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METECS虚拟现实案例研究

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NASA JSC的Puget Systems & METECS VR计算解决方案

关于METECS:

METECS是一家自动化、仿真和软件公司,总部位于德克萨斯州休斯顿,靠近美国宇航局的约翰逊航天中心。他们是一家小型企业,拥有大约25名员工,在仿真、3D图形、多体动力学、接触动力学、机器人、软件和自动化领域拥有专业知识。多年来,METECS在约翰逊航天中心参与了许多模拟和图形项目。此外,他们开发和维护的工具被用于JSC使用的许多培训和分析模拟项目。

项目概述:

METECS被要求为约翰逊航天中心的人类探索模拟研究(HERA)设施提供虚拟现实(VR)解决方案。

HERA是一个独特的、模块化的三层住宅,是通过一系列大学竞赛设计和创建的,此前用于亚利桑那州沙漠的沙漠研究和技术研究。

它提供了模拟长时间太空飞行,参与者在一个任务中被隔离30-60天。它可以作为模拟隔离、限制和远程条件的任务探索场景。

HERA研究包括行为健康和绩效评估、沟通和自主研究、人为因素评估以及探索医疗能力评估和操作。

要求METECS提供虚拟现实解决方案,使机组人员能够进入气闸并模拟EVA作业,主要使用模拟喷气包,使他们能够四处飞行并检查诸如小行星或模拟空间飞行器等工作地点。

挑战:

METECS团队需要克服的一些挑战包括:

  • 提供能够保持75赫兹以上帧率的图像生成器pc,以兼容VR头显。
  • 使用Linux构建解决方案,并与HERA中使用的现有基于Linux的模拟和工作站兼容。
  • 利用和集成跟踪解决方案,以便在EVA期间跟踪机组人员的手。

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为了满足这个项目的所有要求,普吉特系统公司设计了两个系统——一个用于VR图像生成,另一个用于跟踪机组人员的手。

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为了产生HERA VR头盔所需的高帧率,系统需要一个强大的基于nvidia的GPU和一个具有高CPU时钟速度的CPU。此外,由于VR头戴设备有一根固定长度的电缆连接到图像生成器(IG)工作站,工作站本身不能离工作人员太远。这使得噪声隔离成为一个问题。

为了提供高性能和低噪声,METECS使用了来自Puget Systems的系统宁静线的个人电脑。这条线不仅提供极低的噪音水平,而且他们还能够使用高端英特尔酷睿i7 6700K CPU在4GHz工作以及NVIDIA GTX 980显卡。

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另一个工作站需要运行Optitrack的跟踪软件来跟踪船员的手。需要一个具有未来可扩展性的紧凑系统。为此,一个普吉回声职业使用解决方案,因为它可以节省空间,并能够在未来升级机器,使用全尺寸显卡。

除了硬件之外,Puget Systems还允许客户订购预装Linux(或不安装操作系统)的pc,这使得METECS既可以为项目节省资金。这两个IG工作站最终都为项目安装了Xubuntu 14.04.3,因此不需要Windows操作系统。

METECS选择普吉特系统的原因:

  • 普吉特系统公司在过去为METECS和NASA JSC系统提供了良好的客户服务。
  • 对于机组人员使用的封闭VR空间来说,承诺使用低噪声pc是一个显著的优势。
  • 使用Linux而不是Windows定制工作站的能力可以节省一些成本。
  • 普吉特系统公司承诺持续保存部件故障数据记录,只提供那些有良好服务记录的部件,这激发了人们对网站上提供的部件和品牌的信心。