Віртуальна реальність отримала безліч реалізацій у секторі навчання та моделювання, від хірургії мозку до військових операцій. Тепер навчання співробітників правоохоронних органів на основі VR (віртуальної реальності) доступне для офіцерів поліції, щоб швидко та безпечно підготувати їх до різних ситуацій.
V-Armed - один із найновіших гравців у цій галузі, є творцем віртуальних симуляцій для великомасштабних тренувань із кількома учасниками. Учасники пересуваються у великому, в основному порожньому просторі, і за допомогою наголовних дисплеїв (окулярів VR), датчиків тіла, зброї проксі та стратегічно розташованих дверних прорізів випробовують тактичні сценарії, начебто вони та їхні колеги-офіцери справді були там.
Досвід віртуальної реальності, розроблений з використанням Unreal Engine, включає реалістичні візуальні ефекти навколишнього середовища та людей, звукові ефекти та інші сенсорні сигнали, призначені для того, щоб викликати ті ж психічні та фізичні проблеми, що й реальні речі, аж до викиду адреналіну учасники відчувають як розгортається сценарій. Як і в реальній ситуації, учасники можуть вільно викликати та жестикулювати один одному. Командний персонал може переглядати сеанс під будь-яким кутом зору, а також може відтворити сеанс пізніше.
«Мета V-Armed – допомогти людям краще навчатися», – каже Елад Дабуш, керівник з технологічних інновацій у V-Armed. «Для правоохоронних органів навчання у реальних місцях може бути дуже обмеженим. Наприклад, у деяких тренувальних середовищах ви не можете стріляти вище за певну висоту або в певних напрямках, тому що куля може приземлитися за межі безпечного кордону. У VR це немає значення. Це повне середовище 360/6DOF та кулі віртуальні».
Створення правдоподібного віртуального середовища
До запуску V-Armed три роки тому команда багато років працювала над виробництвом фільмів та відео, створюючи численні телевізійні рекламні ролики. Цей досвід показує внутрішню реакцію учасників. «Після оповідання історій з телебачення, ми інстинктивно знаємо, які саме елементи слід включати, ті, які створять стрес і напругу, які будуть присутні у реальному сценарії», – каже Ротем Шіффман, голова відділу розвитку V-Armed. "Ця напруга абсолютно необхідна для ефективного тренувального досвіду".
Шиффман пояснює, що коли користувач може забути, що він у віртуальній реальності, його тіло починає реагувати так само, як і в реальному житті. Сценарій віртуальної реальності має бути досить реалістичним на кількох рівнях: візуально, емоційно, фізично , щоб обдурити мозок учня, змусивши його думати, що він чи вона справді там. Фізика та освітлення, як у реальному світі, реалістична зброя та уніформа, а також реалістичні звукові ефекти – це лише деякі з інструментів, що використовуються для досягнення цієї мети.
Створення такого досвіду - це не просто відтворення середовища до найдрібніших деталей із 3D-моделями з високою роздільною здатністю. Насправді це буде перешкодою для швидкості відтворення VR. У віртуальній реальності життєво важливою частиною її реалізації є підтримка частоти кадрів на досить високому рівні для швидкого оновлення та плавного руху, що означає вибір ваших боїв з урахуванням рівнів деталізації.
«Це не просто візуальна точність та реалістичність. Це справжність», – каже Дабуш. «Ми виявили, що текстурування, освітлення, затінення та загальний настрій мають набагато більше значення, ніж підрахунок полігонів, особливо з нашою цільовою аудиторією. Якщо стіна або предмет меблів не на 100% реалістичні, це не буде зареєстровано більшістю тих, хто проходить підготовку. Але важливо, щоб зброя, яку вони тримають, була абсолютно правильною, і щоб їхня уніформа була точною. Це ті речі, які роблять простір реальним для них».
Завдяки правильному балансу реалістичних деталей та швидкості відтворення сценарії V-Armed стали ідеальним місцем для захоплюючих тренувань. «Ми бачимо, як учні виходять наприкінці з прискореним серцебиттям та задишкою», - каже Шіффман. «Ви можете сказати за їхнім голосом, що вони поводяться так, ніби вони справді перебувають у цій обстановці».
Одна з навчальних сесій V-Armed була нещодавно показана в новинах ABC, де старші правоохоронці високо оцінили ефективність навчання, а також цінність перевірки ефективності роботи офіцера за фактом. Вони також визнали зручність можливості навчати сотні офіцерів у будь-якому віртуальному місці без суєти реальної логістики.
Розвиток навчання з Редактором Сценаріїв
Наприкінці минулого року V-Armed орендував приміщення у Брукліні, штат Нью-Йорк, коли випадково детектив із поліції Нью-Йорка побачив їхній знак і зайшов у гості. Цей сприятливий початок призвело до того, що V-Armed запропонувала тренінг VR для NYPD безкоштовно. Навчання стало можливим за підтримки Департаменту Внутрішньої Безпеки (Department of Homeland Security) та Академії Контртерористичної Освіти (Academy of Counter-Terrorism Education) при Університеті штату Луїзіана (LSU NCBRT/ACE).
V-Armed створив Редактор Сценаріїв (Scenario Editor), свій власний інструмент для створення сценаріїв, на вершині Unreal Engine, щоб лідери навчання самі могли налаштовувати роботу та створювати нові сценарії в середовищі. Наприклад, можна додати певні типи цивільних осіб, щоб зробити сценарій більш реалістичним, наприклад, діти для шкільного середовища або суміш статей та віку у відкритому парку.
Шиффман написав Редактор Сценаріїв, щоб задовольнити вимогу NYPD у тому, щоб учні проходили безліч різних сценаріїв. Замість того, щоб V-Armed сам створював сценарії, вони дозволяли користувачам створювати та змінювати їх на власний розсуд. Починаючи з базового макета, такого як школа, склад чи парк, тренер може сам перетягувати меблі, реквізит, аватари, аудіовізуальні стимули та тригери дій у макет, нарощуючи його до завершення сценарію.
«Редактор Сценаріїв дозволяє тренерам, навіть тим, хто не має досвіду розробки, створювати сценарій навчання з нуля», - каже Шиффман. «Наприклад, користувач може розмістити супротивника та цивільних осіб у кімнаті A та додати тригер, щоб, коли учасник входить до кімнати B, супротивник почав стріляти, звертаючи увагу учасників на цю кімнату. Це дуже гнучкий інструмент, який дозволяє створювати безліч сценаріїв для різноманітних цілей навчання. Крім того, оператор може контролювати та ініціювати дії в режимі реального часу у міру розвитку сценарію».
Інструменти аналізу, включені в систему, надають правоохоронним органам можливості, яких вони ніколи не мали при навчанні в режимі реального часу. Наприклад, старший офіцер може відтворити сеанс у вигляді зверху та оцінити продуктивність конкретного співробітника чи всієї команди. Із живими тренуваннями це просто неможливо. І після того, як вони пройшли десятки чи сотні офіцерів у ході навчання, команда може проаналізувати закономірності та визначити галузі для покращення.
V-Armed також випустив більш мобільну версію системи, яка може бути відправлена та встановлена протягом кількох днів. Все, що потрібно, це місце із достатнім простором.
«Наше бачення полягає в тому, щоб надати цей дивовижний навчальний інструмент кожному агентству, яке потребує його», - каже Дабуш.
Вибір Unreal Engine для роботи
Дабуш та Шиффман почали працювати з технологіями реального часу ще, коли працювали у сфері розваг. "Ми спробували деякі інші движки, але отримувати кращі результати почали набагато швидше в Unreal", - говорить Дабуш.
Команді подобається той факт, що для навчання та моделювання рішень вони можуть використовувати C++ для всього свого низькорівневого коду разом зі сценаріями Blueprint для коду, специфічного для сценарію. Факт, що код з відкритим джерелом дає можливість налагодження набагато швидше. V-Armed реалізує весь свій базовий код у вигляді серії плагінів поверх стандартного складання Unreal Engine та прикріплює плагіни до всіх проектів, які вони створюють.
«Ми зазвичай створюємо прототипи з використанням Blueprint і витягуємо всі частини, що використовуються повторно, в наші спільні бібліотеки C++, залишаючи лише мінімальний обсяг високорівневої роботи над Blueprint, яку нам необхідно виконати для кожного конкретного проекту», - говорить Шиффман. «Дворівневе середовище розробки Unreal дуже корисне у цьому відношенні».
Саме ці функції, а також візуальна точність та швидкість відтворення, які вони змогли досягти, уклали угоду на вибір двигуна реального часу. "Без Unreal, - каже Шиффман, - ми не змогли б цього досягти".
Заглядаючи у майбутнє
Ці перші успіхи привели V-Armed у захват від використання VR для підготовки поліцейських у майбутньому. «Навчання на презентаціях PowerPoint – це минуле», – каже Дабуш. «Щойно ви одягаєте гарнітуру і бачите, що віртуальний аватар вчить вас і показує вам щось, і у вас є спогади про те, що ви були в певній ситуації, це впливає і навчає вас набагато краще».
Шифман поділяє думку, що це є певний вихід для правоохоронних органів. «Те, що ми робимо, - це не просто навчання влучної стрільби. Під час зйомки приймається безліч рішень. І що важливіше, коли не стріляти».
