Pointman (interfaz de usuario)

Pointman es una interfaz de usuario sentada para controlar el avatar en un entorno virtual en 3D . Combina el seguimiento de la cabeza , un gamepad y pedales deslizantes para proporcionar control posicional sobre muchos aspectos de la postura del avatar. ^{[1] [2]} Pointman fue desarrollado por el Laboratorio de Investigación Naval de los EE. UU. (NRL) para respaldar el uso de simulación de infantería desmontada para el entrenamiento y ensayo de misiones del Cuerpo de Infantería de Marina de los EE. UU . ^{[ 1] [2 ] [3]} El objetivo del NRL al desarrollar Pointman fue extender el rango y la precisión de las acciones respaldadas por simuladores virtuales, para representar mejor lo que pueden hacer los soldados de infantería. ^[4]

Pointman busca mejorar el nivel de control que brindan los controladores de juegos de consola y de escritorio convencionales al involucrar todo el cuerpo del usuario para controlar los segmentos correspondientes del cuerpo del avatar. ^{[1] [2] [3] [5]} El usuario emplea su cabeza y la parte superior del cuerpo para controlar la mirada y la puntería, así como para inclinarse para agacharse y echar un vistazo detrás de una cubierta. Utiliza sus manos para operar armas virtuales y dirigir el movimiento táctico, y utiliza sus pies para dar pasos y controlar la altura postural de su avatar. ^{[1] [2]}

Pointman utiliza un conjunto de tres dispositivos de entrada de nivel de consumidor: un rastreador de cabeza Natural Point TrackIR 5 , un gamepad Sony DualShock 3 y un par de pedales de simulador de vuelo de CH Products. ^[1] La entrada adicional de la cabeza y los pies libera a las manos de tener que controlar todo el avatar y permite una asignación de control más natural. Juntos, los tres dispositivos de entrada ofrecen doce canales independientes de control sobre la postura del avatar. ^[4]

El rastreador de cabeza registra la traslación y rotación de la cabeza del usuario. Pointman utiliza estas entradas para mapear los movimientos de la cabeza y el torso del usuario uno por uno con los de su avatar. ^{[1] [2]} La vista virtual cambia cuando el usuario gira la cabeza para mirar alrededor o inclina el torso en cualquier dirección. Cuando el arma se levanta a una posición de puntería, sus miras permanecen centradas en el campo de visión , de modo que al girar la cabeza también se ajusta la puntería. ^[1] El usuario puede apuntar con tanta precisión como pueda mantener la cabeza en el objetivo. ^{[2] [6]} La encorvadura de la cabeza también se registra mediante la traslación de la cabeza, y el avatar adopta una postura correspondiente. Inclinarse hacia adelante y encorvarse se utilizan para agacharse detrás de una cubierta. Levantarse e inclinarse hacia un lado se utilizan para mirar hacia afuera y disparar desde detrás de una cubierta. ^{[1] [2]}

El gamepad incluye dos joysticks y un par de sensores de inclinación. Pointman usa los joysticks para girar el cuerpo del avatar y establecer la dirección de los pasos. ^{[1] [2] [3]} La inclinación del gamepad está asignada para controlar cómo se sostiene el rifle virtual. El usuario inclina el gamepad hacia abajo para bajar el rifle, y lo inclina hacia arriba para elevar continuamente el rifle a través de una posición baja lista para apuntar y luego a una posición alta lista. ^{[1] [2]} Esto permite a los usuarios practicar la disciplina de boca, bajando el rifle para evitar barrer con la boca a los amigos, minimizando las colisiones al moverse por espacios reducidos o liderando con el rifle al moverse alrededor de una cobertura. ^{[2] [6]} Una vez que el rifle se eleva a una posición de apuntar, el movimiento de la cabeza del usuario alinea la imagen de la mira. ^{[1] [2]} El usuario gira el gamepad (inclinándolo de lado a lado) para inclinar el arma. ^[1] Los botones del gamepad están asignados para controlar varias operaciones del arma (incluidos disparar y recargar) y funciones de apuntado (como el nivel de zoom óptico). ^[7] Los pedales se deslizan hacia adelante y hacia atrás y también se mueven hacia arriba y hacia abajo como pedales de acelerador. Pointman usa estas entradas para controlar la parte inferior del cuerpo del avatar. ^{[1] [2] [3]} El deslizamiento traslacional (separarse y luego juntarse) está mapeado para controlar la separación de las piernas del avatar, simulando pasos cuando el avatar está erguido y gateando cuando el avatar está boca abajo. ^[2] Esto permite a los usuarios dar pasos precisos y medidos al moverse alrededor de obstáculos o coberturas, y variar continuamente su velocidad en un rango realista de marchas, carreras y gateos. ^{[1] [2] [6]} El movimiento hacia arriba y hacia abajo de los pedales está mapeado para controlar la altura postural del avatar a través de la flexión de las piernas del avatar. Esto permite que el avatar pase continuamente de estar de pie erguido a agachado (o arrodillarse cuando las piernas están separadas), y cuando está boca abajo de manos y rodillas a boca abajo. ^{[1] [2]} La capacidad de controlar con precisión la altura postural de su avatar permite a los usuarios hacer un mejor uso de la cobertura y el ocultamiento, y mirar y disparar desde detrás de la cobertura mientras minimizan su exposición. ^{[2] [3] [6]}

Los simuladores de armas combinadas de Virtual Battlespace (VBS2, VBS3 y su sucesor VBS4), de Bohemia Interactive Simulations (BIS), se utilizan para el entrenamiento del Cuerpo de Marines de los Estados Unidos , el Ejército de los Estados Unidos y varias fuerzas armadas de la OTAN . BIS trabajó en estrecha colaboración con NRL para integrar estrechamente la interfaz Pointman con VBS y permitir que Pointman controle la postura del avatar del usuario de forma continua. ^{[1] [2]} La articulación detallada del avatar del usuario se hace visible para otros miembros del escuadrón que se ejecutan en una simulación en red. Pointman-enhanced VBS (VBS-Pointman) admite el funcionamiento de una amplia gama de armas pequeñas y formas adicionales de movilidad, incluyendo escalada, natación y roles montados (conductor, pasajero y artillero) utilizando el complemento completo de vehículos tripulados. ^[8]

El Pointman fue diseñado por el Dr. Jim Templeman de NRL e implementado por Patricia Denbrook de DCS, Inc. El Programa de Financiamiento de Base de NRL respaldó el desarrollo inicial del Pointman, y el Sistema de Entrenamiento de Gerentes de Programas (PM_TRASYS) del Cuerpo de Marines de los EE. UU., junto con la oficina del programa de Transición Rápida de Tecnología de la Oficina de Investigación Naval (ONR), respaldaron su integración con VBS2. El Área de Impulso de Educación, Entrenamiento y Desempeño Humano de ONR agregó su apoyo para refinar y demostrar el Pointman. ^[1]

En septiembre de 2011, el Centro de Experimentación MarForPac en MCB Hawaii realizó una evaluación de utilidad militar formal de Pointman integrado con VBS2. ^{[1] [2] [5] [6]} El escuadrón de marines que participó en el estudio (Compañía Golf, 2.º Batallón, 34.º Regimiento de Marines) le dio a Pointman altas calificaciones por su realismo y facilidad de uso. En respuesta a una serie de preguntas de la encuesta, los marines sintieron que Pointman les permitía controlar de manera realista la visión, realizar movimientos tácticos, controlar el rifle virtual, utilizar la cobertura y controlar la postura del avatar. Lo encontraron cómodo, fácil de usar y que mejoraba la simulación. La recomendación principal del informe de la MUA fue: “Transferir las mejoras de la DISI (interfaz de simulación de infantería desmontada) de Pointman a VBS2 para aumentar el realismo y la eficacia como una ayuda de entrenamiento virtual”. ^[6]

El NRL continúa ^{[ ¿cuándo? ]} desarrollando la interfaz Pointman como parte de su investigación en curso sobre interacción expresiva para simulación de escritorio. Esto implica ampliar Pointman para incluir comunicaciones no verbales (como movimientos oculares, expresión facial y gestos de brazos) necesarias para respaldar la interacción en equipo e intercultural, sin limitar la movilidad táctica. ^[4] Una aplicación de conducción es el entrenamiento de habilidades de interacción cultural junto con habilidades de combate, utilizando escenarios de entrenamiento que plantean una combinación de desafíos tácticos, culturales y éticos. ^[9]

• Vídeo de demostración de Pointman
• Mejorar el realismo en las interfaces de escritorio para la simulación de infantería desmontada
• Interfaces de usuario para simulación de infantería desmontada
• Tarjetas de referencia rápida de Pointman para VBS
• Guía de entrenamiento de Pointman para VBS
• API de VBS Pointman
• Pedales profesionales de CH Products
• Laboratorio de simulación inmersiva (ISL) del NRL
• Simuladores de caminata VRWiki
• Pointman en la vitrina del BIS