Laboratorium Zanurzonej Wizualizacji Przestrzennej PG [#MiejscaPG] | Politechnika Gdańska

Laboratorium Zanurzonej Wizualizacji Przestrzennej (LZWP) to jedno z najbardziej zaawansowanych technologicznie miejsc na Politechnice Gdańskiej. Powstało dzięki dotacji ze środków unijnych (14,6 mln zł), które przyznano w ramach projektu „Nowoczesne Audytoria PG”. Od jego otwarcia minęło nieco ponad 5 lat, ale laboratorium nieustannie robi ogromne wrażenie: zarówno na studentach i naukowcach PG, jak również na firmach i instytucjach, które dzięki zbudowaniu laboratorium cyklicznie nawiązują współpracę z uczelnią i realizują wspólne projekty.

W środku wysokiego na ponad 12 metrów pomieszczenia znajduje się jaskinia rzeczywistości wirtualnej o kształcie sześcianu (długość każdej krawędzi to 3,4 m) oraz sfera 3D. Każdy z tych elementów może działać oddzielnie - w zależności od potrzeb - ale mogą one tworzyć także zintegrowany system, służący stworzeniu pogłębionej wizualizacji przestrzeni w wirtualnej rzeczywistości. 

– Osoby przebywające w jaskini odnoszą wrażenie wspólnego przebywania, a nawet zanurzenia w dowolnie wykreowanym świecie wirtualnym – mówi prof. Jacek Lebiedź, kierownik LZWP i jeden z pomysłodawców budowy laboratorium na PG. – Wrażenie to uzyskuje się zakładając jedynie lekkie okulary 3D, znane chociażby z sal kinowych. Nie ma więc konieczności zakładania na głowę pół kilograma sprzętu optoelektronicznego.

Rzeczywistość wirtualna dla wszystkich

Laboratorium ma szerokie ramy zastosowań. W dowolnym momencie LZWP może stać się np. wirtualnym polem walki – używanym przez żołnierzy jednostek specjalnych do ćwiczeń militarnych – a po chwili zamienić się w wirtualną salą operacyjną. Następnie może być już miejscem wirtualnej wycieczki w przeszłość po średniowiecznym Gdańsku, symulacją pożaru budynku (na użytek strażaków i służb ratunkowych), albo wiernie oddaną „kopią” zaprojektowanego budynku, do wnętrza którego architekt może zaprosić inwestora obiektu.

– Możliwości jest nieskończenie wiele – mówi prof. Lebiedź. – Od nauki obsługi frezarki, czy przeszkolenia operatora drona, przez trening strzelecki, wizję lokalną na miejscu zbrodni, czy wirtualny tunel aerodynamiczny, po wizualizacje struktur chemicznych, albo trójwymiarowe obrazowanie medyczne.

To nie wszystko. LZWP można wykorzystywać także przy leczeniu pacjentów, np. poprzez wspomaganie terapii fobii. W tym celu laboratorium współpracuje np. z psychologami i ich pacjentami, a efektem tej współpracy jest m.in. aplikacja wspomagająca leczenie lęku wysokości.

- Badamy również różne aspekty związane z zachowaniem człowieka, np. pozwalamy mu zobaczyć świat oczami osoby cierpiącej na depresję – tłumaczy prof. Lebiedź. – Badamy także postawy moralne, np. poprzez budowanie scenariuszy niemożliwych do zrealizowania w rzeczywistości.

LZWP od środka. Jaskinia i sfera 3D

Głównymi elementami wyposażenia laboratorium jest wspomniana jaskinia oraz sfera 3D. Z jaskini, składającej się ze ścian będących jednocześnie ekranami, może jednocześnie korzystać nawet siedem osób.

– Osoby znajdujące się w jaskini podczas symulacji mają wrażenie, że znajdują się we „wnętrzu” sceny wirtualnej – tłumaczy prof. Lebiedź. – Dodatkowo mogą się również swobodnie przemieszczać, obracać, pochylać i kucać, ponieważ oprogramowanie analizuje każdy ruch uczestnika i dopasowuje w czasie rzeczywistym obraz do pozycji głowy uczestnika symulacji.

LZWP dysponuje przy tym trzema jaskiniami. Ta największa i najnowsza to BigCAVE, ale na wyposażeniu laboratorium są jeszcze jaskinie MidiCAVE i MiniCAVE - są one jednak mniej zaawansowane technologicznie i służą głównie  do przygotowywania aplikacji. Z kolei w sferze 3D, drugim najważniejszym komponencie laboratorium, przebywać może tylko jedna osoba, ale ma ona dodatkowe i wyjątkowe możliwości.

– Sfera 3D stanowi symulator chodu umieszczony na specjalnych rolkach, co pozwala uczestnikowi chodzić, czy nawet biegać „wewnątrz” sceny na podobnej zasadzie jak chomik poruszający się w kołowrotku – dodaje prof. Lebiedź. – Nie ma też najmniejszego problemu, żeby połączyć symulacje w jaskini i sferze. Tę drugą można wstawić do jaskini i zaproponować uczestnikowi jeszcze bardziej pogłębioną wersję wirtualnej symulacji z możliwością naturalnego marszu za pomocą własnych nóg. Jest to unikatowe rozwiązanie w skali światowej.

LZWP w liczbach:
12,5 m – wysokość pomieszczenia
10 ton – waga całej konstrukcji
300 kg – waga każdej ze ścian w jaskini
3,4 m – długość krawędzi ścian w jaskini 3D
3,1 m – średnica sfery 3D
11 cm – grubość szklano-akrylowej warstwy ekranu podłogowego
14,6 mln zł – koszt budowy i wyposażenia LZWP

Zapraszamy na krótkie, wirtualne spacery po Laboratorium - filmy z wnętrza dostępne są na politechnicznym kanale Youtube.

#MiejscaPG to nowy cykl redakcyjny Działu Promocji Politechniki Gdańskiej, w którym będzie można poznać od środka politechniczne zakamarki: laboratoria badawcze, pracownie, warsztaty i wiele innych.