НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ КАЧЕСТВА СИНТЕЗА 3D-ИЗОБРАЖЕНИЙ
ДЛЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ КОГНИТИВНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СРЕД 

Михеев Михаил Юрьевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информационных технологий и систем, Пензенский государственный технологический университет (440039, Россия, г. Пенза, проезд Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11), E-mail: mix1959@gmail.com
Мещерякова Елена Николаевна, старший преподаватель, кафедра информационных технологий и систем, Пензенский государственный технологический университет (440039, Россия, г. Пенза, проезд Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11), E-mail: murashkinaelena@mail.ru
Найниш Лариса Алексеевна, доктор педагогических наук, профессор, кафедра начертательной геометрии и графики, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (440028, Россия, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28), E-mail: larisia@yandex.ru
Кувшинова Ольга Александровна, старший преподаватель, кафедра информационно-вычислительных систем, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (440028, Россия, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28), E-mail: oly791702@rambler.ru 

515 + 004.92, 629.78.018; 629.76.018 

DOI

10.21685/2307-4205-2018-4-11 

Существующие аппаратно-программные комплексы, решающие задачи синтеза 3D-изображений, решают унифицированные задачи синтеза изображений и не учитывают специфические требования специализированных когнитивных обучающих сред. При синтезе визуальной трехмерной модели части сцены визуализации, наблюдаемой через окно кабины автомобильного тренажера, необходимо обеспечить получение такого качества модели 3D-пространства, которое могло бы обеспечить наблюдателю возможности тренировки своего глазомера.
При этом качество такой модели 3D-пространства должно позволить обучаемому приобрести профессиональные навыки управления транспортным средством. Проведенные авторами экспериментальные исследования показали, что применение тренажерных сред наряду с положительными моментами имеют ряд негативных последствий обучения, заключающихся в приобретении обучаемым частичных ложных навыков. Этим обучение управлению транспортным средством на тренажере отличается от обучения управлению на реальном транспортном средстве.
В статье рассматриваются некоторые виды ошибок при формировании 3D-изображений для специализированных когнитивных обучающих сред, связанных с неправильным отображением теней при синтезе трехмерных моделей, и предлагаются пути их устранения. 

Ключевые слова

когнитивные обучающие среды, качество синтеза 3D-изображений, принятие решений, постановка задач управления, профессиональное обучение, новые информационные технологии в решении задач управления и принятия решений 

 Скачать статью в формате PDF

1. Voxel volumes volume-oriented visualization system / S. I. Vyatkin, B. S. Dolgovesov, A. V. Yesin, R. A. Schervakov, S. E. Chizhik // Proceeedings – Shape Modeling International 1999 – International Conference on Shape Modeling and Applications. – N.Y., 1999. – С. 234–241.
2. Elkhov, V. A. Light loss reduction of lcd polarized stereoscopic projection / V. A. Elkhov, Y. N. Ovechkis // Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering Stereoscopic Displays and Virtual Reality Systems X / ed. A. J. Woods, M. T. Bolas, J. O. Merritt, S. A. Benton. – Santa Clara, CA, 2003. – С. 45–48.
3. Найниш, Л. А. Изображения в жизни человека / Л. А. Найниш, Л. В. Ремонтова, С. А. Кочерова // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2013. – № 12 (16). – С. 26–31.
4. Елхов, В. А. Особенности формирования объемного изображения в цифровом стереоскопическом кинематографе / В. А. Елхов, Н. В. Кондратьев, Ю. Н. Овечкис, Л. В. Паутова // Мир техники кино. – 2011. – № 20. – С. 4–8.
5. Роганов, В. Р. К задаче разработки киберфизической системы имитаторов тренажера, моделирующих пространство за остеклением кабины / В. Р. Роганов, М. Ю. Михеев // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2017. – Т. 2. – С. 339–342.
6. Найниш, Л. А. Проблемы профессиональной подготовки студентов технических вузов средствами геометро-графических дисциплин / Л. А. Найниш, Л. Е. Гаврилюк // Alma mater (Вестник высшей школы). – 2013. – № 4. – С. 88–91.
7. К вопросу о расчетах основных параметров оптико-аппаратного устройства индикации, позволяющего реализовать безочковый 3D индикатор / В. Р. Роганов, А. В. Сѐмочкин, В. О. Филиппенко, Е. А. Асмолова, А. М. Михеев // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2015. – № 4 (26). – С. 182–199.
8. Пат. 2146856 Российская Федерация. Система объемного телевидения / Роганов В. Р. – зарег. 30.12.1997. 9. Ovechkis, Yu. N. Analysis the influence of the difference between accommodation and convergence in virtual reality helmets on comfort perception / Yu. N. Ovechkis, D. I. Popov, A. I. Romanova // Мир техники кино. – 2016. – Т. 10, № 4. – С. 3–6.
10. Роганов, В. Р. Особенности оптико-аппартно-программных комплексов моделирования 3D изображения / В. Р. Роганов // Теория и практика имитационного моделирования и создания тренажеров. – 2015. – С. 83–91.
11. Овечкис, Ю. Н. Голография без голографии. Мифы и реальность / Ю. Н. Овечкис // Мир техники кино. – 2017. – Т. 11, № 3. – С. 3–5.
12. Integrated organization of the system for forming the information support of aeronautical simulator / V. R. Roganov, A. B. Sagyndyk, R. F. Akhtarieva, A. K. Beisenbayeva, S. I. Sannikova // International Journal of Applied Engineering Research. – 2017. – Vol. 12, № 15. – P. 5207–5213.
13. Роганов, В. Р. Имитаторы визуальной обстановки для тренажеров подготовки водителей транспортных средств / В. Р. Роганов, М. Ю. Михеев, Е. А. Асмолова, Т. В. Жашкова // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2016. – Т. 2. – С. 326–328.
14. Формирование виртуальной реальности / В. Р. Роганов, М. Ю. Михеев, М. В. Четвергова, Т. В. Жашкова, К. В. Гудков, Е. А. Гудкова, Е. Н. Мещерякова, Е. А. Асмолова // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2016. – Т. 2. – С. 328–332.
15. Роганов, В. Р. Анализ современного состояния исследований и разработок визуальных баз данных компьютерных генераторов изображений имитаторов визуальной обстановки авиационных тренажеров / В. Р. Роганов // Современные информационные технологии. – 2017. – № 26. – С. 45–57.
16. Гришко, А. К. Динамическая оптимизация управления структурными элементами сложных систем (статья) / А. К. Гришко, Т. В. Жашкова, Н. К. Юрков // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2015. – С. 134–141.
17. Main provisions for formation of cognitive model of visually observable environment synthesized for aircraft simulator / V. Roganov, M. Miheev, E. Roganova, B. I. Nurgozhin, V. Fillipenko // Advances in Engineering Research, Actual Issues of Mechanical Engineering (AIME 2017). – 2017. – Vol. 133. – Р. 671–676.
18. Роганов, В. Р. О необходимости учета комплексного подхода при создании и исследовании информационных моделей виртуального пространства тренажерных систем / В. Р. Роганов, И. Ю. Семочкина, М. В. Тюрин // Надежность и качество сложных систем. – 2015. – № 4 (12). – С. 38–45.
19. Flight simulator information support / V. R. Roganov, E. V. Roganova, M. J. Micheev, T. V. Zhashkova, O. A. Kuvshinova, S. M. Gushchin // View Correspondence (jump link) Defence S and T Technical Bulletin. – 2018. – Vol. 11, iss. 1. – P. 90–98.
20. Гришина, Ю. С. Расширение списка задач обучения летчиков при полетах на авиационных тренажерах / Ю. С. Гришина, В. Р. Роганов // Перспективные направления развития отечественных информационных технологий : материалы III Межрегион. науч.-практ. конф. / науч. ред. Б. В. Соколов. – М., 2017. – С. 135–137.
21. Роганов, В. Р. Имитаторы визуальной обстановки авиационных тренажеров / В. Р. Роганов, Ю. С. Гришина // Перспективные направления развития отечественных информационных технологий : материалы III Межрегион. науч.-практ. конф. / науч. ред. Б. В. Соколов. – М., 2017. – С. 139–141.
22. Елхов, В. А. Цифровой синтез многоракурсных стереоскопических изображений для безочковой растровой демонстрации / В. А. Елхов, Н. В. Кондратьев, Ю. Н. Овечкис, Л. В. Паутова // Мир техники кино. – 2012. – Т. 6, № 2 (24). – С. 21–25.
23. Роганов, В. Р. Эффективность алгоритмов удаления невидимых примитивов и их частей при синтезе изобратения методами машинной графики / В. Р. Роганов // Актуальные вопросы современной науки: теория и практика научных исследований : сб. науч. тр. Всерос. науч.-практ. конференции. – М., 2017. – С. 69–71.
24. Роганов, В. Р. Требования к основным узлам авиационных тренажеров в зависимости от списка учебных ситуаций / В. Р. Роганов // Перспективные направления развития отечественных информационных технологий : материалы III Межрегион. науч.-практ. конф. / науч. ред. Б. В. Соколов. – М., 2017. – С. 141–143.
25. Вяткин, С. И. Геометрические операции для функционально заданных объектов с применением функций возмущения / С. И. Вяткин, Б. С. Долговесов, А. Т. Валетов // Автометрия. – 2004. – Т. 40, № 1. – С. 65–73.
26. Елхов, В. А. Особенности формирования объемного изображения в цифровом стереоскопическом кинематографе / В. А. Елхов, Н. В. Кондратьев, Ю. Н. Овечкис, Л. В. Паутова // Мир техники кино. – 2011. – Т. 5. – № 2 (20). – С. 4–8.