Virtual environment modeling for training of unmanned vehicles’ operators

• Autorzy: Musialki, P. , Będkowski, J. , Ostrowski, I. , Łuczyński, T. , Majek, K. , Masłowski, A. , Adamek, A.

Warianty tytułu

PL

Wirtualny model środowiska dla szkolenia operatorów statków bezzałogowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper virtual environment modeling for training of unmanned vehicles’ (UGV and UAV) operators is shown. The model is based on real environment data gather using modern terrestrial 3D laser system Z+F IMAGER 5010. The method of data filtering and registration using modern GPGPU(General Purpose Graphic Processing Unit) for performance improvement is shown. Automatic conceptualization based on preprocessed data is described. The methodology of training is also discussed. The goal of the approach is to register 3D data, extract semantic information for each query point and segment the data into spatial concepts. These spatial concepts are used in the simulation of unmanned ground and aerial vehicles. The simulation uses Augmented Reality system for combining real video images with virtual objects. The system can combine real and virtual unmanned vehicles.

PL

W pracy przedstawiono wirtualne modelowanie środowiska dla szkolenia operatorów statków bezzałogowych, zarówna naziemnych, jak i powietrznych. Model ów jest oparty na danych środowiska rzeczywistego, zebranych przy pomocy nowoczesnego naziemnego systemu laserowego 3D Z+F IMAGER 5010. Pokazano również metodę filtrowania i rejestracji danych z użyciem GPGPU (General Purpose Graphic Processing Unit) (processor graficzny) dla poprawy działania. Opisano automatyczną konceptualizację opartą na wstępnie opracowanych danych. Przedyskutowano również metodę szkolenia. Celem takiej strategii jest zarejestrowanie danych 3D, wyodrębnienie informacji semantycznych dla każdego pytania i podział danych na przestrzenne koncepty. Te koncepty przestrzenne są następnie używane w symulacjach statków bezzałogowych. W symulacji zastosowano system rozszerzonej rzeczywistości w celu połączenia realnych obrazów video z obiektami wirtualnymi. System ten może łączyć zarówno wirtualne, jak i rzeczywiste statki bezzałogowe.

Słowa kluczowe

PL

mapa semantyczna; rejestracja danych; 3D; symulacja

EN

semantic map; 3D data registration; autonomous vehicle simulation

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 1
• Strony: 19--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., fig.

Twórcy

autor

Musialki, P.

• Institute of Mathematical Machines

autor

Będkowski, J.

• Institute of Mathematical Machines

autor

Ostrowski, I.

• Institute of Mathematical Machines

autor

Łuczyński, T.

• Institute of Mathematical Machines

autor

Majek, K.

• Institute of Mathematical Machines

autor

Masłowski, A.

• Polish Air Force Academy, Institute of Mathematical Machines

autor

Adamek, A.

• Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. Bedkowski J.M., Maslowski A., Geert De Cubber: (2012) Real time 3D localization and mapping for USAR robotic application, Industrial Robot: An International Journal, Vol. 39 Issue: 5.
• 2. Silva P.B., Coelho A., Rodrigues R., and de Sousa A.A.: A procedural geometry modeling API. GRAPP & IVAPP 2012: Proceedings of the International Conference on Computer Graphics Theory and Applications and International Conference on Information Visualization Theory and Applications, P. Richard, M. Kraus, R.S. Laramee, J. Braz, Rome, Italy, 24-26 February, 2012. SciTePress 2012, ISBN 978-989-8565-02-0, URL: http://dblp.unitrier.de/db/conf/grapp/grapp2012.html#SilvaCRS12.
• 3. Silva P.B. and Coelho A.: Procedural modeling for realistic virtual worlds development, Journal of Virtual Worlds Research, Vol. 4, No. 1, 2011, URL: https://journals.tdl.org/jvwr /article/view/2109
• 4. Jesus D., Coelho A., Rebelo C., Cardoso A., and Sousa A.A.: A pipeline for procedural modelling from geospatial data. Proc. Eurographics 2012, pp. 9-10, 2012.
• 5. Martins T., Silva P.B., Coelho A., and Sousa A.A.: An urban ontology to generate collaborative virtual environments for municipal planning and management, Proc. GRAPP 2012 -7th International Conference in Computer Graphics Theory and Applications, pp. 507-510, 2012.
• 6. Bedkowski J., Majek K., and Nüchter A.: General Purpose Computing on Graphics Processing Units for Robotic Applications. Journal of Software Engineering for Robotics, vol 4, no 1(2013), pp. 22-33.
• 7. Fischler M.A. and Bolles R.C.: Random Sample Consensus: A paradigm for model fitting with applications to image analysis and automated aartography, Comm. of the ACM 24 (6), june 1981, pp: 381–395, doi :10.1145/358669.358692.