MIT.nano Immersion Lab, первая лаборатория MIT с открытым доступом для дополненной и виртуальной реальности (AR/VR) и взаимодействия с данными, теперь открыта и доступна для студентов, преподавателей, исследователей и внешних пользователей MIT.

Мощный набор возможностей размещен на третьем этаже MIT.nano в двухуровневом пространстве, напоминающем театр чёрного ящика. Immersion Lab содержит встроенные системы, индивидуальное оборудование и платформы, а также объём данных для поддержки новых режимов обучения и приложений, таких как создание и использование иммерсивных сред, захват движений человека, 3D-сканирование цифровых активов, моделирование пространств на 360 градусов, интерактивные вычисления и визуализация, а также взаимодействие физического и цифрового миров в реальном времени.

«Предоставьте сообществу Массачусетского технологического института уникальный набор инструментов, и их неослабевающее любопытство и склонность к экспериментам обязательно создадут поразительные новые парадигмы и откроют новые интеллектуальные перспективы. Вероятно, они также будут изобретать новые инструменты в процессе, — говорит Владимир Булович (Vladimir Bulović), директор-основатель факультета MIT.nano и кафедры Фариборза Маси (Fariborz Maseeh) по новым технологиям. — Мы мечтаем увидеть, что произойдет, когда студенты, преподаватели и исследователи из разных дисциплин начнут связываться и сотрудничать в Immersion Lab, активируя её виртуальные области».

Основное внимание в лаборатории уделяют поддержке исследования данных, позволяя учёным и инженерам анализировать и визуализировать свои исследования в человеческом масштабе с большими многомерными представлениями, обеспечивая визуальные, тактильные и звуковые представления. «Центр предлагает новую и столь необходимую лабораторию для людей и программ, которые бьются над тем, как использовать, формировать, представлять и взаимодействовать с данными инновационными способами», — говорит Брайан Энтони (Brian W. Anthony), заместитель директора MIT.nano и заведующий лабораторией погружения.

Одним из результатов работы MIT.nano является большой объём данных, поскольку рабочий процесс типичной научной измерительной системы в рамках объекта требует итеративного сбора, визуализации, интерпретации и анализа данных. Иммерсионная лаборатория ускорит работу исследователей MIT.nano, ориентированных на данные, а также других входящих в её сферу, движимых занятиями наукой, инженерией, искусством, развлечениями и образованием.

Инструменты и возможности

По словам Энтони, Immersion Lab не только собирает множество передовых аппаратных и программных инструментов, но и является инструментом сама по себе. Двухэтажный куб размером примерно 8.5 м с каждой стороны оснащён встроенной системой OptiTrack, которая обеспечивает точный захват движения посредством активного или пассивного трёхмерного отслеживания объектов в реальном времени, а также анализ движения всего тела с помощью соответствующего программного обеспечения.

Встроенные системы дополняются автономными приборами, которые изучают данные, анализируют и моделируют физический мир, а также генерируют новый, иммерсивный контент, в том числе:

  • фотограмметрическая камера Matterport Pro2 для создания трёхмерных, географически и размерно точных реконструкций пространств (Matterport также можно использовать для создания дополненной реальности и маркировки прохождений виртуальной реальности и 3D моделей построенной среды);
  • система Lenscloud, в которой используются 126 камер и специальное программное обеспечение для создания объёмных 360-градусных фотограмметрических сканирований человеческих тел или объектов человеческого масштаба;
  • программные и аппаратные средства для создания и редактирования контента, такие как камеры с обзором на 360 градусов, ПО для 3D-анимации и хромакеи;
  • рюкзаки и гарнитуры виртуальной реальности, чтобы исследователи могли тестировать свои цифровые активы и взаимодействовать с ними в виртуальных пространствах, не привязанных к стационарному настольному компьютеру;
  • аппаратное и программное обеспечение для визуализации сложных и многомерных наборов данных, включая рабочие станции HP Z8 для анализа данных и игровые рабочие станции Dell Alienware.

Как и в MIT.nano, лаборатория погружения открыта для исследователей из любого отдела, лаборатории и центра MIT. Эксперты-исследователи могут помочь пользователям.

Поддержка исследований, курсов и семинаров

Энтони говорит, что Immersion Lab уже поддерживает междисциплинарные исследования в Массачусетском технологическом институте, работая с несколькими группами института для различных целей: количественные геометрические измерения физических прототипов для продвинутого производства, анализ движения человека для оздоровления, создание анимированных персонажей для искусства и театрального производства, виртуальные экскурсии по физическим пространствам, визуализация потоков жидкости и тепла для архитектурного дизайна — это лишь некоторые из них.

Игровая программа MIT.nano Immersion Lab — результат четырёхлетнего исследовательского сотрудничества между MIT.nano и компанией NCSOFT, занимающейся разработкой видеоигр, цель которого — определить будущее взаимодействия людей с миром и друг с другом с помощью аппаратных и программных инноваций в игровых технологиях. В первых двух конкурсах заявок на участие в программе в 2019 и 2020 годах 12 проектам из пяти различных департаментов было выделено 1,5 миллиона долларов совместного финансирования исследований. Процесс совместного отбора предложений MIT.nano и NCSOFT гарантирует, что награждённые проекты развивают промышленно значимые достижения и что исследователи MIT знакомятся с техническими специалистами NCSOFT.

Immersion Lab также сотрудничает с Центром клинических исследований (CRC) Института медицинской инженерии и науки Массачусетского технологического института, чтобы создать ориентированную на человека среду, в которой можно изучать здоровье и выздоровление. Благодаря этому партнёрству CRC предоставил датчики, оборудование и опыт для регистрации физиологических измерений человеческого тела, находящегося в физической или виртуальной реальности иммерсионной лаборатории.

Студенты бакалавриата могут использовать Immersion Lab в рамках спонсируемых проектов Программы исследовательских возможностей бакалавриата (UROP). Недавняя работа UROP включает прыжки как новую форму передвижения в виртуальной реальности и анализ линий мышц человека с помощью программного обеспечения для захвата движения. Начиная с периода независимой деятельности MIT 2021, Immersion Lab также будет предлагать семинары, короткие курсы и зачётные классы в рамках учебной программы института.

Члены сообщества Массачусетского технологического института и широкая общественность могут узнать больше о различных областях применения, поддерживаемых Immersion Lab, через новую серию семинаров Immersed, которая начнётся в феврале. На этом ежемесячном мероприятии будут представлены доклады экспертов в областях текущей работы, посвящённые будущим целям, которые необходимо достичь с помощью иммерсивных технологий. Запланированные тематические области включают движение в спорте, использование для фотограмметрии, реабилитации и протезирования, а также музыку/исполнительское искусство.

Новые способы преподавания
и обучения

Виртуальная реальность позволяет преподавателям переносить студентов в среду, труднодоступную как географически, так и масштабно. Новые способы внедрения игрового языка в образование позволяют учащимся открывать для себя необычные концепции.

Например, Уильям Оливер (William Oliver), доцент электротехники и информатики, разрабатывает Qubit Arcade, чтобы обучать основным принципам квантовых вычислений посредством демонстрации виртуальной реальности. Пользователи могут создавать сферы Блоха, управлять состояниями кубитов, измерять результаты и составлять квантовые схемы в интуитивно понятном трёхмерном представлении с виртуализированными квантовыми вентилями.

Директор IMES Элазер Эдельман (Elazer Edelman), профессор медицинской инженерии и науки Эдварда Дж. Пойтраса (Edward J. Poitras), использует иммерсионную лабораторию в качестве обучающего инструмента для взаимодействия с трёхмерными моделями сердца. С помощью инструментов 3D- и 4D-визуализации в лаборатории Эдельман и его ученики могут детально увидеть эволюцию моделей врождённой сердечной недостаточности, которую ученики раньше могли изучать только при работе с трупом.

«Инженеры-программисты понимают, как реализовать концепции в цифровой среде. Художники понимают, как свет взаимодействует с материалами и как привлечь внимание к конкретной детали с помощью контраста и композиции. Музыканты и композиторы понимают, как человеческое ухо реагирует на звук. Танцоры и аниматоры понимают человеческие движения. Учителя знают, как объяснять концепции и бросать вызов своим ученикам. Инженеры по аппаратному обеспечению знают, как манипулировать материалами и материей для создания новых физических функций. Все эти области могут внести свой вклад в проблемы, которые мы решаем в Immersion Lab», — говорит Энтони.

Консультативный совет преподавателей был создан, чтобы помочь MIT.nano Immersion Lab определить возможности, доступные с помощью текущих инструментов, и те, которые следует изучить с помощью дополнительных программных и аппаратных инструментов. В консультативный совет лаборатории в настоящее время входят семь преподавателей Массачусетского технологического института из шести отделений. Такое широкое участие преподавателей гарантирует, что Immersion Lab поддержит проекты по многим дисциплинам и запускает новые направления междисциплинарных открытий.

Посетите nanousers.mit.edu/immersion-lab, чтобы узнать больше.

Источник: https://news.mit.edu/2021/mitnano-immersion-lab-opens-0111

от AI_NEWS

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *