À l'aide de casques et de combinés, les utilisateurs peuvent assembler un vaisseau spatial dans une nouvelle application de réalité virtuelle en cours de développement avec le financement de la R&D de la NASA. Crédit :NASA
La réalité virtuelle et augmentée transforme l'industrie du jeu multimilliardaire. Une équipe de technologues de la NASA étudie maintenant comment cette technologie immersive pourrait profiter aux ingénieurs et aux scientifiques de l'agence, en particulier dans la conception et la construction d'engins spatiaux et l'interprétation de données scientifiques.
Thomas Grubb, ingénieur au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, dirige une équipe d'experts techniques du centre et d'étudiants universitaires pour développer six projets pilotes multidisciplinaires mettant en valeur le potentiel de la réalité virtuelle et augmentée, également connu sous le nom de VR et AR. Ces pilotes présentent les capacités actuelles dans les opérations d'ingénierie et la science, mais aussi donner un aperçu de la façon dont les technologues pourraient utiliser la technologie à l'avenir.
"Quiconque a suivi la popularité de Pokémon Go a vu comment le public a adopté cette technologie, " dit Grubb, faisant référence au jeu en réalité augmentée qui est rapidement devenu une sensation mondiale en 2016. « Tout comme il change l'industrie du jeu, cela changera notre façon de faire notre travail, " Grubb a ajouté. " Dans cinq ans, ça va être incroyable."
Pour comprendre le potentiel, Grubb, dont le projet est financé par le Center Innovation Fund de la NASA, dit que les gens doivent comprendre les différences de la technologie et comment elle a évolué.
La réalité virtuelle implique généralement le port d'un casque qui permet à l'utilisateur d'expérimenter et d'interagir avec un artificiel, réalité générée par ordinateur. En combinant des graphiques 3D générés par ordinateur et des comportements codés, c'est-à-dire comment l'application réagira lorsque l'utilisateur choisit une action - ces simulations peuvent être utilisées pour la conception et l'analyse, divertissement, et de la formation. Ils permettent à l'utilisateur de sentir qu'il ou elle vit la situation de première main.
Réalité augmentée, d'autre part, ne déplace pas l'utilisateur vers un autre endroit, mais y ajoute quelque chose. Comme pour Pokémon Go, La réalité augmentée est rendue possible grâce à des appareils bas de gamme comme les smartphones et les casques AR haut de gamme qui intègrent des composants numériques dans le monde réel. En d'autres termes, avec la réalité virtuelle, l'utilisateur nage avec les requins; avec la réalité augmentée, le requin sort du téléphone portable de l'utilisateur.
Le technologue de Goddard, Tom Grubb, pense qu'à faible coût, matériel de réalité augmentée et virtuelle haute capacité, combiné avec des applications orientées NASA, transformera la façon dont les scientifiques et les ingénieurs de la NASA travaillent. Crédit :NASA/W. Hrybyk
Bien que la technologie générée par ordinateur puisse retracer son héritage dans les années 1980 avec l'avènement des appareils de jeux électroniques, il a progressé rapidement au cours des 15 dernières années, en grande partie à cause des technologies informatiques sophistiquées qui rendent des expériences 3D plus réalistes et de la baisse des prix des casques, Appareils portables, et autres engins.
"Pour plusieurs années, la technologie commerciale VR et AR s'est montrée prometteuse, mais sans vrais résultats tangibles, " a déclaré Ted Swanson, technologue principal en intégration stratégique pour le bureau du technologue en chef de Goddard. "Toutefois, récemment, il y a eu des développements substantiels dans le matériel et les logiciels VR/AR qui peuvent nous permettre d'utiliser cette technologie pour des applications scientifiques et d'ingénierie."
L'objectif n'est pas de réinventer le matériel et les logiciels développés par les entreprises technologiques, mais être un "consommateur des produits et créer des applications orientées NASA, " il a dit.
Les pilotes, qui impliquent des étudiants de l'Université du Maryland, Parc du Collège, et Bowie State University, aussi dans le Maryland, sont aussi diverses que les spécialités dans lesquelles excelle la NASA, dit Swanson.
Sous un, Grubb et ses collaborateurs universitaires créent un environnement de réalité virtuelle collaboratif dans lequel les utilisateurs portent un couvre-chef et utilisent des commandes manuelles pour concevoir, assembler, et interagir avec les engins spatiaux à l'aide de paramètres prédéfinis, des pièces du commerce et des outils virtuels, tels que des clés et des tournevis. « La capacité de collaboration est une caractéristique majeure de la réalité virtuelle, " a déclaré Grubb. " Même s'ils peuvent travailler à des centaines de kilomètres l'un de l'autre, les ingénieurs pouvaient travailler ensemble pour créer et évaluer des conceptions en temps réel grâce à l'environnement virtuel partagé. Des problèmes peuvent être détectés plus tôt, ce qui permettrait à la NASA d'économiser du temps et de l'argent."
Dans d'autres applications liées à l'ingénierie, l'équipe a créé une simulation 3D de la chambre à vide thermique de Goddard pour aider les ingénieurs à déterminer si tous les composants du vaisseau spatial s'adapteraient à l'intérieur de l'installation avant le début des tests. Dans un autre impliquant l'entretien robotique en orbite, l'application augmentée combine des vues de caméra et des données de télémétrie en un seul endroit, une capacité importante pour les techniciens qui utilisent des bras robotiques tels que celui de la Station spatiale internationale. Toutes les informations sont dans le champ de vision de l'opérateur, les alerter des problèmes potentiels avant qu'ils ne surviennent.
Une nouvelle application de réalité virtuelle permet aux utilisateurs de visualiser les connexions magnétiques dans la magnétosphère terrestre. Crédit :NASA
Il est tout aussi important d'appliquer la technologie à l'analyse scientifique, dit Grubb.
L'équipe a appliqué des cartes d'élévation numériques et des données lidar pour créer une simulation en 3D des coulées et des tubes de lave terrestre. L'objectif est de développer une application de validation de principe qui permettrait aux scientifiques de comparer les données collectées à distance avec ce qu'ils observent sur le terrain. En autre, l'équipe crée une visualisation 3-D de l'espace autour du soleil pour la planification de la mission. Cette simulation implique une constellation de CubeSats entourant le soleil pour étudier la structure de l'atmosphère solaire, y compris la formation d'éjections de masse coronale qui, quand intense et voyageant dans la bonne direction, peut affecter les engins spatiaux en orbite basse et les réseaux électriques.
Enfin, l'équipe crée un environnement de réalité virtuelle où les utilisateurs peuvent explorer et visualiser les caractéristiques topographiques de la magnétosphère protectrice de la Terre. Cette application permet aux utilisateurs d'étudier les sites de reconnexion magnétique, qui sont difficiles à interpréter sans observations de plus d'un point de vue, dit Grubb.
"Je suis un joueur, mais je vois le potentiel pour les applications de l'ingénierie et de la science, " a déclaré Grubb. "Nous en sommes aux premiers stades, mais je crois que cette technologie va transformer notre façon de travailler ici. Cela améliorera l'ingénierie et donnera aux scientifiques une perspective unique des données. »
