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), которые решают казалось бы разноплановые задачи в рамках исследований, проводимых в Openlab «Информационные технологии и неразрушающие методы исследования объектов культурного наследия» и Openlab «Виртуальные и симуляционные технологии в биомедицине» в рамках Программы повышения конкурентоспособности КФУ (соответственно в 2014–2016 и 2016–2017 годах).

Спектр этих задач очень широк: соотношение понятий виртуального мира, симуляции и serious games; разработка новых инструментов для создания симуляционных полигонов и новых подходов к интерфейсам с использованием виртуальной реальности; разработка тренажеров с такими новыми устройствами, как шлемы виртуальной реальности, системы захвата движений, оптические и инфракрасные сенсоры-дальномеры, устройства точного позиционирования и системы обратной связи – для более полного погружения в создаваемые виртуальные реалии. Сфера применения результатов этих исследований – виртуальная и дополненная реальности в образовании; виртуальная хирургия; реабилитационные комплексы для неврологических пациентов; симуляционные полигоны чрезвычайных ситуаций; культурно-исторические реконструкции; модернизация музеев с помощью виртуальной и дополненной реальности; обучающие аттракционы с использованием динамической подвески; инновационные приёмы визуализации для эффективной работы с большими объёмами как структурированных, так и неструктурированных данных. В тематическом выпуске освещено также направление деятельности DML, связанное с разработкой интеллектуальных обучающих систем и технологий: развита тема создания виртуальных биотехнологических лабораторий, включая разработку собственного визуального редактора сценариев для них; обсуждены также вопросы обеспечения вовлеченности студентов в учебный процесс.

Составитель тематического выпуска В.В. Кугуракова

Published: 21.12.2016

From the originator

Влада Владимировна Кугуракова
482
Abstract: -

Visual editor of scenarios for virtual laboratories

Виталий Денисович Абрамов, Михаил Михайлович Абрамский, Влада Владимировна Кугуракова, Надир Ринатович Манахов, Азат Мунирович Маславиев
483-501
Abstract:

The paper presents the implementation of a visual script editor that allows you to design a series of experiments for virtual educational laboratories. The connection of the above approach with the possibility of explicit control over students' involvement and methods of its evaluation is described.

Our experience in creating non-player characters in virtual worlds

Амир Ринатович Бакиров, Даниил Иванович Костюк, Евгений Николаевич Лазарев, Алина Робертовна Хафизова
502-520
Abstract: The rapid development of complex virtual worlds (most notably, in 3D computer and video games) introduces new challenges for the creation of virtual agents, controlled by artificial intelligence (AI) systems. Two important subproblems in this topic area which need to be addressed are (a) believability and (b) effectiveness of agents' behavior, i.e. human-likeness of the characters and high ability to achieving their own goals. In this paper, we study current approaches to believability and effectiveness of AI behavior in virtual worlds. We examine the concepts of believability and effectiveness and analyze several successful attempts to address these challenges. In conclusion, we suggest that believable and effective behavior can be achieved through learning behavioral patterns from observation with subsequent automatic selection of winning acting strategies.

Using Microsoft Kinect in the rehabilitation games development

Амир Ринатович Бакиров, Влада Владимировна Кугуракова, Надир Ринатович Манахов, Наталия Эдуардовна Селезнёва
521-537
Abstract:

The approaches to the development (using the contactless touchscreen game controller Microsoft Kinect) of rehabilitation games for the complete or partial restoration of the motor functions of post-stroke patients using Microsoft Kinect are outlined. Problems that have been overcome, when working with the Microsoft Kinect and elements of game mechanics to achieve the involvement of the patient in the rehabilitation and gaming process are described.

In situ two-diagnostic 3D-defectoscopy of the frescoes architectural monuments

Влада Владимировна Кугуракова, Евгений Юрьевич Зыков, Алексей Валерьевич Касимов, Айрат Габитович Ситдиков, Андрей Андреевич Скобелев, Евгения Флюровна Шайхутдинова
538-558
Abstract:

In this paper, we discuss monitoring of the state of murals, retrieval of data pertaining to this state and management and storing of the said data. We discuss the possibility of integration of traditional methods of mural mapping and modern methods of data visualization, including Project Tango for fixation of complex textures of inner 3D volumes of architectural monuments. We further discuss the express-scanning of automated cartogramming for further comparison of states and methods of assessing the damage done to the mural.