Настоящий тематический выпуск журнала «Электронные библиотеки» содержит новые научные результаты, полученные сотрудниками и студентами Учебно-практической лаборатории визуализации и разработки игр (Digital Media Lab – DML) Высшей школы информационных технологий и информационных систем (ИТИС) Казанского (Приволжского) федерального университета (КФУ). Представленные статьи описывают решение разноплановых задач как в рамках исследований, проводимых в Лаборатории, так и в рамках дипломных проектов выпускников ИТИС. Это разработка новых методов для «оживления» midi-партий ударных музыкальных инструментов, конфигурирование вычислительного кластера для распределенного рендеринга высокореалистичных 3D сцен, создание контроллера реалистичного поведения стай и стад животных, проблемы облачного видеомониторинга через IP-камеры. Сфера применения результатов этих исследований – виртуальная и дополненная реальности в образовании; модернизация музеев с использованием виртуальной и дополненной реальностей; наблюдение за поведением людей и животных, а также видеонаблюдение за объектами с помощью камер.

Составитель тематического выпуска В.В. Кугуракова

Опубликован: 21.09.2017

От составителя

Влада Владимировна Кугуракова
211
Аннотация: -

Конфигурирование вычислительного кластера для распределенного рендеринга высокореалистичных 3Д сцен

Рим Радикович Газизов, Даниил Иванович Костюк, Влада Владимировна Кугуракова
212-224
Аннотация: Описан способ реализации распределенных вычислений c использованием GPU и современных инструментов администрирования и управления расчетами для ферм рендеринга. Проведен сравнительный анализ традиционного метода вычислений на CPU и современных подходов. Рассмотрены различные конфигурации вычислительного кластера. Определен наиболее производительный способ выполнения визуализации.

Фреймворк для облачного видеомониторинга через IP-камеры с интуитивно-понятным интерфейсом

Анастасия Сергеевна Гришина, Влада Владимировна Кугуракова
225-238
Аннотация: Описаны основные моменты процесса создания системы, которая позволяет управлять несколькими камерами одновременно, сохраняя данные на сервере. Система имеет возможность подключать IP-камеры и камеры на мобильных устройствах, предоставлять доступ другим пользователям, а также позволяет осуществлять просмотр видео в онлайн-режиме. Выявлены и описаны «горячие точки» в архитектуре системы. Разработан отдельный Angular-модуль, использованы паттерны проектирования. Описано взаимодействие системы с пользователем. Предложены этапы дальнейшего развития облачного видеомониторинга через IP-камеры с легкодоступным управлением для конечного пользователя.

Контроллер реалистичного поведения стай/стад животных

Влада Владимировна Кугуракова, Александр Михайлович Степанов
239-272
Аннотация:

Работа посвящена рассмотрению процесса моделирования реалистичного контроллера поведения групп объектов. Проведено исследование основных приемов и принципов, используемых при создании реалистичного контроллера поведения автономных агентов, объединенных в связанные группы. На основе этих данных создан контроллер поведения.

Исследована эффективность поведения групп автономных агентов, рассмотрены возможности использования системы локальных скалярных полей с целью построения максимально точной математической модели, проведён анализ возможности создания иерархической системы мультиагентных подгрупп в рамках группы, проведены эксперименты для оценки корректности разработанного контролера.

Методы «оживления» midi-партий ударных музыкальных инструментов

Азат Ленарович Шайхутдинов
273-282
Аннотация: Обсуждены некоторые недостатки гауссовой гуманизации и рассмотрены вопросы о том, каким образом модели артикуляции, проявляемые ударниками, можно эмулировать с помощью вероятностной модели. Разработан авторский алгоритм «оживления» midi-партий ударных музыкальных инструментов. Запрограммированы различные зависимости и закономерности, проявляющиеся при игре на барабанах. Создана зависимость параметров нот не только от параметров предыдущих нот, но и от последующих нот соответствующих частей ударной установки. Создана зависимость силы удара от положения ноты в такте. Таким образом, акцентируя ноты в сильной доле, была создана зависимость громкости ноты от совпадения с нотами других частей ударной установки. Для увеличения динамичности и живости партии было реализовано нарастание громкости хэта перед ударом по малому барабану. Проведено сравнение амплитуд соответствующих нот партий, насколько партия, оживленная с использованием определенного метода, отличается от партии, сыгранной профессиональным барабанщиком. При прослушивании тестов партии, обработанные с использованием модифицированного метода, объективно имеют больше общего с живым исполнением, чем с результатом, полученным при использовании гауссового метода или квантованных партий.