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New Products
VR-Cloud(TM)
3D·VRCloud系统应用服务

Simulation

 Cloud型VR应用程序的目的
Cloud的一般性优点
通常独立应用程序的构成中,控制VR应用程序对计算机有最低的配置要求。该计算机为了进行3D映像的实时渲染、模拟计算等,对计算机推荐要求高性能的配置。
此外,需要进行驾驶模拟、歩行模拟等的时候,需要特殊模拟器的硬件,最终可能导致复杂的系统构成。

从导入系统到构筑一个实际适合运行的环境一般性费用归纳如下。

  1. VR应用程序费
  2. 根据不同用途的场景开发费
  3. 计算机、显示器、方向操控装置等硬件费
  4. 硬件等的设置费、运送费
  5. 系统的维护费用、更新费用

上述里面,1~4初期费用,5是长期费用。长期费用的内容又分为、

  • 运营期间系统的问题对应和处理
  • 版本落后,表现力、功能面变成劣势状态后VR应用程序的更新

等等都是要面临的问题,一般,一次性导入的系统经常是维持在导入状态下长期使用,各系统搭载的VR应用程序都缺乏管理很难保持一致。由此,各系统的状态管理也变得困难,发生了纠纷或维护上出现问题时,需要投入大量的人力。类似这样管理上的问题对于导入系统的客户方来说已成为负担。

此类问题通过导入Cloud型VR(SaaS)可得到大幅改善。例如,可以考虑以下优点。

  • 显示实时的高度VR映像时,需要配置高价高性能的显卡,服务器侧如果是制作VR图像的SaaS,对客户端的计算机就没有高性能的要求,有利于节约成本。
  • 更新服务器上的VR应用程序,所连接的所有末端均被应用,降低了把握每一台计算机状态的必要性。为此减轻管理所需人力投入,提高効率。
  • 各系统的计算机即使发生故障也可以很容易得到恢复。
  • 即使是没有安装VR应用程序的计算机,只要有网络环境,可随时随地从任意计算机进行驾驶模拟,提高机动性。
  • 作成的场景模型可以在Web上公开,让一般民众也体验驾驶模拟。
    由此,不仅局限于与规划有联系的相关人员,还能从更多的体验者中得到意见。还可利用在多样性服务的说明、体验、广告等方面。

导入Cloud型VR,开发侧、用户侧对双方都有利。特别是系统维护、更新所需费用可以得到减缩,从节约成本上也有极大优势。

 
■图1、2 UC-win/Road、a3S和客户端的关系

 Cloud型VR应用程序的特长
VR是事实再现虚拟现实的环境,并在其中驾驶、歩行,与环境互动、还具备与他人进行交流的特征。从广义上说,可以认为是任何人在任何时候都可以使用的[VR沟通工具]。
该交流工具一边进行模拟一边将获得的信息提供给其他用户或协同作业的项目相关人员(文本、图)。
这次尤其作为共识达成的手段进行了功能开发,还可出于协调设计、教育、培训等目的使用。

VR可以综合丰富的信息并以通俗易懂的行驶进行传达,是优秀的交流工具。此外,通过模拟可视化有助于对各类事物现象的容易理解。

另一方面,Cloud的优点是无需客户端软件,不受场地、计算机环境的影响,可方便地进行数据管理、系统运营维护。
由于VR应用程序带来附加价值,与外部分析软件进行统合,实现了VR应用程序单体所不可能的模拟功能的构筑。
独立系统的情况,分析软件安装在各用户终端电脑上需要进行复杂设置,为了确保各应用程序的整合性版本管理也给用户带来负担。在Cloud上构筑的话,用户方面完全没有运营上的负担,同时提供服务的一侧也更加容易地进行管理和支援。

除了运营上的优点以外,VR应用程序通过与其他应用程序的统合,还可延续发展其他应用程序的在线服务。
由此,避难分析的应用程序相连接可构筑避难训练、避难诱导训练、多用户的避难实验等系统,可期待Cloud带来的附加值服务。此外,还考虑可用于机器人、一般性机械·设备等控制系统的可视化,以及Cloud型控制界面构筑等。

 以前版本的改善
对以前发布的UC-win/Road for SaaS的性能及功能性集中进行了改善。

性能方面,系统的等待时间得到大幅度缩短(从用户进行操作到操作结果显示在用户画面上所需时间)。等待时间较长时会发生不适感、模拟眩晕,出现操作困难的情况。
通过UC-win/Road for SaaS导入的系统构成中,相对用户进行的操作在服务器侧进行计算及映像生成,并将其结果作为映像传达给末端。末端和服务器之间的数据通信所导致的等待时间及数据处理所需等待时间边随时产生。

这次的开发中对数据树立及信息传递技术进行了改善,利用网络协议(TCP/IP)的使用方法进行了改善。由此,用户侧不仅实际感受到性能的改进,服务器侧的负担也得到优化。

帧率和等待时间的测定通过复数个分辨率实施,如图3所示得到的测定结果。功能性相关,比起以前可以使用更多的UC-win/Road的模拟功能,还开发了新型的共识达成支援工具。

帧率* (frames/秒)  等待时间(ms)
图像分辨率 旧版本  新版本  改良度 旧版本 新版本  改良度(平均)
320×240 27 50 185% 500-1500   100-400 400%
640×480 15  35  233% 500-2000  100-400 500% 
800×600 9  28  311% 700-3000 200-600  287%
1280×720 4  20 500% 1000-4000  200-600 625%
1920×1080  0.5  14  2800% 2000-4000 500-1500  300%
 ■图3 FPS和等待时间的测定结果
※VR描绘的帧率是基于客户端PC所描绘的每秒帧数而算出的。帧率根据画面分辨率进行描绘,可通过赋予每秒帧数进行定义。 

 系统构成
UC-win/Road for SaaS系统由复数模块构成。服务器侧启动UC-win/Road应用程序,客户端侧在新客户端启动软件。应用程序和客户端之间具有进行操作信息、映像信息,以及进行其他数据的准备、通信用的模块。
这次UC-win/Road和客户端的接续进行的系统是作为独立系统开发的被称为[a3s]。关于a3s请参考报道的详细说明。

 客户端侧可使用的功能
来自旧系统的现有功能
通过视点控制功能,移动到事先保存的景观视点并可进行视点的旋转和直线移动。此外,可以在道路上行驶模拟及飞行路径上飞行模拟。并可实行事先设置的脚本及景况。

驾驶模拟
通过系统性能的改善大幅度缩短了等待时间,可进行驾驶模拟。
此外,为了让一般なPC就可以使用支持用键盘进行驾驶操作,今后还进一步计划与各种硬件接口的开发。今次由于只是用键盘进行操作,驾驶模拟的目标比起真实驾驶,更加倾向于道路设计时的标识、液晶显示牌等的视认性确认和设计讨论,以实际驾驶时从驾驶员的视线可对对象进行确认。

■图4 驾驶模拟

歩行模拟
UC-win/Road 5.0发布的功能,这次应用在UC-win/Road for SaaS。
通常运用键盘和鼠标同时操作进行歩行模拟,对于新手只需要用鼠标便可操作。此外,新增了可以在自分所在位置显示虚拟人物的功能。
■图5 歩行模拟、虚拟人物的表示

共识达成支援工具
与互联网上的论坛相同,可留下意見或进行相关讨论等。

■图6 注释功能
客户端的GUI
不是以往的Adobe Flash Player,而是全新开发的客户端软件,同样可以在各种浏览器上安装。相比以前从服务器送信到映像显示,等待时间被大幅度缩短。此外,所有用户界面均应用OpenGL开发。

■图7 运用OpenGL的图形化用户界面
场景
可实行UC-win/Road的数据中设置的场景事件功能。对应互动的驾驶模拟、时刻履历,根据用户的操作环境、周边的交通状况可发生相应变化。
此外,这次的开发中主要进行了UC-win/Road的场景功能的扩展。点击虚拟空间中的3D模型可促发相应事件。虚拟空间中点击某样物体,可与现实一样互动式促发相应的事件。

 今后的展开
在进行交流手段的扩展过程中,访问同一VR空间的客户之间的文字聊天功能、音频聊天功能及他人的虚拟形象显示功能,通过这些形成更加协调的系统。VR空间中可进行操作的扩展中不局限于模拟功能,而是进行包含VR空间的编辑功能在内的功能扩展。
现在,对应PC这一客户端硬件,今后考虑对应智能手机等更多便携式设备。
最后,考虑通过与其他应用程序的连接,提供更加广泛的服务。
(Up&Coming '11 新绿号刊载)

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