NASA, Artec Space Spider를 사용하여 하이브리드 현실 우주 비행사 훈련용 초정밀 모형(최대 50미크론)을 제작하다

NASA는 현재 오리온 캡슐 및 우주 발사 시스템과 같은 프로그램의 완성을 포함해 인류를 태양계에 깊이 보내는 임무를 띠고 있습니다. 이 프로그램을 완성하려면 우주 비행사가 배워야 할 새로운 교육 및 새로운 절차가 필요합니다.

우주 비행사 훈련을 하는 전통적인 방법의 효율성을 유지하면서 비용을 줄이는 방법을 찾는 것이 중요합니다. 특히 화성 탐사는 한 번에 수개월 또는 수년이 걸립니다. NASA의 전문가는 가상 현실 기술을 사용하여 다양한 시뮬레이션을 실행하여, 교육 경험을 가능한 한 현실감 있게 만들도록 합니다.

2015년, NASA는 소비자 가상 현실 기술과 3D 개체 추적을 결합하여 (개체 추적 기술을 사용하여 3D 공간에 대상 위치시키기) 훨씬 강력하고 효과적인 감각을 제공하는 현실감있는 비주얼 및 촉감 피드백을 주기 위해 Hybrid Reality Lab을 설립하였습니다. 이 랩에서는 사용자 맞춤 헤드셋 및 VR 렌더링 소프트웨어를 사용하여 사용자를 위한 교육 환경을 만듭니다.

2015년, NASA는 소비자 가상 현실 기술과 3D 개체 추적을 결합하여 (개체 추적 기술을 사용하여 3D 공간에 대상 위치시키기) 훨씬 강력하고 효과적인 감각을 제공하는 현실감있는 비주얼 및 촉감 피드백을 주기 위해 Hybrid Reality Lab을 설립하였습니다.

주요 목표는 축소된 중력과 촉감 피드백을 시뮬레이션하는 것입니다. 현재 존슨 우주 센터(Johnson Space Center)의 한 자매 지점은 동적 반응 중력 오프로드 시스템인 아르고스(ARGOS)의 완성을 위해 노력하고 있습니다.

"이것은 본질적으로 등에 달린 스마트한 밧줄로 체중을 줄이고 수직 및 수평 방향으로 운동량을 계산하여 달 중력, 중력, 미세 중력 또는 그 중간에 있는 것처럼 느끼게 합니다." NASA Hybrid Reality 및 Advanced Operational Concepts Lab의 소프트웨어 책임자인 Matthew Noyes씨가 말합니다.

가상 현실은 ARGOS 시스템과 통합되기 때문에 사용자는 3D 세계를 통해 3D 국제 우주 정거장 환경으로 이동할 수 있으며, 이 국제 우주 정거장은 가상 헤드셋 내부에서 움직이고 있습니다.

Hybrid Reality의 힘을 보여주는 일련의 응용 프로그램이 만들어졌고, 국제 우주 정거장이 바로 첫 번째 케이스였습니다. 이것은 미국의 우주 비행사가 자주 이용하는 대부분의 실내 모듈을 동적으로 시뮬레이션합니다.

ARTEC Space Spider 3D 스캐너로, NASA의 하이브리드 현실 연구소 전문가들은 우주에서의 임무에 사용되는 도구를 3D 캡처하고, 시뮬레이션 훈련을 위한 가상 현실 환경에 자신의 모델을 배치합니다.

사용자는 가상 현실에서 다른 사람들과 함께 훈련 할 수 있습니다. 즉, 지구의 반대편에 있더라도 함께 작업 할 수 있습니다. 또한 자신의 맞춤 헤드셋을 사용하는 집에 있는 사람들이 NASA TV보다 훨씬 흥미진진한 방법으로 실시간으로 서버에 로그인하여 우주 비행사 훈련을 볼 수 있기 때문에 더 많은 활동을 펼칠 수 있는 기회를 제공합니다.

이 랩에서는 사용자 맞춤 헤드셋 및 VR 렌더링 소프트웨어를 사용하여 사용자를 위한 교육 환경을 만듭니다.​

NASA는 드릴 볼트에 사용되는 손잡이 도구(PGT), 외곽 활동(EVA) 및 도킹 활동에 사용되는 범위 / 속도 도구, 그리고 국제 우주 정거장의 일반적인 유지 보수 / 수리에 사용되는 표준 렌치와 같은 많은 우주 자산을 가지고 있습니다.

미래의 임무에 사용될 많은 도구가 개발 중에 있습니다. 예를 들어, 암석/토양 구성을 알아내기 위해 X선을 사용하는 이 레이저 레이더건과 유사한 기능을 제공하며 지구에서 상용으로 사용할 수 있는 도구를 기반으로 합니다. 이 도구는 매우 현실적인 질감 모델을 생성하고 그것을 시뮬레이션 교육을 위한 가상 환경으로 가져 오기 위해 Artec Space Spider를 사용하여 스캔되었습니다.

"이제 화성 표면에서 샘플을 수집 할 때 샘플 내의 다른 원소의 질량 비율을 알려주는 이 도구와 3D 스캐닝을 사용하면 모델을 매우 사실적으로 보이게 할 수 있습니다. 이에 따라 가상 현실 속에서 이 도구를 사용하는 법을 배울 수 있습니다 "라고 Matthew Noyes씨가 말합니다.

실세계 물체 vs. 3D 스캔 물체

"물리적인 측정 및 사진으로부터 이러한 도구/자산을 공들여 모델링하거나 텍스처가 없는 CAD 파일에서 작업하는 대신 3D 스캐너를 사용하여 실제 개체에서 밀리미터 단위의 정밀한 모델을 만드는 것이 훨씬 더 나은 솔루션이라고 생각했습니다." 라고 Matthew Noyes씨가 말합니다.

실험실에서는 Space Spider 스캐너와 함께 Artec Studio 소프트웨어를 사용하여 포인트 클라우드를 만들고 노이즈 요소를 없애며 결과로 생성되는 메쉬를 텍스처화합니다.

"하이브리드 리얼리티 랩 (Hybrid Reality Lab)은 백색 LED를 조명으로 사용하는 Artec Space Spider 스캐너를 사용하므로 눈을 안전하게 지켜줍니다. Artec은 정확도에 대한 우리의 요구 사항을 충족시켰고 중소 규모의 물체를 스캔하는 데 아주 좋은 솔루션을 제공했습니다." 라고 Matthew Noyes씨가 말합니다.

레이더를 3D로 캡처하는 것에 더불어 VR 대상을 구분이 안되게 만들고 실제 대상과 정확히 동일하게 동작하도록 디지털 인터페이스가 재현되었고 사운드 효과를 장치에서 캡처했습니다.