Аннотация: Предметом исследования являются методы моделирования и визуализации виртуальной среды и построения облака точек трехмерного пространства, как в системах 3D моделирования, так и на основе видеоданных. Особо рассматривается проблема неполных данных и вопросы сохранения значимой для анализа информации. Задача моделирования виртуальной среды актуальна в таких областях как: визуализация и анализ пространственных данных большого объема; визуализация графо-аналитических моделей; мониторинг инфраструктуры области пространства интеллектуальных систем безопасности, контроля и предупреждения чрезвычайных ситуаций; построение трёхмерных карт городов и трёхмерного окружающего пространства в тренажерах; определение местоположения роботов; в САПР и медицине. В качестве методов моделирования виртуальной среды используется математический аппарат параметрического и непараметрического восстановления плотности распределения точечных объектов пространства по имеющейся выборке. Результатом проведенного исследования является концептуальное описание методов моделирования виртуальной среды. Визуально результаты моделирования представлены в виде облака точек неравномерной плотности. Для улучшения визуального восприятия точки модели представляются в виде тепловых карт с адаптивной шкалой. В качестве примеров рассматриваются: анализ плотности распределения данных, получаемых из видеопотока, когда отдельные компоненты смеси нормальных распределений использованы для визуализации всей смеси распределений; моделирование облака точек трехмерного пространства на основе видеоданных, получаемых в результате съемки одной камерой, движущейся по произвольной траектории. Предлагаемый подход позволит повысить точность и наглядность представления виртуальной среды для последующей визуализации и детального анализа моделируемого пространства.

Ключевые слова: кибервизуализация, виртуальное присутствие, виртуальная среда, системы виртуальной реальности, системы дополненной реальности, моделирование, облако точек, тепловая карта, системы видеонаблюдения, 3D визуализация

Abstract: The subject of the research is the modeling and visualization methods of a virtual environment and the construction of a point cloud of three-dimensional space, both in 3D modeling systems and on the basis of video data. Particularly considered is the problem of incomplete data and the issues of maintaining information relevant to analysis.The task of modeling a virtual environment is relevant in areas such as: visualization and analysis of spatial data of large volume; visualization of graph-analytical models; monitoring of the infrastructure area of the space of intelligent security systems, control and prevention of emergency situations; building three-dimensional maps of cities and three-dimensional surrounding space in simulators; location of robots; in CAD and medicine. As methods of modeling a virtual environment, the mathematical apparatus of parametric and nonparametric reconstruction of the distribution density of point objects of space according to the available sample is used. The result of the study is a conceptual description of the methods of modeling a virtual environment. Visually, the simulation results are presented in the form of a cloud of points of uneven density. To improve visual perception, the points of the model are presented in the form of heat maps with an adaptive scale.The following are considered as examples: analysis of the distribution density of data obtained from the video stream, when the individual components of the normal distribution mixture are used to visualize the entire distribution mixture; modeling a point cloud of three-dimensional space based on video data obtained as a result of shooting with a single camera moving along an arbitrary trajectory.The proposed approach will improve the accuracy and visibility of the virtual environment for subsequent visualization and detailed analysis of the simulated space.

Keywords: modeling, augmented reality systems, virtual reality systems, virtual environment, virtual presence, cyber visualization, point cloud, heat map, video surveillance systems, 3D visualization

Аннотация: Критическая частота световых мельканий (КЧСМ) — частота, при которой мелькающий источник света субъективно воспринимается человеком светящимся непрерывно. Показано, что метод КЧСМ используется в диагностических целях при решении различных научных и прикладных задач. Предметом исследования являются условия использования метода КЧСМ. Их ограниченность обусловлена необходимостью: отвлечения от выполняемой работы для измерения КЧСМ, выполнения измерений в стационарных условиях. Целью работы является расширение функциональных возможностей метода КЧСМ путем использования технологии дополненной реальности. Для измерения КЧСМ световые мелькания с изменяющейся частотой формируются мобильным устройством в виде дополненной реальности. Новизна предложенной технологии заключается: 1) в повышении достоверности диагностики методом КЧСМ за счет ее измерения в процессе выполняемой работы; 2) проведении диагностики не только в стационарных наземных условиях, но и при наземных, водных или полетных перемещений обследуемого, что ранее было затруднено или невозможно.

Ключевые слова: диагностика, глазные болезни, работоспособность, утомление, свойства нервной системы, функциональное состояние человека, критическая частота мельканий, измерение, технология, дополненная реальность

Abstract: The critical flicker frequency is the frequency at which a flickering light source is subjectively perceived by a person as luminous. It is shown that the critical flicker frequency method is used for diagnostic purposes when solving various scientific and applied problems. The subject of research is the conditions for using the method of critical flicker frequency. Their limitations are due to the need: a distraction from the work to be performed to measure the critical flicker frequency, to perform measurements in stationary conditions. The aim of the work is to expand the functional capabilities of the critical flicker frequency method by using augmented reality technology. To measure critical flicker frequency, light flashes with varying frequency are formed by a mobile device in the form of augmented reality. The novelty of the proposed technology is: 1) to increase the reliability of diagnostics by the method of critical flicker frequency due to its measurement in the course of the work performed; 2) carrying out diagnostics not only in stationary ground conditions, but also during ground, water or flight movements of the subject, which was previously difficult or impossible.

Keywords: measurement, critical flicker frequency, diagnostics, fatigue, operability, ocular diseases, the properties of the nervous system, human functional status, technology, augmented reality

Аннотация: Основной темой статьи является обсуждение возможности создания компьютерной симуляции физических процессов, происходящих в рамках гипотетических вселенных с размерностью времени, превышающей единицу. Данная проблема рассматривается в контексте концепции цифровой физики, предполагающей, что сама наша Вселенная может являться виртуальной симуляцией, работающей под управлением компьютерной программы, в основе которой лежит описание начальных условий, а также набор алгоритмов, определяющих правила, в соответствии с которыми происходит эволюция Вселенной. Рассматриваются основные принципы эволюции классических и квантовых систем, а также принципы эволюции гипотетических систем с многомерным временем. Проведен сравнительный анализ систем с одномерным и многомерным временем, рассмотрены основные отличительные особенности эволюции систем в рамках многомерного пространства событий. Рассмотрены примеры систем с конечным и бесконечным числом временных измерений. Показано, что алгоритмизация процессов, происходящих в системах с многомерным временем, требует использования логики, принципиально отличающейся от логики, на основе которой происходит эволюция систем в наблюдаемой человеком физической реальности, размерность времени которой равна единице.

Ключевые слова: виртуальная реальность, компьютерная симуляция, компьютерная модель, квантовая логика, квантовая механика, многомировая интерпретация, многомерное время, цифровая физика, многомерная логика, эволюция

Abstract: The artice is devoted to discussing whether it is possible to create a computer simuation of physical processes ongoing within the framework of hypothetic universes where the dimension of time exceeds one unit. This problem is viewed in terms of digital physics assuming that our Universe can be a virtual sumulation operated by a computer program based on initial conditions and a set of algorithms that determine the rules of the Universe evolution. In his research Sobolev analyzes the main evolutionary principles of classical and quantum systems as well as evolutionary principles of hypothetic systems with multidimensional time. The author carries out a comparative analysis of one-dimensional and multi-dimensional time systems and considers the main distinctive features of system evolution within the framework of the multidimensional time of events. The author also views examples of systems with a finite and infinite number of timporal dimensions. The author shows that algorithmization of processes ongoing in multi-dimensional time systems requires logics fundamentally different from logics of the evolution of our physical reality with the time dimension being equal to one unit.   

Keywords: many-worlds interpretation, quantum mechanics, quantum logic, computational model, computer simulation, virtual reality, multidimensional time, digital physics, multidimensional logic, evolution