Samarbete på distans

Vi håller på att utveckla en prototyp av ett tele-immersivt system för gemensam visuell dataanalys som består av tre huvudkomponenter. Ryggraden i KeckCAVES-prototypen är ett distribuerat system som representerar en delad virtuell 3D-värld och som implementeras som en uppsättning klient/serverprotokoll på applikationsnivå som läggs i lager över standardinternetprotokoll som TCP eller RTP. Denna ryggrad tillhandahåller sessionshantering, dvs. möjligheten för användare att dynamiskt logga in och ut ur systemet, säkerställer att alla deltagare ser en enhetlig bild av den gemensamma världen och tillhandahåller grundläggande tjänster för datautbyte mellan deltagarna.

Över denna ryggrad ligger tillämpningsspecifika protokoll som implementerar visualiseringar av och interaktion med särskilda typer av vetenskapliga data, t.ex. 3D-punktmoln med hög densitet från LiDAR eller 3D-gallerade data från 3D-bildbehandling eller numerisk simulering. Slutligen erbjuder systemet flera sätt att integrera deltagarna själva i den gemensamma virtuella världen. Denna förmåga uppnås på flera kompletterande sätt, bland annat genom 3D-ljudöverföring, 2D-video i realtid eller – helst – 3D-video i realtid.

Två viktiga designkriterier för tele-immersiva system är bärbarhet och skalbarhet. Kundinstallationerna kommer att sträcka sig från avancerade visualiseringsmiljöer som CAVE (Cave Automatic Virtual Environments) till billiga system baserade på 3D-aktiverade tv-apparater eller datorskärmar, eller till och med vanliga 2D-datorns skrivbordssystem eller bärbara datorer. Även om de senare tekniskt sett inte kan kallas ”immersiva” har våra experiment visat att de ändå kan delta effektivt i tele-immersion.

Användarna kommer också att ha olika grader av internetanslutning, från höghastighetsinternet2 till internetleverantörer på konsumentnivå eller till och med offentliga trådlösa åtkomstpunkter. Fältinstallationer kommer att ligga i den nedre delen både när det gäller prestanda och nätverksbandbredd.

Vår infrastrukturprototyp är för närvarande optimerad för bredbandsnät med hög bandbredd. Vi har för avsikt att förbättra systemets prestanda och robusthet för klienter med låg bandbredd genom att införa bättre datakomprimeringsmetoder och överföringsprotokoll. Vi föreslår också att vi utvecklar tillämpningsspecifika visualiserings- och interaktionsprotokoll för de datatyper som används av vår grupp, inklusive LiDAR-punktmoln, 3D-volymer, rekonstruerade 3D-ytor och artikulerade skelettmodeller.