Тема 15: Системы иммерсивного интерфейса в профессиональных средах.

Цель лекции: ознакомиться с системами иммерсивного интерфейса в профессиональных средах.

Вопросы:

1.Системы иммерсивного интерфейса на базе индуцированных сред

2. Проблемы проектирования интерфейса рабочей среды в авиационных системах с высокой степенью автоматизации

Системы иммерсивного интерфейса на базе

Индуцированных сред

Для анализа возможных вариантов реализации систем виртуального интерфейса введем понятие среды человеко-машинного интерфейса. Это порождаемая технико-технологическими и инженернопсихологическими решениями, в их динамическом единстве и целостности с психофизиологической системой оператора, действительность и факторы, её обеспечивающие, позволяющие оператору получить и реализовать опыт для осуществления эффективной профессиональной деятельности.

1. Системы иммерсивного интерфейса с «тождественным отображением» — генерируемая в них виртуальная среда точно повторяет эволюцию и содержание реальной среды, а виртуальная копия управляемого объекта дублирует наблюдаемое поведение реального управляемого объекта, подчиняющегося командам оператора. Примером систем данного класса являются классические системы дистанционного управления. Они позволяют:

• вывести оператора из опасной рабочей зоны

• исключить действие на оператора экстремальных физиче-

ских факторов

• избежать длительного срока доставки оператора до места

деятельности.

2. Системы иммерсивного интерфейса для «слежения в неоптических диапазонах» — являются вариантом систем с тождественным отображением. В них в качестве источника информации об объекте наблюдения используются данные о положении маркеров систем телеметрии, расположенных на управляемом объекте. При этом объект управления непосредственно оператором не наблюдаем.

3. Системы «фильтрующие отображение», — в генерируемой среде повторяются только важные для выполнения профессиональной задачи элементы «реальной среды», объекты управляются синхронно. Данный класс систем позволяет освободить оператора от необходимости восприятия избыточной, ненужной и вредной для осуществления профессиональной деятельности информации, что может использоваться при решении задач слежения за эволюцией объекта на сложном маскирующем фоне или управления в условиях сильных визуальных и шумовых помех. Основные проблемы, возникающие при интеграции оператора в рабочую среду данных систем, связаны с определением необходимого содержания индуцированной сцены.

4. Системы, «реконструирующие отображение», — в генерируемой среде создается объект, обладающий иной, нежели реальный объект управления (наблюдения), перцептивной формой, но они синхронизированы между собой по основным рабочим признакам реального объекта. Например, реальный физический объект сложной формы замещается в виртуальной среде на аналог, обладающий простыми визуальными свойствами, что помогает обеспечить оптимальные условия наблюдения и работы с ним.

5. Системы с «профессионально-ориентированным отображением» — генерируемая среда наполняется дополнительным по отношению к реальной среде содержанием, способствующим выполнению профессиональной задачи. Это могут быть, например, вводимые в содержание генерируемой среды справочные материалы и подсказки. Полезно включение в наблюдаемые признаки объектов дополнительных модальностей. Например, таких как изменение цвета, формы и размеров объекта, его динамических свойств в случае повышения его опасности, изменение свойств ландшафта, освещенности, включение висячих списков, пиктограмм и т. д.

6. Системы «интерактивного наблюдения» — данный класс систем погружает оператора в специально организованную аудиовизуальную виртуальную среду, интегрирующую в своем пространстве наблюдаемые объекты и средства работы с ними. Например, при наблюдении за группой целей можно придать им определенные классификационные признаки (степень опасности, зона наблюдения и т. д.) и ввести их в виде сопровождающей цветовой метки

7. Системы «с масштабированием и реконструкцией связываемых миров» — данный класс виртуальных интерфейсов позволяет связать перцептивную систему оператора с макро- и микропространствами, в которых осуществляется его деятельность. Это виртуальные аналоги интерактивных микроскопа и телескопа при дистанционной работе в микро- и макромасштабах.

8. Системы «с интеллектуальным конструированием мира» —индуцированная среда в данном виде систем представляет собой полностью искусственное образование в виде трёхмерной реальности, связанное системами трансфера с реальным миром, из которого в процессе анализа выделяется содержание в соответствии с назначением системы. Методология эргономического проектирования индуцированных виртуальных сред связана с решением следующих основных задач:

• инженерно-психологический анализ деятельности оператора в индуцируемой среде;

• разработка проекта индуцируемой среды в виде функционально-структурной декомпозиции: мир, события, сцены, ситуации, объекты, признаки;

• анализ влияния деятельности оператора в индуцируемой среде на реальную среду;

• определение содержания и вида связей между индуцированной и реальной средами;

• определение психологического содержания деятельности оператора, выбор и оценка вариантов сред;

• разработка не индуцированного и индуцированного сценариев и их синхронного развития;

• определение предметно-ситуативного и обучающего содержания среды в соответствии со сценариями;

• построение концепции создания модели реальной среды,

описывающей подмножество ее элементов и их характеристик, необходимых для создания адекватной (по заданному критерию) рецепторной копии этой среды;

• исследование феноменов погружения оператора в индуцированную виртуальную среду и некоторых видов взаимодействия с объектами в индуцированной среде (в частности, визуального и тактильного);

• исследование форм свойств виртуальной реальности, максимально элиминирующих фрагменты опыта субъекта, мешающие эффективному включению оператора в иммерсивный интерфейс.

 

Вопросы для контроля: