Sanal – artırılmış gerçeklik ve havacılık uygulamaları

Sanal Gerçeklik (SG); gerçek veya hayali bir dünyada ki çevrenin ve içinde yer alan nesnelerin, bilgisayar tarafından üretilen ses, görüntü, grafik gibi veriler ile oluşturulan ve insanların bu ortam ile etkileşimde bulunmasına imkan veren sanal görüntüsüdür. Gerçekliğin bilgisayar tarafından modellenmesi yapılmaktadır. Sanal gerçeklikte görüntülenecek nesneler sadece bilgisayar ortamında oluşturulmaktadır. Bireyler bu sayede simülasyonu yapılan ortamda olma hissini yaşamaktadır. O ortama girdiği andan itibaren kullanıcı, gerçeklik ile bağlantısını kopararak, sanal olarak oluşturulan bu dünyanın bir parçasıymış, sanal nesneler ile etkileşim içindeymiş hissini yaşamaktadır. Oluşturulan bir simülasyon ile bir kimsenin Mars’ta yürüdüğünü deneyimlemesini bu duruma örnek olarak verebiliriz. Sanal gerçeklik, farklı fiziksel ortamlarda bulunma duygusunu yaşamamıza imkan sağlar. Kendinizi uzayın derinliklerinde veya okyanusun ortasında hissedebilirsiniz, o anı yaşarsınız.

Sanal gerçeklik ile dünyanın modellendiği 3 boyutlu ve etkileşimli sanal ortamların oluşturulması amaçlanır. Bu teknolojinin özellikle eğlence sektöründe ciddi kullanım alanları mevcuttur. Bilgisayar, tablet, telefon gibi aygıtlar üzerinde oynanan dijital oyunlar ve 3 boyutlu olarak tasarlanan filmleri örnek olarak verebiliriz. Bazı havayolu şirketlerinin yolcularına uçuş esnasında sunduğu eğlenceler de bu kapsamdadır. Havacılık sektöründe uçak simülatörleri pilotların eğitim ve deneyim kazanımında önemli bir araçtır. Sanal gerçeklik ile günümüz mesleki eğitimlerindeki sıradanlık giderilebilir böylece yeni mühendis ve teknisyenlerin hızlı ve etkili bir şekilde, maliyet etkin olarak eğitilmesi sağlanabilir. Bu teknolojinin yardımıyla öğrencilerin algıları görsel ve işitsel olarak güçlendirilebilir. Günümüzde sanal gerçeklik kullanılarak çok pahalı olan yüz yüze eğitimlerin yerine bilgisayar ortamında eğitimler hazırlanarak kullanıma sunulmaktadır. Bir motorun tanıtımını, zor bir tamir prosedürünün detaylarını normal bir eğitime göre çok daha kapsamlı olarak sanal ortamda tariflemek mümkün olabilmektedir. Kullanıcı, sanal dünyanın içerisinde, görerek, dokunarak ve hissederek eğitim ortamını deneyimlediği için eğitim daha kalıcı ve başarılı olmaktadır.

Artırılmış Gerçeklik (AG) ise gerçek ve sanal görüntülerin sentezi olarak tanımlanır. Kullanıcının bütünüyle yapay bir dünyanın içinde yer aldığı SG’nin aksine, gerçek sahnelerin üzerine ek bilgi yüklenmektedir veya bindirilmektedir. Bilgisayar tarafından üretilen grafikler kullanıcının bakış alanına ekstra bilgiler olarak yansıtılmaktadır. Bunlar temel olarak basit belirteçler, oklar ve metin içeren etiketler, düğmeler olabilir. Örneğin, kullanıcı yabancı olduğu bir şehirde bir harita uygulamasını kullanarak istediği adrese erişebilmesi için yönlendirilebilmektedir. Daha karmaşık uygulamalarda üç boyutlu modeller ile doğal sahnelere benzer görüntüler elde edilebilir.

Son zamanlarda gelişmekte olan görsel tabanlı teknolojiler arasında AG en hızlı yaygınlaşmakta olan teknolojidir. AG, gerçek ortam içeriklerinin bilgisayar uygulamaları ile geliştirilerek ses, grafik, video ve konum verisine dönüştürülmesi anlamına gelmektedir. AG teknolojisi genelde dört farklı çevre biriminden oluşmaktadır. Bunlar kamera, işlem bilgisayarı, işaretleyiciler ve gerçek ortam olarak belirtilebilir. AG bu dört bileşenin 3 boyutlu şekilde gerçek ortamda konumlandırılmasını sağlar. Gerçek dünya ve sanal ortamın birbiriyle etkileşimde olduğu bu teknoloji, gerçek zamanlı olarak nesneleri ve nesnelerin konumlarını zenginleştirerek daha görsel ve anlaşılabilir hale getirmektedir. Artırılmış gerçeklik için televizyonlarda görebileceğimiz en temel örnek futbol maçlarında çizgiler aracılığıyla bazı önemli uzaklıkların gösterilmesidir. Artırılmış gerçeklik sistemlerinde kullanıcılar dünyayı ekranların yanı sıra gözlük benzeri bir cihaz veya elde taşınabilen bilgisayarlar (Tablet, PDA, Cep telefonu vb.) üzerinden de görebilmektedir. Artırılmış gerçeklik için üretilen gözlükler, özel bir gözlük çerçevesine monte edilen bir bilgisayardan oluşmaktadır. Gözlük üzerinde bütünleşik bir dokunmatik alan, kamera, mikrofon gibi bileşenlerin yanı sıra konum belirleyici sistemler gibi ek özellikler de bulunabilmektedir. AG’nin araştırma ve geliştirme aşamasının ilk yıllarında, birçok araştırmacı sanal çevreleri oluşturma ile meşgul olmuşlardır. 1994 yılında Stanley Milgram isimli araştırmacı artırılmış gerçeklik, sanal gerçeklik ve karma gerçeklik sürecini ve birbiri ile ilişkisini çizgi düzleminde tanımlamıştır.

Havacılık gibi karmaşık sistemlerden oluşan sektörlerde, üretim, montaj ve kalite muayene alanlarında çok deneyimli teknik personelin çalıştırılması zorunludur. Bu çalışanlar detaylı bakım süreçleri, kullanıcı el kitapları, teknik prosedürler ve diğer yönlendirici kaynakların da yardımıyla işlerini hatasız yapmak zorundadır. Bu çalışanlar, sürekli teknik dokümanlara bakmak zorunda olduklarından dolayı dikkatlerini yapacakları işe yoğunlaştırmaları güç olabilmektedir. Modern uçaklarda, araçlarda ve diğer karmaşık cihazlarda bu problem çok daha ciddi boyutlara ulaşmaktadır. Uçakların incelenmesi, bakımı ve montaj işlemleri sırasında birbirine çok yüksek oranda bağımlılığı olan bileşenlerden dolayı sık sık hatalar yapılmakta ve bu hataların sonucunda üretilen veya geliştirilen parçaların kalitesi olumsuz yönde etkilenmektedir. Montajı tamamlanmış bir bileşenin eksik veya yanlış sırada montajının yapılması durumunda sökülüp aynı iş tekrar yapılmakta ve hatta bazı durumlarda parçalar hurdaya ayrılarak kullanılamaz hale gelmektedir. Bu da zaman ve maliyet kaybına neden olmakta ve ürün kalitesini olumsuz etkilemektedir.

Havacılık sanayiinde eğitim süreçleri genellikle iş üzerinde eğitim şeklindedir. Ayrıca, sürekli gelişen teknolojiler ile sıkı kalite ve sertifikasyon gereksinimlerinden dolayı çalışanların sürekli eğitilmeleri zorunluluktur ve bu zorunluluk yüksek maliyetlere yol açmaktadır. Bu yüzden hata, zaman ve maliyet düşürücü AG gibi Endüstri 4.0 kapsamında yer alan yeni teknolojilerin kullanımına ihtiyaç duyulmaktadır. AG teknolojisi bu tür iş üzerinde alınan eğitimlerin veya ürün için uygunluk kontrolü gibi işlemlerin maliyetini önemli oranda düşürmekte ve alınan eğitimin etkinliğini artırmaktadır.

AG teknolojisi uçak montajı ve kalite muayene işlemlerinde de kullanılabilir. Bilindiği üzere uçak montajı veya kalite muayenesini gerçekleştiren görevliler sistemi gözle muayene etmektedir. Uçağın bileşenlerinin veya olası hataların tanımlanması için ilgili parçanın önemli karakteristik özelliklerinin tam olarak bilinmesi ve incelenen parça ile karşılaştırılması gerekmektedir. Hata belirleme işlemi yapıldıktan sonra ilgili parçanın tamir edilmesi veya sıklıkla değiştirilmesi yoluna gidilmektedir. Uçağın bakım ve montajında çalışan teknisyenler için üzerinde çalıştıkları her uçak kendine özgü bileşenlerden oluşmaktadır. Bu durumda her uçak için ilgili teknik dokümanların incelenerek sürecin doğru işletilmesi gereklidir. Yapılan araştırmalarda bu teknik personelin yaptıkları iş süresince vakitlerinin %45’ini süreçlere ilişkin dokümanları okuyarak geçirdikleri görülmüştür. AG teknolojisinin kullanımıyla birlikte montaj esnasında ki hatalar azaltılabilir. Dokümanları sıkı takip eden bir montaj mimarisi oluşturulabilir. Böylece zaman kayıpları azaltılabilir. Verimlilik anlamında da artışlar sağlanabilir. Bu sayede daha az deneyimli çalışanların da başarılı ve kaliteli işler yapması mümkün olabilecektir. AG teknolojisi ileriki yıllarda bazı takım, kalıp ve fikstür konusunda da yeniliklere olanak sağlayacaktır. Bazı montaj takımlarının ve fikstürlerin ortadan kalkmasına sebep olacaktır. SU-57 montaj hattında bu şekilde uygulamaları gösteren bir video internette yayınlanmıştır. Teorik olarak bu teknolojinin ileride yaygın olarak montaj hattının bir parçası olacağı düşünülmektedir.

Son yıllarda üretim ve prototip çalışmalarında AG teknolojisi henüz parçalar ya da platformlar fiziksel olarak üretilmeden, ürünün müşteri ve tasarımcı tarafından deneyimlenmesi için de etkin olarak kullanılmaya başlanmıştır. Örneğin bir platform tasarımında sadece kullanıcının fiziksel olarak oturduğu kokpit üretilerek içerisindeki tüm diğer ekipmanlar AG teknolojisi ile oluşturulur ve pilot yorumları çok erken aşamada alınarak maliyet etkin ve hızlı bir prototip üretim süreci yürütülebilir.

Ayrıca sanal ve artırılmış gerçeklik uygulamalarıyla birlikte tamir teknolojileri de çok değişecektir. SG kullanılarak hazırlanan eğitimlerle tamirin nasıl yapılacağı en ince ayrıntısına kadar öğrenilecektir. AG teknolojisi kullanılarak da tamir işlemleri adım adım hatasız bir şekilde yapılabilecektir.

Yeni teknolojileri geliştirmek, başkaları tarafından geliştirilmiş teknolojileri yakından takip etmek, öğrenmek, işbirlikleri yapmak, sektörlerimize sağlayacağı avantajları belirlemek ve bu avantajlardan en iyi şekilde yararlanmak elzemdir. Bu yolda canla başla çalışmak dileğiyle…