Аппаратное обеспечение

Как, показано выше, эффективным методом создания видеоматериалов для тренажеров является видеосъемка.

На сегодняшний день оптимальной по соотношению цена/производительность является видеостудия на основе цифровых видеокамер miniDV. Ощутимая разница в качестве съемки существует только между самыми дешевыми цифровыми камерами и камерами с 3 CCD, которые стоят в 2-3 раза дороже, поэтому целесообразно покупать либо недорогую камеру, либо с 3 CCD - промежуточная покупка отберет заметные финансовые средства, но мало что добавит к качеству съемки. На практике, любая видеокамера позволяет получит видео приемлемого качества при его использовании для организации видеоподсистемы, например, тренажера машиниста, тренажера диспетчера либо для тренажера службы ПЧ. Можно предположить, что такое качество видео окажется удовлетворительным и для других типов железнодорожных тренажеров. Стоимость цифровых видеокамер нижней ценовой категории составляла на момент написания этих строк менее 500 долларов.

При наличии возможности, следует производить съемку со штатива, чтобы избежать мелкого дрожания фона. Различные мелкие изменения изображения могут привести к значительным потерям качества видео при компрессии, что связано со спецификой работы MPEG-кодеков. К сожалению, в большинстве практических случаев (например, при съемке из кабины локомотива), избежать дрожания картинки не представляется возможным.

Для передачи видео в компьютер следует выбрать контроллер IEEE-1394. Контроллер обязательно должен поддерживать спецификацию OHCI (Open Host Controller Interface), наиболее популярные контроллеры выпускаются на базе набора микросхем от Texas Instruments. Необходимо помнить, что контроллер не привязан к какой-либо системе телевидения, к конкретным видеокамерам и будет работать с любой видеокамерой, DV видеомагнитофоном, IEEE-1394 жестким диском и т.п. Операционные системы Windows 2000 Professional/Windows XP Professional не требуют установки каких-либо дополнительных драйверов при инсталляции контроллера IEEE-1394. На многих современных материнских платах IEEE-1394 – встроенное устройство. Иногда контроллером такого типа снабжена звуковая плата компьютера. Стоимость его составляет 10-15 долларов.

Критичным в выборе конфигурации компьютера для обработки видео является количество оперативной памяти и, в особенности, мощность процессора. Здесь рекомендации просты – чем больше оперативной памяти и мощней процессор – тем лучше.

Особых требований к видеокарте нет, любая современная модель вполне справится со своими функциями. Исключение составляют ситуации, когда предполагается демонстрация видеоряда на двух или трех мониторах, подключенных к одному компьютеру. В этом случае требуется видеокарта, обладающая соответствующими возможностями: Например, на рабочих местах поездного диспетчера в ЛТК «ВЖД» используются видеокарты Matrox Parhelia-512, позволяющие выводить изображение одновременно на три монитора.

К жестким дискам также нет особых требований, хотя не следует забывать, что одна секунда видео в DV формате занимает 3.515 Мбайт (часовая кассета miniDV – более 12 Гбайт, к тому же необходим двукратный запас пространства на диске для монтажа).

Например, с целью подключения нового участка к ЛТК «ВЖД» была проведена съемка дорожной обстановки от ст. Ростов-Главный до ст. Новороссийск-Пассажирский в двух направлениях общей продолжительностью 18 часов. Легко сосчитать, что суммарный объем видео составляет более 215 Гбайт. Архив видео был сохранен на DVD-дисках.

Остановимся на используемом в тренажерах презентационном оборудовании. Круг задач, решаемый таким оборудованием, весьма широк – от отображения действий оператора на рабочем месте инструктора (для чего используется обычный компьютерный монитор) до систем отображения в специализированных тренажерах (для чего используется специально разработанная техника). Здесь мы коснемся трех видов презентационного оборудования:

• мультимедиа-проекторы

• экраны

• плазменные панели

Э та техника может использоваться для демонстрации учебных фильмов, для проекции изображения на стекло макета кабины машиниста (рис. 4), как компонент рабочего места дежурного по стации и т. д. Отметим, что существует большое количество публикаций касательно выбора этого оборудования. Поэтому мы остановимся лишь на некоторых, специфических при использовании оборудования в тренажерной технике, деталях.

Рисунок 4 Использование мультимедийного проектора в тренажере машиниста локомотива.

Например, выбирая мультимедиа-проектор, следуeт иметь в виду, что каждый проектор имеет базовое разрешение - реальное количество точек матрицы, формирующей изображение. Многие современные проекторы обладают разрешением класса SVGA (800 x 600 пикселов) или XGA (1024 x 768 пикселов). Выпускаются проекторы и с более высоким разрешением - класса SXGA (1280 x 1024) и даже UXGA (1600 x 1200). И хотя все они обладают функцией цифровой интерполяции (компрессии или растяжения) изображения и способны работать с разрешением на одну-две ступени выше и ниже базового, однако качество изображения будет лучше, если базовое разрешение проектора совпадает с разрешением компьютера, демонстрирующего изображение. Потому необходимо решить заранее, в каких целях будет использоваться проектор: для демонстрации видеофильма подойдет любой проектор, в то время как для визуализации схемы путевого развития (когда нужно отображать множество мелких деталей) разрешение проектора должно быть достаточно высоким. Все сказанное о проекторах можно отнести и к плазменным панелям.

Выбор оборудования обусловлен конкретными задачами, стоящими перед конструктором. Очевидно, если требуется демонстрация материала, например, учебной группе, то выбор логично остановить на комплекте «проектор + экран». Если же визуализация происходит в условиях ограниченного пространства, то естественным выбором будет плазменная панель или компьютерный монитор. При конструировании тренажера (особенно тренажера ДСП) можно представить себе использование так называемых сенсорных (интерактивных) плазменных панелей.