты - это лишь некоторые из инструментов, которые используются для достижения этой цели.
Создание такого опыта - это не просто воссоздание среды до мельчайших деталей с 3D-моделями с высоким разрешением. На самом деле, это будет препятствием для скорости воспроизведения VR. В виртуальной реальности жизненно важной частью ее реализации является поддержание частоты кадров на достаточно высоком уровне для быстрого обновления и плавного движения, что означает выбор ваших сражений с учетом уровней детализации.
«Это не просто визуальная точность и реалистичность. Это подлинность», - говорит Дабуш. «Мы обнаружили, что текстурирование, освещение, затенение и общее настроение имеют гораздо большее значение, чем подсчет полигонов, особенно с нашей целевой аудиторией. Если стена или предмет мебели не на 100% реалистичны, это не будет зарегистрировано большинством проходящих подготовку. Но важно, чтобы оружие, которое они держат, было абсолютно правильным, и чтобы их униформа была точной. Это те вещи, которые делают пространство реальным для них».
Благодаря правильному балансу реалистичных деталей и скорости воспроизведения, сценарии V-Armed стали идеальным местом для захватывающих тренировок. «Мы видим, как ученики выходят в конце с учащенным сердцебиением и одышкой», - говорит Шиффман. «Вы можете сказать по их голосу, что они ведут себя так, как будто они действительно находятся в этой обстановке».
Одна из учебных сессий V-Armed была недавно показана в новостях ABC, где старшие сотрудники правоохранительных органов высоко оценили эффективность обучения, а также ценность проверки эффективности работы офицера по факту. Они также признали удобство возможности обучать сотни офицеров в любом виртуальном месте без суеты реальной логистики.
Развитие обучения с Редактором Сценариев
В конце прошлого года V-Armed арендовал помещение в Бруклине, штат Нью-Йорк, когда случайно детектив из полиции Нью-Йорка увидел их знак и зашел в гости. Это благоприятное начало привело к тому, что V-Armed предложила тренинг VR для NYPD бесплатно. Обучение стало возможным при поддержке Департамента Внутренней Безопасности (Department of Homeland Security) и Академии Контртеррористического Образования (Academy of Counter-Terrorism Education) при Университете штата Луизиана (LSU NCBRT/ACE).
V-Armed создал Редактор Сценариев (Scenario Editor), свой собственный инструмент для создания сценариев, на вершине Unreal Engine, чтобы лидеры обучения сами могли настраивать работу и создавать совершенно новые сценарии в средах. Например, можно добавить определенные типы гражданских лиц, чтобы сделать сценарий более реалистичным, например, дети для школьной среды или смесь полов и возрастов в открытом парке.
Шиффман написал Редактор Сценариев, чтобы удовлетворить требование NYPD в том, чтобы обучаемые проходили множество различных сценариев. Вместо того, чтобы V-Armed сам создавал сценарии, они позволяли пользователям создавать и изменять их по своему усмотрению. Начиная с базового макета, такого как школа, склад или парк, тренер может сам перетаскивать мебель, реквизит, аватары, аудиовизуальные стимулы и триггеры действий в макет, наращивая его до завершения сценария.
«Редактор Сценариев позволяет тренерам, даже тем, у кого нет опыта разработки, создавать сценарий обучения с нуля», - говорит Шиффман. «Например, пользователь может разместить противника и гражданских лиц в комнате A и добавить триггер, чтобы, когда участник входит в комнату B, противник начал стрелять, направляя внимание участников на эту комнату. Это очень гибкий инструмент, который позволяет им создавать множество сценариев для разнообразных целей обучения. Кроме того, оператор может контролировать и инициировать действия в режиме реального времени по мере развития сценария».
Инструменты анализа, включенные в систему, предоставляют правоохранительным органам возможности, которых у них никогда не было при обучении в режиме реального времени. Например, старший офицер может воспроизвести сеанс в виде сверху и оценить производительность конкретного сотрудника или всей команды. С живыми тренировками это просто невозможно. И после того, как они прошли десятки или сотни офицеров в ходе обучения, команда может проанализировать закономерности и определить области для улучшения.
V-Armed также выпустил более мобильную версию системы, которая может быть отправлена и установлена в течение нескольких дней. Все, что требуется, это место с достаточным пространством.
«Наше видение заключается в том, чтобы предоставить этот удивительный учебный инструмент каждому агентству, которое нуждается в нем», - говорит Дабуш.
Выбор Unreal Engine для работы
Дабуш и Шиффман начали работать с технологиями реального времени ещё, когда работали в сфере развлечений. «Мы попробовали некоторые другие движки, но получать лучшие результаты начали намного быстрее в Unreal», - говорит Дабуш.
Команде нравится тот факт, что для обучения и моделирования решений, они могут использовать C++ для всего своего низкоуровневого кода вместе со сценариями Blueprint для кода, специфичного для сценария. Факт, что код с открытым источником дает им возможность отладки гораздо быстрее. V-Armed реализует весь свой базовый код в виде серии плагинов поверх стандартной сборки Unreal Engine и прикрепляет плагины ко всем проектам, которые они создают.
«Мы обычно создаем прототипы с использованием Blueprint и извлекаем все повторно используемые части в наши общие библиотеки C++, оставляя лишь минимальный объем высокоуровневой работы над Blueprint, которую нам необходимо выполнить для каждого конкретного проекта», - говорит Шиффман. «Двухуровневая среда разработки Unreal очень полезна в этом отношении».
Именно эти функции, а также визуальная точность и скорость воспроизведения, которые они смогли достичь, заключили сделку на выбор двигателя реального времени. «Без Unreal, - говорит Шиффман, - мы не смогли бы этого добиться».
Заглядывая в будущее
Эти первые успехи привели V-Armed в восторг от использования VR для подготовки полицейских в будущем. «Обучение на презентациях PowerPoint - это прошлое», - говорит Дабуш. «Как только вы надеваете гарнитуру и видите, что виртуальный аватар учит вас и показывает вам что-то, и у вас есть воспоминания о том, что вы были в определенной ситуации, это оказывает влияние и обучает вас намного лучше».
Шифман разделяет мнение, что это определённый выход для правоохранительных органов. «То, что мы делаем, - это не просто обучение меткой стрельбе. При съемке принимается множество решений. И что еще важнее, когда не стрелять».
