Программно-аппаратная система визуализации Skytech

«Скайтек» является современной многофункциональной распределенной системой визуализации, с поддержкой вывода изображений на проекторных, коллимационных, дисплейных системах различных геометрических форм и конфигураций.

Более двадцати лет фирма АО РАА «Спецтехника» занимается разработкой и сопровождением авиационных тренажеров. Компания прошла путь от интегратора различных технических решений сторонних поставщиков до разработчика собственных программных и аппаратных технологий.

Одним из таких решений является система визуализации «Скайтек» (Skytech), которая создавалась с использованием многолетнего опыта эксплуатации различных систем визуализации.
Система создавалась из расчета работы на COTS-совместимом оборудовании, построена на базе программного интерфейса OpenGL*4.6 с использованием технологий CUDA* и OpenCL*, и полностью поддерживает работу в операционных системах Microsoft* Windows* 7+ и GNU/ Linux* 4.2+

* OpenGL является зарегистрированной торговой маркой Hewlett Packard Enterprise.
* OpenCL является зарегистрированной торговой маркой Apple Inc.
* CUDA является зарегистрированной торговой маркой Nvidia Corporation.
* Linux является зарегистрированной торговой маркой Линуса Торвальдса.
* Windows является зарегистрированной торговой маркой Microsoft Corporation.

Для расширения спектра возможного применения, «Скайтек» изначально разрабатывался с поддержкой работы в «планетарном масштабе», когда в рамках одного непрерывного сеанса можно перемещаться в любую точку земного шара, с возможностью детализации подстилающей поверхности до 2см/пиксель1.

1 При наличии исходных данных такого разрешения. В случае отсутствия детальных данных используются интеллектуальные алгоритмы увеличения детализации, способные правдоподобно воспроизвести регион на основе доступных данных из открытых источников растровых и векторных карт, а также матриц высот.

В основе системы моделирования окружающей среды лежат физически корректные модели освещения (до 300 тысяч источников освещения в кадре), атмосферных и погодных эффектов (снег, дождь, туман, грозы, дымка и т.д.), водной поверхности, поддержка смены времени суток и времен года, всех основных видов облачности и грозовых фронтов. Выполняется прорисовка различных эффектов работы техники: боевое применение, дымовые следы, кильватерные следы и т.д.

Снег
Грозы
Дождь
Поддержка смены времени суток
Прорисовка эффектов работы техники

Особое внимание уделено корректности восприятия динамических объектов - целей и дальности их обнаружения на проекторных и дисплейных системах (предельная дальность обнаружения соответствует реальной с учетом метеоусловий и освещенности), а также ночному и тепловизионному режимам работы.

Положение всех астрономических объектов на небосводе задается точной моделью, обеспечивающей корректное отображение небесных тел согласно текущей дате и времени. Положение теней от техники, сооружений и прочих объектов точно соответствует заданному времени суток. Поддерживается множество специальных режимов синтеза изображений: FLIR, TV, RL (различных диапазонов включая метеорадар), DMG, Night Vision. Все режимы построены на физических моделях имитируемых сенсоров и предусматривают настройку параметров под конкретную модификацию реального бортового оборудования.

Дополнительно, предусмотрен режим генерации стерео-изображений, которые передаются в шлем виртуальной реальности. Во время моделирования происходит считывания положения и поворота головы летчика в реальном времени и учитывается в процессе итогового формирования изображения. Данный режим используется для отработки навыков дозаправки самолета в воздухе, а также для подготовки технического состава (внутренняя и внешняя инспекция самолета, учебные классы).

В состав системы входят все необходимые инструменты пользователя для создания аэродромов, полигонов или других зон, требующих детальной проработки. Для наполнения зон предусмотрен базовый слой данных о высотах и спутниковой подложке, покрывающий всю планету, а также обширная коллекция высококачественных моделей
техники, городских и военных объектов, различной растительности. Предусмотрена возможность импорта сторонних данных для использования в разрабатываемых сценах. В совокупности все это позволяет быстро создавать локации, максимально приближенные к реальности.

Система внедрена на множестве объектов и успешно работает на тренажерах, выполненных в рамках российских и иностранных заказов компании АО РАА «Спецтехника».