Masarykova univerzita Fakulta informatiky
Příloha průběžné zprávy č. 3 Počet listů: 53
Metodika pro vizualizaci taktických dat ve 3D pro OTS VŘ PozS
K projektu obranného výzkumu
"Prostředky virtuální reality v modernizované koncepci budování Operačně taktického systému velení a řízení pozemních sil (OTS VŘ PozS) AČR "
Autofi: doc. Ing. PetrFrantis, Ph.D. Ing. Ladislav Havelka, Ph.D. doc. Ing. Jan Hodicky, Ph.D. prof. Ing. Vaclav Prenosil, CSc.
MASARYKOVA UNIVERZITA 2012
Obsah
I MECHANISMUS VIZUALIZACE DAT...............................................................................4
1 Taktická data v OTS VŔ PozS, jejich třídění a popis.....................................................4
1.1 OTS VŔ PozS.........................................................................................................4
1.2 Taktická data..........................................................................................................4
1.3 Množina dat zobrazovaných OTS VR...................................................................5
1.4 Zobrazení taktických dat a symboly v APP-6A,B.................................................6
2 Rozčlenění taktických dat do skupin dle důležitosti.......................................................6
3 Doporučení NVG pro práci s vektorovými daty.............................................................9
3.1 Architektura NVG..................................................................................................9
3.2 Specifikace NVG..................................................................................................10
3.2.1   NVG formát......................................................................................................10
3.3 Implementace NVG do OTS VŔ PozS................................................................10
II PRAKTICKÉ VYUŽITÍ.......................................................................................................14
1 Zobrazení taktických dat...............................................................................................14
2 Způsob reprezentace hlavních taktických dat ve 3D....................................................17
3 Způsob reprezentace dalších taktických dat.................................................................17
4 Způsob reprezentace taktických průsvitek....................................................................19
5 Pracoviště velitele pro využití 3D.................................................................................23
5.1 Aplikační zasazení pracoviště 3D z pohledu uživatele........................................23
5.2 Fyzi cký návrh práčovi ště 3 D................................................................................24
5.2.1 Varianta 1.........................................................................................................25
5.2.2 Varianta 2.........................................................................................................25
5.3 Stávající požadavky na HW prostředky...............................................................26
5.3.1 Stereoskopický projektor..................................................................................26
5.3.2 Doporučený projektor......................................................................................27
5.3.3 3D Monitor.......................................................................................................28
5.3.4 Doporučený 3D monitor...................................................................................28
Použité zkratky.....................................................................................................................29
Použitá literatura...................................................................................................................31
Seznam obrázků....................................................................................................................32
OTS značky..........................................................................................................................33
Rozdělení kategorií dat do množin symbolů pro 3D zobrazení...........................................49
2
Úvod:
Metodika je jedním z výstupů projektu obranného výzkumu VIZUALIZACE. Je zpracována za účelem objasnění praktického využití vizualizačního systému pro 3D zobrazení taktických dat a vysvětlení principu vytvoření 3D zobrazení v OTS VR PozS. Tento nový modul systému velení a řízení je převážně určen pro velitele a štáby taktického stupně velení. Uživatelem může být každý, kdo s tímto systémem pracuje v celé šíři jeho možností. Prioritně, je jeho využití v procesu plánování a řízení operací.
Všeobecně, účelem použití taktických značek (symbolů) je sdělovat informace o objektech v prostoru vedení bojové činnosti a definovat jejich vlastnosti nebo charakter činnosti. Vizualizace taktických dat ve 3D má velmi podobný účel, a to sdělovat dané informace o objektech ve 3D prostředí a tím zabezpečit prostorovou vizualizaci předpokládané (nebo probíhající) činnosti v závislosti na časových aspektech prováděné operace. Proto metodika vymezuje i obecné taktické a technické požadavky pro tvorbu a použití vizualizačního systému 3D.
Účelem projektu VIZUALIZACE nebylo vytvořit veškerou symboliku ve 3D zobrazení, proto i tato metodika řeší pouze možnosti systému a množinu taktických dat zobrazovaných ve 3D vizualizaci.
Projekt musel řešit řadu omezení, která limitují jeho praktickou realizaci. Hlavním omezením je vlastní Operačně taktický systém velení a řízení s jeho technickými možnostmi. Projekt postupně řeší rozdělení dat do skupin a priority zobrazení. Je nutné si uvědomit, že kategorie, priority a množiny zobrazení byly vytvořeny účelově pro tento projekt a tudíž nejsou všeobecně prioritami zobrazení při reálném nasazení vojsk.
3
I Mechanismus vizualizace dat
1 Taktická data v OTS VŘ PozS, jejich třídění a popis
1.1 OTS VŘ PozS
Operačně taktický systém velení a řízení pozemních sil (dále OTS VŘ PozS) je základním integrujícím informačním systémem pro podporu činností v polních podmínkách -vedení bojové činnosti, působení v zahraničních misích, krizovém managementu apod. Samotný systém, se dále rozpadá na automatizovaný systém velení a řízení (dále ASVŘ) a bojový vozidlový informační systém (dále B VIS).
ASVŘ zajišťuje společný obraz situace na bojišti, prostředky na podporu pro rozhodování velitele a možnosti grafického znázorňování bojových informací a dokumentů ve formě elektronických průsvitek vycházejících z informací, uložených ve společné taktické databázi. ASVŘ zabezpečuje všechny informační potřeby velitelů a štábů pro rozhodovací procesy a pro přímé vedení operace a boje.
Na stupních brigáda a prapor se ASVŘ překrývá s BVIS, který velitelům brigád a praporů zajistí automatizované velení a řízení při jejich pohybu mimo hlavní místa velení. ASVŘ a BVIS tvoří základní vševojskové jádro OTS se vzájemnými informačními a funkčními vazbami.
Automatizovaný systém vševojskového velení a řízení je určen pro:
• plánování boje a vedení boje/operace,
• informační podporu rozhodovacího procesu velitele a náčelníků jednotlivých sekcí a oddělení štábů z hlediska jejich působnosti, odborností, řešených úkolů a úrovně řízení,
• řízení činností jednotlivých druhů vojsk a služeb v přímé podřízenosti.
Stručný popis, charakteristika a účel použití OTS přímo definuje využití vizualizačního systému. Nelze stanovit, kdy se vizualizace musí využít, ale lze definovat uzlové body rozhodovacího procesu, kdy je vhodněji využít. Samotné využití vizualizace je dáno:
• metodikou plánování (řízení) boje a SOP daného štábu,
• časem, který je k dispozici,
• stupněm zvládnutí OTS,
• osobností velitele (NS).
1.2 Taktická data
Taktická data j sou obecným pojmem, který je běžně využíván širokou vojenskou veřejností, ale ne vždy se stejným obsahem. Proto byl zvolen pojem DATA, který je dále rozšířen do dalších čtyřech termínů, které jsou využity pro popis vizualizace.
Výraz „DATA", pro účely této metodiky všeobecně představuje:
• informaci generovanou OTS (poloha jednotky...),
• informaci zobrazovanou v OTS (stav munice, nadmořská výška, poškození...),
• zobrazovaný symbol - značku a její doplňující údaje,
• zobrazovanou činnost (úkol, čára, bod, zamoření....).
Pro účely vizualizace j sou používány termíny (kategorie):
• symboly,
• hlavní taktická data,
4
• další taktická data,
• taktická průsvitka.
Zmíněné termíny zároveň tvoří prvotní rozdělní dat do kategorií, které slouží ke stanovení množin zobrazovaných taktických dat ve 3D. Tyto čtyři základní termíny jsou voleny i s ohledem na třídění dat v OTS VR.
Symboly j sou grafickým vyjádřením, tedy značkou, zahrnující:
• jednotku,
• vybavení,
• zařízení,
• vrtulník-letadlo,
• zbraň, zbraňový systém,
• vozidlo.
Hlavní taktická data vyjadřují charakteristiku, popis, vlastnosti, stav a činnost daného symbolu, který je vždy spojen s označením jednotky, velikostí a doplňujícími údaji. Pro účely vizualizace tvoří množinu hlavních taktických dat tyto údaje:
• jméno jednotky,
• poloha jednotky,
• postavení j ednotky,
• velikost a druh jednotky.
Další taktická data jsou doplňující údaje, které také vyjadřující stav, použití, situaci jednotek nebo prostoru operace. V OTS je v taktických datech udáváno dalších 50 doplňujících údajů, které vytváří tzv. „popis značky". Vzhledem k účelu vizualizace není požadováno, aby byly veškeré doplňující údaje zobrazovány, protože vizualizace 3D není hlavním nástrojem rozhodovacího procesu velitele a štábu a jejich zobrazením se situace stává nepřehlednou a matoucí. Jedná se například o:
• vycvičenost, zasazení, využití,
• stav munice, osob, PHM, zbraní, režimu palby,
• vyzařování, vybavenost, operační stav, rychlost a dostupnost,
• a další.
Taktická průsvitka je provedení grafického vyjádření situace, stavu, činností a úkolů jednotek v daném prostoru. Je základním zobrazením taktických dat pomocí grafických symbolů. Taktická průsvitka je jedním ze základních prostředků předávání informací (dat). Používá se v celém průběhu plánovacího procesu, ale i v průběhu řízení operací. Taktická průsvitka zahrnuje:
• čáry, body, prostory,
• úkoly, směry,
• manévr,
• pozorovatelny,
• speciální značky a značky druhů vojsk.
1.3 Množina dat zobrazovaných OTS VŘ
OTSVR prakticky využívá symboliku pro zobrazování dat publikovanou v normě APP-6. Jednotlivé symboly (značky) a jejich význam je přesně definován, stejně jako jejich dělení do jednotlivých skupin. Prakticky to znamená určité omezení při tvorbě jednotlivých značek, které je přímo souvisí s možnostmi uvedeného systému. Z tohoto důvodu i vizualizace dat ve 3D zobrazení vychází z možností, které OTS definuje.
5
Přehled a dělení zobrazovaných dat pomocí symboliky definované v APP-6 je uveden v příloze č.l.
1.4 Zobrazení taktických dat a symboly v APP-6A,B
APP-6 je publikace (norma), která stanovuje společnou operační symboliku v závislosti na požadavcích pro její zobrazování a zakreslování s cílem, dosáhnout kompatibility a maximální možné interoperability pozemních systémů velení, řízení, spojení, výpočetní techniky a vojenského zpravodajství (C4I), vývoje, bojové činnosti a výcviku.
Jejím účelem je vytvořit jednotný systém společné vojenské symboliky pozemních uskupení a jednotek, které jsou zobrazovány automatizovanými mapovými zobrazovacími systémy nebo ručně zakreslovanými do map. Tato publikace zahrnuje všechny druhy vojska a platí pro všechny pozemní složky přímo nebo nepřímo zapojené do systému C4I, provozu systému, vývoje systému a výcviku v rámci operací pozemních sil. Publikace slouží jako standardní soubor značek pro všechny budoucí aplikace symboliky C4I realizované pozemními složkami.
Uvedenou normu lze aplikovat na symboliku mapového zobrazování, zakreslování, zobrazování počasí, zobrazování v displejích vozidel, kabinách pilotů a na technickou projekční symboliku v rozsahu odpovídajícím možnostem té které uživatelské skupiny. Norma se vztahuje na veškeré budoucí aplikace značek v rámci dvourozměrných a elektronických zobrazovacích systémů v prostředí C4I. Z tohoto důvodu jsou veškeré symboly použité ve vizualizačním systému vytvořeny v souladu s uvedenou normou APP-6. Systém vizualizace využívá pouze uvedenou symboliku a množinu značek a zákresů, která je součástí OTS, respektive jeho jednotlivých přírůstků.
2 Rozčlenění taktických dat do skupin dle důležitosti
V bodě 1 jsou charakterizována data v kategoriích, které zároveň určují důležitost zobrazování dat ve 3D a jsou specifikovány následovně:
a) symboly,
b) hlavní taktická data,
c) další taktická data,
d) taktická průsvitka.
a) symboly
První kategorií, která musí být zobrazována ve 3D jsou symboly. Jsou zobrazovány ve čtyřech různých tvarech a liší se i barvou, tedy stejně jak udává norma APP-6. Jedná se o vyjádření příslušnosti:
• VLASTNÍ = MODRÝ
• NEPŘÍTEL = ČERVENY
• NEZNÁMÝ = ŽLUTÝ
• NEUTRÁLNÍ = ZELENÝ
O
Do kategorie symboly patří i základní zobrazení jednotky, vybavení, zařízení, vrtulníku a zbraně. Vzhledem k předurčení projektu, nepředpokládám v této fázi vytvářet symboliku zbraně, zbraňového systému, vozidla nebo vrtulníku.
6
V projektu jsou řešeny tyto symboly:
jednotka
zařízení
Uvedené symboly jsou zobrazovány v základních barvách v souladu s APP-6.
b) hlavní taktická data
Hlavní taktická data jsou v systému generována symbolem značky a ve 3D zobrazení dvěma způsoby:
• KVÁDR - nebo odpovídající tvar značky (krychle, válec...),
• nebo obrazec pokrývající prostor rozmístění jednotky se symbolem dané jednotky.
Symbol jednotky je zpravidla zachován v daném měřítku, zachovává barvu příslušnosti, druh vojska, označení velikosti, jednotky, polohu a postavení v terénu.
Ostatní, hlavní taktická data jsou zobrazeny POPISEM (jako u kreslené značky) na daném symbolu. Podmínkou je možnost jejich zobrazení trvalé nebo krátkodobé, v souladu s momentální potřebou jejich zobrazení. Uživatel má možnost si tyto data zobrazit v závislosti na dané situaci a účelu zobrazení.
Způsob zobrazení hlavních taktických dat je uveden v tabulce v příloze č.2.
c) další taktická data
Další taktická data, jak je uvedeno v předešlé části, doplňují symbol o další informace. Vzhledem k tomu jsou zobrazována dle skutečné potřeby (záleží na uživateli a účelu) a jsou zobrazována GRAFEM na základní značce, tedy na daném symbolu.
Další taktická data se zobrazují:
• po zapnutí zobrazit:
- bojeschopnost jednotky     - sloupcový graf,
- hodnocení osob - sloupcový graf,
- hodnocení PH - sloupcový graf,
- dávka radiace - sloupcový graf,
- směr postupu a rychlost    - vektor+ číslo,
- souřadnice - číslo v obdélníku,
• sloupcové grafy j sou opatřeny číslem v %,
• historii pohybuje zobrazena pouze ŠIPKOU,
• ostatní pohyb, možné ukládat v jednotlivých průsvitkách v libovolném časovém horizontu,
• všechny dat jsou tvořena tak, aby je mohl uživatel zobrazovat dle potřeby (V-Z),
• souřadnice ve formátu MGRS je vhodné řešit i pro vizualizaci, ale vzhledem k účelu projektu tento parametr není realizován.
Ostatní data jsou k dispozici v OTS VR, nemusí být zobrazována ve 3D.
Způsob zobrazení dalších taktických dat je uveden v tabulce v příloze č.2.
7
d) taktická průsvitka
Taktická průsvitka zahrnuje dalších 10 zobrazovaných kategorií. Je jednou z důležitých zdrojů předávaných, zobrazovaných informací.
Cáry:
• téměř všechny čáry (v seznamu mimo jedné) mají označení pomocí PÍSMEN (slova),
• j sou viditelné a nesmí vizuálně narušit vizualizaci j ednotek,
• čáry jsou doplněny symbolem bodu a některé mají v přerušené části symbol velikosti jednotky, tyto symboly jsou zachovány,
• model je v podstatě hrubá čára poloprůhledná se zachováním barvy příslušnosti, s možností podbarvení, není vyšší než je model-kvádr jednotky,
• označení písmena leží na terénu v dané barvě, symbol bodu je poloprůhledný.
Body:
• body představují danou činnost v přesně stanoveném bodě v určitém čase,
• body mají dvě množiny modelů A a E,
• množina D představuje objekt daného tvaru s hrotem dotýkajícího se povrchu, stojící model značky zobrazený ze všech stran stejným způsobem,
• modely v množině D má v sobě označení pomocí PÍSMEN,
• množina E představuje vodorovný objekt v terénu (objekt tvořený čarami bez výplně,
• množina E je provedena stejným způsobem jako D, ale se žerdí dotýkající se země v přesně daném bodě,
• body opět ctí barvu příslušnosti,
• klamný obj ekt j e v množině C-stej ný j ako čára.
Prostory:
• prostory jsou další vyjádření odpovědnosti, činnosti nebo úkolu,
• jsou to zpravidla mnohoúhelníky doplněné symbolem- NĚKOLIKA PÍSMEN,
• zaujímají zpravidla větší plochu,
• nutno ctít barvu příslušnosti,
• model tvoří daná čára s podbarvením (vodotisk, poloprůhledná další kopírující čára),
• podbarvení tvoří šířku až 3x dané čáry.
Úkoly
• úkoly j sou zpravidla vyj ádřeny prostorem (+ symbol, čára, směr aj.),
• stejné jako prostory, proto model je obdobný, složený z podbarvených čar,
• barva příslušnosti je dodržena.
Směry
• směry tvoří zpravidla šipky, jedná se o znázornění postupuje spojnicí mezi úkolem a prostorem, může vyjadřovat i úkol,
• model ctí barvu příslušnosti,
• model tvoří prostor vyplněný šipkami průhlednou barevnou fólií (kopíruje terén). Manévr
• manévr terén, působení na nepřítele a vlastní vojska je jiné vyjádření úkolu,
• jde o vyjádření zákresu pomocí čar různého zakřivení, výjimečně doplněného o PÍSMENA,
8
• model je totožný s úkolem, prostorem, tedy ČARA, PODBARVENÍ,
• model ctí barvu příslušnosti.
Pozorovatelny
• pozorovatelna představuj e místo v terénu obsazené malou j ednotkou různého určení,
• model je stojící TROJÚHELNÍK na přesně stanoveném místě, zobrazovaný ze všech stran stejným způsobem,
• jedná se o 5 modelů doplněné symbolem pozorovatelny,
• model ctí barvu příslušnosti.
Speciální značky- druhy vojsk
• modely pro tuto kategorii j sou zařazeny do PRIORITA 2,
• v závislosti na účelu proj ektu nej sou zpracovány,
• všechny symboly v této kategorii budou přiřazeny do MNOŽIN modelů dle předchozích kategorií.
Způsob zobrazení průsvitky je uveden v tabulce v příloze č.2.
3 Doporučení NVG pro práci s vektorovými daty
Nejen OTS VR PozS ACR, ale i systémy velení a řízení pozemních sil jiných aliančních armád umožňují zpracovávat vektorové taktické informace. Zcela zásadní funkcionalita je načtení, zobrazení a uložení vektorových taktických dat. Vektorová taktická data jsou standardně ukládána v jednotlivých vrstvách, které odpovídají průsvitkám pro popis situace na bojišti. Pro podporu standardizace práce s vektorovými taktickými daty vznikla pracovní skupina TIDE NATO, která je zodpovědná za řízení vývoje doporučení NATO Vector Graphics (NVG), který není zatím STANAGEM, aleje vysoký předpoklad pro jeho zavedení. Detailní informace k protokolu NVG jsou umístěny na TidepediA, kterou spravuje Allied Command Transformation (ACT).
3.1 Architektura NVG
NVG má přesně specifikovaný formát, který umožňuje jednoznačně kódovat informace o bojišti a to především vojenské značky a další taktická data. Pro implementaci NVG je použito Service Oriented Architecture (SOA). Je založena na komponentách: NVG Consumer (žadatel o službu), NVG Producer (poskytovatel služby) a mDNS (registrační autorita služeb).
Service Discovery mDNS
Přihlášení
Registrace
Klient webové služby NVG klient
Požadavky
Data
webová služba
NVG služba
Obrázek 1 - SOA u NVG protokolu
9
3.2 Specifikace NVG
NVG služba má definované rozhraní, které obsahuje jen dvě funkce: GetCapabilities a GetNvg. Přenos dat probíhá dle následujícího diagramu.
NVG klient
PřihlášeníO
.(Parametry)
mDNS
i
GetCapabilityO
Registrace()
.(nvg_capability) ----1----
GetNvg(nvg_filter)
NVG služba
TJ i i
(nvg)
Obrázek 2 - Přenos dat dle NVG implementace Popis přenosu dat:
• poskytovatel služby se zaregistruje u registrační autority, která zpřístupní jeho rozhraní žadatelům,
• uživatel se přihlásí k autoritě a obdrží popis rozhraní ke službě NVG (dvě funkce)
• uživatel spustí funkci GetCapabilities, která slouží k získání množiny parametrů, ze které je možno sestavit filtr pro požadavek na data. Například si tuto množinu parametrů může reprezentovat například seznam nabízených vrstev. Výsledkem je tato množina dat ve přesně specifikovaném formátu XML - NVGCapabilitiesType.
• uživatel spustí funkci GetNvg (NVGFilterType), kde parametr určuje vybranou skupinu. Výsledkem je předání vektorových dat ve specifikovaném formátu XML - NVGType.
3.2.1 NVG formát
NVG formát je ve skutečnosti soubor XML. Tento soubor má předepsanou strukturu, která je definována pomocí XSD souboru. Obsahem dokumentuje množina grafických primitiv, ze kterých může být vytvořena celá taktická situace (např. bod, úsečka, lomená čára, polygon, elipsa apod.). Na tyto grafické primitiva jsou potom mapovány značky ze standardů NATO a USA (APP-6A, APP-6B a MIL-STD-2525B).
3.3 Implementace NVG do OTS VŘ PozS
Při implementaci NVG do prostředí OTS VŘ PozS doporučujeme omezit množinu vlastností (Capabilities) na seznam uložených průsvitek zákresu. To není v rozporu se specifikací, která minimální množinu implementovaných vlastností nepředepisuje. Pro účel přenosu taktických průsvitek je toto dostačující.
10
NVG je v metodice navržen pro přenos a vizualizaci vektorových dat - tj. taktických průsvitek. I přesto, že NVG umožňuj e přenos i samotných symbolů jednotek dle standardů, metodika doporučuje jeho využití právě jen na přenos taktických průsvitek. Konzument služby NVG musí být schopen dekódovat data zaslaná touto službou.
NVG formát je založen an XML schématu s využitím následujících elementů (je uveden seznam zcela zásadních elementů, které musí být implementovány pro přenos taktických průsvitek):
• text, s atributy x - zeměpisná délka (dle WGS-84), y - zeměpisná šířka, rotation - rotace
textu, style - nastavení stylu textu a content - vlastní text._
<nvg:text x="1.5" y="53.5"
rotation="26"
style="font-family:Lucida Sans;font-color:#3333ff;font-size:1 <nvg:content>North Sea</nvg:content> </nvg:text>
• point, s atributy x - zeměpisná délka, y - zeměpisná šířka, course - rotace a symbol -odpovídající symbol dle standardů APP-6A,B a MIL - STD - 2525B._
<nvg:point label="Vessel" x="1.75" y="51.16" course="262.53" speed="7.5" symbol = "2525b: SFSPCLCV-------" />
• multipoint, s atributy points - pole bodů, které tvoří daný objekt, label - název objektu, symbol - odpovídající symbol dle standardů APP-6A,B a MIL - STD - 2525B._
<nvg:multipoint label="Block activity"
symbol="app6a:G*T*GB----****** modifiers="B=-I"
points="l,0  1,1 -l,0.5"/>
• polyline, s atributy points - pole bodů, které tvoří danou lomenou čáru (lze samozřejmě i popsat jednoduchou čáru), label - název objektu, symbol - odpovídající symbol dle standardů APP-6A, B a MIL - STD- 2525B a styl - použité šrafování, případně výplň.
<nvg:polyline label="Enemy line"
uri="urn:int.nato.act:tide:nvg:samples:#polyline.002" symbol = "app6 a:GHC*MGAUAE* * * * *" style="stroke-width:4" points="0,0  1,1  1,2 2,3 3,0" />
• arrow, s atributy points - pole bodů od začátku šipky po vlastní špičku, width - šířka těla šipky a symbol - odpovídající symbol dle standardů APP-6A,B a MIL - STD -2525B._
<nvg:arrow label="Counter-attack arrow"
points="0,0 0.5,0 0.5,1 1,1.3"
width="15000"
s ymbo1 = "app 6 a:G * T * GK----*****" />
• polygon, s atributy points - pole bodů, které tvoří uzavřený mnohoúhelník, label - název objektu, symbol - odpovídající symbol dle standardů APP-6A,B a MIL - STD - 2525B a styl - použité šrafování, případně výplň.
11
<nvg:polygon label="Enemy area" s ymbo1 = "app 6 a:GHC * MGAUAE *****" style="stroke-width:4" points="0,0 1,1 1,2 2,3 3,0" />
Následující skupiny (za celou skupinu je vždy uveden jeden exemplář) je nutno implementovat pro funkčnost vizualizace taktických průsvitek z OTS VR PozS:
Cára dotyku	<polyline points='0.0,-0.04 0.04,0.0' symbol='app6a:G*C*MGLL-	■4"
• body j sou implementovány pomocí point.		
Kontrolní bod	<point x=0.0 y=0.0 symbol='app6a:G*C*OGC—	• PO V
prostory jsou implementovány pomocí polygon.
Operační prostor
<polygon points='0.0,-0.04 0.04,0.0 0.0,0.04 -0.04,0.0' symbol='app6a:G*C*MSAO-
úkoly jsou implementovány pomocí multipoint, nebo polygon
Utok z palebného postavení
<multipoint points='0.02,0.0 -0.02,0.02 -0.02,-0.02' symbol='app6a:G*C*MOOP-
směry jsou implementovány pomocí arrow, nebo multipoint.
12
Protiúder	<arrow points='-0.02,0.0 0.02,0.0' width=1000 symbol='app6a:G*T*GK—	-po— -1 pí ♦__>
• manévry j sou implementovány pomocí multipoint.		
Následovat a převzít	<multipoint points='0.0,-0.04 0.04,0.0' symbol='app6a:G*T*GA— *****!	u
• pozorovatelny j sou implementovány pomocí point.		
Pozorovací stanoviště	<pointx=0.0y=0.0 symbol='app6a:G*C*MMPO-	A"
V dokumentu NATO Vector Graphics APP-6A Bindings je uveden absolutní výčet převodu mezi standardy APP-6A,B, MIL -STD- 2525B a NVG. Dle tohoto manuálu lze přesně popsat převodní mechanismus.
Pokud při implementaci vizualizace taktických průsvitek dojde k situaci, že nelze automatizovat generování značky, tak můžeme použít vlastnosti NVG, atribut icon, který obsahuje adresu, kde je uložen přímo obrázek dané značky ve formátu png a gif Tento obrázek je potom při převodu do 3D použit přímo jako textura na kvádr, který je vizualizován na pozici x,y.
13
II Praktické využití
1     Zobrazení taktických dat
Jak již bylo popsáno v úvodní části, využití zobrazení taktických dat je v podstatě další operačně taktickou funkcí OTS VR.
Projekt VIZUALIZACE odpovídá soudobým požadavkům na vedení operací a je definován pro využití na štábech prioritně využívající AS VR, tedy pro prapor, brigádu nebo jejich ekvivalenty - úkolová uskupení. Systém lze úspěšně aplikovat i na rotě nebo rotním úkolovém uskupení.
Praktické využití nelze omezovat co do činnosti štábu, času a kvality personálu, aleje přímo závislé na terénních databází a technickým vybavením míst velení. Zobrazení taktických dat je zpracováno flexibilně, což znamená, že uživatel si vybere, která data a v kterém okamžiku požaduje jejich zobrazení. Prioritně, se zobrazují hlavní taktická data a další podle účelu zobrazení. Zobrazení taktických dat je tedy závislé na:
• účelu,
• aktuální činnosti velitele nebo štábu (plánování, řízení operace),
• prováděné operaci (činnosti),
• času, který j e k di spozici.
Dalším z omezení je množství zobrazovaných dat. Projekt je zaměřen na zobrazení jednotek a činnosti v terénu s cílem lepší vizualizace, získání prostorové představivosti o situaci v prostoru odpovědnosti v závislosti na čase, prostoru a nepříteli. V žádném případě nenahrazuje Plán boje nebo další grafické dokumenty zpracovávané štábem. Z toho vyplývá, že zobrazení je účelové, individuální a neznamená povinnost zobrazit veškerá taktická data. Zobrazení 3D prostoru a taktických dat je kvalitativně vyšším zobrazením taktických dat ve srovnání s stávajícími možnostmi OTS VR.
Z výše uvedeného se jeví efektivní využitelnost vizualizace ve dvou úrovních:
• v průběhu plánovaní operace (plánovací proces velitele a štábu),
• v průběhu řízení operace.
Plánování operace.
V průběhu plánovacího procesu není fixně stanoveno, ve které fázi je vhodné modul vizualizace využít. Je věcí organizace práce štábu a zpracovaných SOP, ve kterých je vhodné tuto možnost přímo stanovit. Vzhledem ke stanovené odpovědnosti bude vizualizace více využívaná NS a příslušníky štábu v jednotlivých fázích plánovacího procesu. V průběhu provádění porad (briefing), bude vizualizaci využívat velitel aNS.
Možné omezující faktory využití VIZUALIZACE při plánování operace:
• čas vyčleněný pro zplánování,
• dostupnost informací o prostoru odpovědnosti,
• možnost provedení rekognoskace,
• množství technických prostředků vizualizace na štábu,
• umístění systému VIZUALIZACE - zpravidla Operační středisko HMV.
Z následujícího obrázku - viz Obrázek 3 - vyplývá, že využití VIZUALIZACE je vhodné realizovat v průběhu jednotlivých briefing (porad) v závislosti na jejich obsahu. Není podmínkou systém využívat při všech poradách, ale při každém poradě je vizualizace činnosti možná. Prioritně bude použita VIZUALIZACE při:
14
• prací s variantami,
• objasnění plánu operace,
• koordinaci činnosti.
r
OBDRŽENI ÚKOLU studium a ujasnění
Briefing I
Seznámení štábu s úkolem
PN č.l
ANALÝZA ÚKOLU
Počáteční záměr
Briefing n
Analýza úkolu, vyhlášení počátečního záměru
ZAMER OPERACE -1-
T
Tvorba variant
VIZUALIZACE
	
PN č.2	
Briefing HI
Objasnění variant činnosti
Analýza variant -1-1—
Porovnání variant
Výběr a schválení varianty ROZHODNUTÍ VELITELE
Briefing IV
Rozhodnutí velitele o výběru varianty
PN č.3
Práce štábu na plánu operace
Činnost a úkoly jednotlivých druhů vojsk, rozkaz s přílohami, součinnostní otázky
Plán operace, OPORD
Briefing V
Objasnění plánu operace, koordinace činnosti
OPORD
Válečná hra
Analýza jednotlivých variant činnosti, porovnání výhod a nevýhod a výběr nejlepší varianty
VIZUALIZACE
	! Rekognoskace
	I prostoru operace |
	VIZUALIZACE
VIZUALIZACE
VIZUALIZACE
VIZUALIZACE
Štábní návštěvy podřízených
VIZUALIZACE
Obrázek 3 - Postupné kroky rozhodovacího procesu
Systém lze využít i odděleně při práci jednotlivých oddělení a skupin. Zjednodušeně lze říci, že každá zpracovaná průsvitka může být zobrazena ve 3D.
15
Řízení operace.
Provedení operace j e skutečná činnost bojových sil ke splnění stanoveného úkolu v souladu s plánem operace. V průběhu operace řídí použití vlastních bojových sil velitel.
Velení a řízení v průběhu operace je nepřetržitý proces, který zahrnuje tři činnosti:
• vyhodnocování aktuální situace a odhad předpokládaného vývoje operace,
• rozhodování o tom, zda:
- bude pokračovat operace beze změn,
- je nutné provedení změny činnosti (v reakci na využití výhodné příležitosti nebo naopak na ohrožení vlastní činnosti nepřítelem),
- bude plánován nový úkol (po obdržení úkolu od nadřízeného velitele),
• řízení použití vlastních sil ke splnění cílů operace a dosažení konečného stavu.
Z následujícího obrázku - viz Obrázek 4 - vyplývá, že VIZUALIZACI lze využít ve všech třech fázích procesu řízení boje. V průběhu řízení operace bude vizualizace používaná velitelem a skupinou řízení boje na hlavním místě velení. Pokud budou technické prostředky instalovány na taktickém místě velení, může velitel těchto prostředků využít, ale vzhledem k účelu taktického místa velení, bude využitelnost vizualizace sporadická.
SOP.
Obdobným způsobem jako při plánování, je vhodné využití vizualizace zapracovat do
VIZUALIZACE
VIZUALIZACE
VIZUALIZACE
vyhodnotit
rozhodnout
úprava informačních požadavků
řídit
Procesu
Obrázek 4 - Velení a řízení v průběhu operace
16
2 Způsob reprezentace hlavních taktických dat ve 3D
Hlavní taktická data v OTS PozS tvoří symbol dle -6A (B), tvar (jednotka, vybavení), barva (vlastní, nepřítel, neznámý, neutrální) a prostor, který zabírají. Tyto údaje tvoří jeden objekt.
Postup reprezentace objektu:
• zjištění kódu symbolu a příslušnosti (vlastní, protivník, atd. ) z DB ASVR,
• zjištění polohové informace z DB ASVR (BVIS),
• pokud jsou k dispozici polohové informace podřízených entit (jednotek), tak jejich zjištění,
• vykreslení poloprůhledného kvádru (válce, atd.) na zjištěnou polohu. Velikost objektu odpovídá následující tabulce v případě jednotek a v případě neznámých polohových informací podřízených jednotek. Barva kvádruje určena příslušností,
• v případě známých polohových informací podřízených jednotek dojde k vykreslení prostorového objektu, který kopíruje polohy podřízených,
• před umístěním objektu na terén je zjištěna maximální nadmořská výška terénu v prostoru této jednotky a na tuto výšku je objekt vykreslen,
• na povrchu objektu je umístěna textura odpovídající symbolu APP-6A(B),
• z objektu je vztyčen billboard, na kterém je také zobrazen symbol dle APP-6A(B), který se neustále natáčí k pozorovateli.
Utok			
Družstvo	Četa	Rota	Prapor
100 m x 100 m	400 m x 200 m	1 km x 500 m	3 km x 1 km
Obrana			
Družstvo	Četa	Rota	Prapor
150mx 150m	500 m x 300 m	2 km x 1,5 km	6 km x 5 km
Tabulka 1 - Velikosti objektů
Následující obrázky ukazují výslednou podobu vizualizace. Vlevo je umístěn nepravidelný prostorový objekt jednotky. Vpravo je umístěna jednotka, u které neznáme pozici podřízených objektů.
Obrázek 5 - Reprezentace hlavních taktických dat
3 Způsob reprezentace dalších taktických dat
Další taktická data jsou tvořena bojeschopností jednotky (BJ), hodnocením osob
17
(HO), PHM (HPHM), dávkou radiace (DR), směrem postupu (SP), rychlostí (V) a souřadnicemi (S). Povolení (zakázání) vizualizace dalších taktických dat je plně pod kontrolou operátora.
Obrázek 6 - Vizualizovaná další taktická data
Postup pro vizualizaci dalších taktických dat:
• zjištění povolení (zakázání) vizualizace dalších taktických dat,
• pro BJ, HO, HPHM, DRjsou vytvořeny modely 3D sloupcových grafů, kde jejich velikost koresponduje s procentuálním vyjádřením daného parametru,
• tyto 3D sloupce j sou umístěny (pokud j e povolena vizualizace dalších taktických dat) na povrch objektu jednotky (zařízení), přičemž 100% hodnoty parametru odpovídá spodní hraně natáčejícího se billboardu se symbolem,
• sloupce jsou umístěny vedle sebe v uvedeném pořadí a vzájemně rozlišeny barvou (BJ -červená, HO - zelená, HPHM - žlutá, DR - černá),
• nad sloupci j sou j ako průhledné billboardy umístěny korespondující hodnoty v procentech,
• zjištění historie poloh objektu, pokud existuje,
• SP je zobrazen jako černá linie se šipkou, která je totožná s dopočítaným vektorem pohybu objektu z historie poloh. Pokud není známa historie poloh, ani vektor není přímo zadán v ASVR, tak SP není vizualizován,
• V je zobrazeno jako průhledný billboard s hodnotou odpovídající rychlosti u konce vektoru SP,
• objekt, u kterého nejsou známy polohové informace podřízených objektů -tj. je zobrazen jako kvádr - tab. č. 1, je natočen ve směru vektoru pohybu,
• S není vizualizováno u objektu. Tento údaj je zobrazen na dialogové liště.
18
4 Způsob reprezentace taktických průsvitek
Taktická průsvitka je složena z vektorových geometrických obrazců, které z taktického hlediska popisují: čáry, body, prostory, úkoly, směry, manévr a pozorovatelny, (také je tvořena speciálními značkami pro druhy vojsk - tato kategorie metodika nepovažuje za podstatné pro pochopení situace na bojišti - proto je v PRIORITĚ 2.). Všechny ostatní jsou v PRIORITĚ 1.
Postup pro vizualizaci taktických průsvitek:
• Získání XML souboru ve formátu NVG z webové služby poskytované na principu NVG-viz kapitola 3.
• Dekódování XML souboru a načtení atributů ke každému objektu: název (label), typ (uvození XML popisu), pole bodů (points), styl (style), šířka (width), barva (colour), symbol-APP6 (symbol), rotace (rotation). Objekt nemusí mít definované hodnoty pro každý atribut, závisí na typu taktického elementu.
• Po všechny symboly dle APP-6A(B) musí být vytvořen katalog textur, které j sou normalizované (mají standardní velikost) a přesně odpovídají grafické podobě symbolu.
• Další postup se dále liší dle počtu bodů, které jsou užity pro konstrukci taktického objektu.
a) Objekt je zadán jedním bodem. Jedná se tedy o body (taktické) a pozorovatelny. Dle zjištěného kódu APP-6A se načte odpovídající textura z katalogu (bod 3). Nastavena je barva textury dle zjištěné příslušnosti. Textura je nanesena na průhledný billboard, který je umístěn přesně na zjištěnou polohu. Tento billboard se neustále natáčí k pozorovateli. Následující obrázek ukazuje výsledek vizualizace kontrolního bodu.
Obrázek 7 - Vizualizovaný taktický bod
19
b) Objekt je zadán dvěma body. Jedná se tedy o taktické čáry, směry a manévry. Dle zjištěného kódu APP-6A se načte odpovídající textura z katalogu (bod 3). Textura je obarvena dle zjištěné příslušnosti. Je vytvořen průhledný kvádr, který je položen od počáteční do koncové pozice na terén (funkce dopočítává body lomení kvádru dle terénu). Na tento kvádr je nanesena zjištěná textura a to v šířce odpovídající zjištěnému parametru width. Následující obrázek ukazuje výsledek vizualizace výchozí čáry.
Obrázek 8 - Vizualizovaná výchozí čára
c) Objekt je zadán třemi a více body a tvoří plochu. Jedná se tedy o taktické prostory, úkoly a manévry. Dle zjištěného kódu APP-6A se načte odpovídající textura z katalogu (bod 3). Textura v tomto případě obsahuje styl hranice prostoru. Textura je obarvena dle zjištěné příslušnosti. Mezi všemi pozicemi proložen průhledný kvádr, který kopíruje terén (funkce dopočítává body lomení kvádru dle terénu). Na kvádry ležící mezi hraničícími body je tato textura nanesena a to v odpovídající šířce (parametr width). Následující obrázek ukazuje výsledek vizualizace prostoru soustředění.
d) Objekt je tvořen třemi body a netvoří plochu. Jedná se tedy speciální taktické symboly např. (útok z palebného postavení, postavení pod přímou palebnou podporou, rozvrátit a narušit, zatarasit,., pro kompletní souhrn lze použít specifikaci
NVG14_APP6A_Symbol_Geometry_Mapping - dostupný na serveru TIDE.) Pro tyto symboly musí existovat další dva atribut v katalogu (bod 3). Atribut pořadí - popisuje v jakém pořadí mají být čteny pozice pro konstrukci průhledného kvádru, na který bude mapována textura. Atribut umístění - určuje, zdaje tzv. samostatný bod jedním z vrcholů tohoto průhledného kvádru. Ze znalostí pořadí bodů v NVG zápisu a jejich uspořádání lze vytvořit obalový kvádr.
20
Rstib
Kadaňský Roh
mum
_____
h_MI,»l»i»ii.iHJlm»Hi^u,
^^^^
i-4 *
Obrázek 9 - Vizualizovaný prostor soustředění Následuje popis konstrukce kvádru pro taktický symbol útok z palebného postavení.
PO
Atribut pořadí = PI, P2, PO Atribut umístění (PO) = není vrchol
P2
Následuje popis kontrukce pro taktický symbol zatarasit.
Atribut pořadí = PI, PO, P2 Atribut umístění (P2) = není vrchol
21
Následuje popis konstrukce pro taktický symbol narušit.
Pl
Atribut pořadí = PO, Pl, P2 Atribut umístění (P2) = je vrchol
P2
Na takto vytvořené průhledné kvádry je potom nanesena zjištěná textura symbolu obarvená dle příslušnosti.
Následující obrázek ukazuje výsledek vizualizace taktického symbolu útok z palebného postavení.
Obrázek 10 - Vizualizovaný útok z palebného postavení
22
5 Pracoviště velitele pro využití 3D
3D pracoviště uživatele se nachází stejně jako pracoviště speciální (práci s NVG vrstvami) a pracoviště uživatele ASVR štábu na místě velení brigády, případně na místě velení úkolového uskupení.
ASVR štábu : Pracoviště
uživatele
-{1..*}
ÚU :místo velení
7
Pracoviště speciální
3D :Pracoviště uživatele
Obrázek 11 - Pozice 3D pracoviště v kontextu místa velení
5.1 Aplikační zasazení pracoviště 3D z pohledu uživatele
Následující diagram obsahuje modely popisující použití a zasazení aplikace z pohledu uživatele (zasazení aplikace v daném prostředí, integrace aplikace do systému, platformy, obsluha aplikace, komunikace s jinými aplikacemi a komunikace s vyššími úrovněmi, struktura systému).
Diagram zobrazuje způsob distribuce uložených vrstev ze speciálního pracoviště, kde je umístěna webová služba poskytovatele NVG s přístupem do společného úložiště vrstev. Toto úložiště bude postupně rozděleno do složek zabezpečujících větší přehlednost uložených vrstev. Složky mají obdobný charakter jako složky systému Windows s definovanými právy přístupů.
K webové službě poskytovatele NVG se připojují její klienti, tzv. konzumenti NVG, kterým je umožněno načítat uložené vrstvy a zobrazovat je. Klienti jsou dvojího typu. První typ je na pracovišti typového uživatele 3D, který má možnost pouze získávat uložené vrstvy a druhý typ na straně štábu ASVR, kde může být až několik pracovišť používanými uživateli OTS, s možností načítat uložené vrstvy, ale navíc ukládat vybranou vrstvu zákresu do společného úložiště vrstev.
Zároveň je zde umístěno vybrané pracoviště uživatele, které používá specializovaný typový uživatel s možností načítání uložených NVG vrstev ze speciálního externího pracoviště, mimo úkolové uskupení. Takto načtené vrstvy bude možné uložit do společného úložiště vrstev.
23
Externí : Pra c ovi š tě speciální
webová služba Externí :NVG
ÚU :místo velení
načtení uložené vrstvy
vrstva k uložení
Vybrané :Pracc viště uživatele
Klient webové služby ASVŘ ext. :NVG klient
I
aplikaos
:Pracoviště speciální
webová služba
ASVR :NVG
vrstva k uložení
načtení uložené vrstvy
AS VR štábu :P
K >
úložiště I
Společné úložiště v rstev
načtení uložené vrstvy
Klient webové služby ASVŘ :NVG klient
I
služba
3D :Pracov i:
tě uživatele
v
Klient webové služby 3D :NVG klient
I
aplikace
Specializovaný itypový uživatel
Uživatel OTS itypový uživatel
Uživatel 3D itypový uživatel
Obrázek 12 - Operační taktická koncepce
5.2 Fyzický návrh pracoviště 3D
Místa velení brigády zabezpečují podmínky pro práci velitele a štábu při plánování a řízení operace (boje) včetně činnosti styčných týmů a operačních skupin přijímaných u štábu brigády.
Pro velení a řízení bojové činnosti se mohou zřizovat následující místa velení:
• hlavní místo velení,
• centrum podpory brigády,
• taktické místo velení,
• záložní místo velení (pouze v případě přidělení dostatečného množství sil a prostředků velení).
Hlavní místo velení (HMV) je místo, na kterém má stálé pracoviště velitel s většinou svých hlavních funkcionářů a větší částí štábu. Uskutečňuje se z něj velení podřízeným vojskům při přípravě, provedení a ukončení operace. V jeho prostoru se rovněž rozmisťují styčné skupiny (důstojníci) od nadřízeného, podřízených, sousedů a spolupůsobících vojsk.
24
Pracoviště 3D vizualizačního systému je integrované do stávajícího místa velení brigády (praporu nebo ÚU). 3D vizualizační systém svojí funkcí doplňuje činnost ASVR, proto je jeho umístění v blízkosti výnosů z tohoto systému. Výnos ze systému ASVR je promítán na tzv. Smart Board, který podporuje práci štábu a dále na monitory, které jsou umístěny vedle tohoto Smart Boardu.
Výnos z 3D vizualizačního systému na velitelském stanovišti brigády může být řešen ve dvou variantách.
5.2.1 Varianta 1
Stereoskopický projekční systém využívá plochy Smart Boardu jako projekčního plátna. Může být instalován na stejné konzoli jako projektor pro Smart Board. Pro zapnutí výnosu z 3D vizualizačního systému stačí vypnout projektor pro Smart Board a zapnout stereoskopický projektor. 3D monitor (+ 3D vizualizační systém) je umístěn vedle monitorů ASVR, případně může být umístěn na pracovišti skupiny plánování (0-3).
				
			o 1	
Obrázek 13 - Varianta 1 umístění 3D pracoviště
5.2.2 Varianta 2
Stereoskopický projekční systém využívá vlastního projekčního plátna, které je umístěno naproti Smart Board ve volném prostoru stanu. Pracovníci štábu by se pro
25
pozorování situace ve 3D museli otočit. Výhodou je současné zobrazení situace na Smart Board ve 2D a stereoskopickou projekcí ve 3D.
3D monitor (+ 3D vizualizační systém) je umístěn vedle monitorů OTS, případně může být umístěn na pracovišti skupiny plánování (0-3).
Obrázek 14 - Varianta 2 umístění 3D pracoviště
5.3 Stávající požadavky na HW prostředky
3D vizualizační systém je připojen do sítě OTS podobně jako standardní stanice systému ASVŘ.
5.3.1 Stereoskopický projektor
Aktivní stereoskopický projektor promítá oba dva obrazy (pro levé a pravé oko) velmi rychle za sebou. Frekvence střídání obrazů bývá obvykle 120 Hz. Uživatel použije speciální brýle, které střídavě zakrývají levé a pravé oko synchronně s frekvencí promítání projektoru. Tyto brýle jsou s projektorem synchronizovány pomocí infračerveného paprsku (IR link) nebo pomocí informací promítaných mezi jednotlivými snímky (DLP Link). Protože se jedná o jeden projektor, je jeho nastavení stejné jako u obyčejného projektoru. Rovněž tak není potřeba použít speciální promítací plátno.
26
5.3.2Doporučený projektor
Pro stereoskopickou projekci se doporučuje projektor firmy Projection Design F10 AS3D. Jedná se o aktivní DLP stereoskopický projektor s frekvencí střídání obrazů 120 Hz. Jeho nativní rozlišení je 1400 x 1050 pixelů, jedná se tedy o tzv. full HD (1080p) stereoskopický projektor. Umožňuje jako IR link tak i DLP link synchronizaci brýlí.
Vybrané parametry z technické specifikace
Konstrukce	Single Chip DM D s uzavřenou optikou
Rozlišení	1400 x 1050 nativní, 1920 x 1200 podporované
Jas	Ve 3D módu 2000 ANSI lumenů
Konstrast	Větší než 3000:1
Barevné rozlišení	10 bitů na barevný kanál
3D vstup	Dva oddělené vstupy VGA nebo DVI pro levý a pravý kanál
Synchronizace	IR link nebo DLP link
Promítací vzdálenost	1-15 metrů
Životnost lampy	2250 hodin při provozu na plný výkon
Rozměry	268 x 300 x 104 mm
Váha	3,5 kg
Napájení	90 - 240 VAC, 50/60 Hz, +/- 10%, <1.5/3A (240V/120V)
Obrázek 15 - Aktivní stereoskopický projekt F10 AS3D
Obrázek 16 - Brýle Optoma pro stereoskopickou projekci
27
Pro uživatele (příslušníky štábu) se doporučuje použít brýle Optoma ZD101 DLP Link 3D Glasses. Doporučený počet na stupni brigáda je 10 ks. Tyto brýle jsou synchronizovány dle standardu DLP link.
5.3.3 3D Monitor
Princip stereoskopického zobrazení 3D monitoruje podobný jako při aktivní stereoskopické projekci. Monitor zobrazuje střídavě snímky pro levé a pravé oko s frekvencí 120 Hz. Uživatel má na sobě brýle, které synchronně zakrývají levé a pravé oko. Synchronizace brýlí se provádí obvykle pomocí infračerveného paprsku (IR link) nebo pomocí DLP linku podobně jako při aktivní stereoskopické projekci.
Existuje celá řada nabízených kompletů pro stereoskopické zobrazení na monitoru, nej rozšířenějším je systém nVidia 3D Vision. Tento systém se skládá z:
• ovladačů grafické karty podporující střídavé vykreslování obrazů,
• vyzařovače infračerveného paprsku připojeného přes USB rozhraní,
• aktivních brýlí.
Kompatibilní grafický Výstupní zařízení 3D Aktivní brýle a
adaptér Vision Ready infračervený zářič
Obrázek 17 - Sestava stereoskopického zobrazení na 3D monitoru
5.3.4 Doporučený 3D monitor
Pro stereoskopické zobrazení na monitoru byl vybrán komplet ASUS VG236H podporující stereoskopický obraz o rozlišení až 1920 x 1080 pixelů. Tento komplet se sestává z LCD monitoru ASUS VG236 a přiložené nVidia 3D Vision soupravy (ovladače, vysílač infračerveného paprsku a brýle).
Vybrané parametry z technické specifikace
Rozměry displeje	23" (58.4cm) širokoúhlá obrazovka Technologie Color Shine
Rozlišení	1920 x 1080
Rozteč bodů	0.265 mm
Jas	400 cd/m2
Kontrastní poměr	100000 :1
Barvy	16.7 miliónů
Pozorovací úhly (CR 10)	170°(H)/160°(V)
Doba odezvy	2 ms
Rozměry	550.2x419.5x250mm
Hmotnost	7 kg
28
Použité zkratky
AČR Armáda České republiky
ASVŘ Automatizovaný Systém Velení a Řízení
ASVŘ PozS    Automatizovaný systém velení a řízení pozemních sil
BVIS Bojový vozidlový informační systém
SOP Stálý (štandartní) operační postup
HM V Hlavní místo velení
PHM Pohonné hmoty
NŠ Náčelník štábu
NATO Severoatlantická Aliance
DAN Detailní Analýza a Návrh
DARPA Defense Advanced Research Projects Agency - instituce MO USA
DO Deník operace
EIA Electronic Industries Alliance
HTTP Hypertext Transfer Protocol
ICD Interface Control Document - Technická specifikace rozhraní
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
IETF Internet Engineering Task Force - mezinárodní komunita návrhářů, tvůrců, správců a výrobců zaměřená na Internet.
IP (Internet Protocol) - je protokol pro přenos dat po síti založené na přepínaní paketů (packet-switched)
ISO International Organization for Standardization
LAN (Local Area Netware) - místní počítačová síť
MIP Multilateral Interoperability Program - účelové uskupení firem a institucí vytvářející výměny mechanismus dat mezi vojenskými informačními systémy.
MO Ministerstvo obrany
MS Microsoft
OSI Open Society Institute
OTS Operačně-taktický systém
PC (Personal Computer) - osobní počítač
PozS Pozemní síly
RFC Request for Comments - specifikace Internetových systému a standardů skupinou IETF.
sDÚDO Služba Datového Úložiště Deníku Operace
SOAP Simple Object Access Protocol
TCP Transmission Control Protocol
TIA Telecommunications Industry Association
VŘ Velení a řízení
WDSL Web Services Description Language
WSA Web Services Architecture
XML extensible Markup Language
29
XSD Namespace in XML
Použitá literatura
[NVG] NATO Vector Graphics version 1.5, množina dokumentů, definičních souborů wsdl a xsd, příklady a další dokumentace na webu http://tide.act.nato.int/tidepedia, August 2010 [Pub-53-01-3] Štábní práce v operacích, část 2, Praha 2008
31
Seznam obrázků
Obrázek 1 - SO A u NVG protokolu...........................................................................................9
Obrázek 2 - Přenos dat dle NVG implementace......................................................................10
Obrázek 3 - Postupné kroky rozhodovacího procesu...............................................................15
Obrázek 4 - Velení a řízení v průběhu operace........................................................................16
Obrázek 5 - Reprezentace hlavních taktických dat.................................................................17
Obrázek 6 - Vizualizovaná další taktická data.........................................................................18
Obrázek 7 - Vizualizovaný taktický bod..................................................................................19
Obrázek 8 - Vizualizovaná výchozí čára..................................................................................20
Obrázek 9 - Vizualizovaný prostor soustředění.......................................................................21
Obrázek 10 - Vizualizovaný útok z palebného postavení........................................................22
Obrázek 11 - Pozice 3D pracoviště v kontextu místa velení....................................................23
Obrázek 12 - Operační taktická koncepce................................................................................24
Obrázek 13 - Varianta 1 umístění 3D pracoviště.....................................................................25
Obrázek 14 - Varianta 2 umístění 3D pracoviště.....................................................................26
Obrázek 15 - Aktivní stereoskopický projekt F10 AS3D........................................................27
Obrázek 16 - Brýle Optoma pro stereoskopickou projekci......................................................27
Obrázek 17 - Sestava stereoskopického zobrazení na 3D monitoru........................................28
32
OTS značky
Příloha Metodiky č. 1
1	Jednotky	□ O □ n
2	Vybavení	
3	Zařízení	
4	MOOTW	
5	Letadla a vrtulníky	
cary, body
čáry
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Přední okraj vlastních vojsk (FLOT]
Cára dotyku
Přední okraj prostoru bojové činnosti (FEBA)
Rozhraní
Výchozí čára (útoku i přesunu) LD
Koordinační čára
Cára rozchodišt
Cára poutání
Konečná čára
Cára prosakování
Konečná součinnostní čára
Předpokládaná čára rozvinutí (čára zasazenO - PLD
Cára dotyku - LD/LC
Cára zatemnění světel vozidel
Cára opevnění
fl0tuua>JuUaaaaa;fl0t
FEBA
-0FEBA
LD-PL-
•LD -PL
RL-
HOLDING LINE-
-RL
-HOLDING LINE
LOA-
—LOA
FINAL CL-PLD-
LD/LC LL-
-PLD -LDJLC
-LL
J^TLJLrijnjijmrLj^
33
body
21	Obecný (nespecifikovaný] kontrolní bod
22	Kontrolní bod (stanoviště)
23	Kontaktní bod (Místo dotyku)
24	Koordinační bod
25	Bod rozhodnutí
26	Místo navázaní kontaktu
27	Průchod iště
28	Rozchodiště
29	Výchozí místo
30	Zdánlivý objekt (Klamný objekt -Atrapa)
31	Zájmový bod
g
CKP
9
34
výchozí, soustředěni
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Obecný prostor
Výchozí postavení pro zteč
Operační prostor
Výchozí postavení pro útok
Prostor soustředění
Prostor zasazení
Prostor vysazení (shozu]
Prostor vytažení
Pásmo přistání
Prostor vyzvednutí
Prostor vyhledávám - Prostor průzkumu
Předmostí
Stanovený prostor zájmu (NAI)
Cílový prostor zájmu (TAI)
ATK
AA
EA
DZ
BRIDGEHEAD LINE
3
ér
35
úkoly
46
47
48
49
50
51
52
53
Ukol (Cíl)
Obklíčení
Útok z palebného postavení
Postavení pro přímou palebnou podporu
Bojové zajištění
Bojové postavení
Opěrný bod
Opevněný prostor
obj
a a a a a ^
smery
54
55
Směr (Směrovka)
Osa postupu hlavního útoku pozemních síl
56
Osa postupu podpůrného útoku pozemních síl
57
Směr hlavního útoku pozemních sil
58
Směr podpůrného útoku pozemních sil
59
Hlavní směr palby
60
Protiúder
61
Protiúder palbou
36
37
působení na nepřítele
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
Rozvrátit, narušit
Zničit
Poutat
Zastavit
Zastavit jak
Usměrnit
Zpoždění
Zabránit
Odříznout
Proniknout
Umlčet
Léčka
Obejit
Odklonění
m
38
vlastní vojska
39
POZOROVATELNY
91	Pozorovací stanoviště/Předsunuté stanoviště	A
92	Pozorovatelna obsazená průzkumným výsadkem	A
93	Pozorovatelna dělostřeleckého průzkumu	A
94	Stanoviště snímače/Stanoviště naslouchací hlídky	A A
95	Pozorovatelna chem. průzkumu mimo vozidlo	
		
40
DRUHY VOJSK ŽENIJNÍ VOJSKO
96	Pás zátarasů
97	Čára zátarasů
98	Plocha zátarasů
99	Stromový zásek
100	Protitankový příkop
101	Protitankové zátarasy, bloky, železobetonové jehlany a další podobné překážky
102	Protitanková stěna
103	Nástraha
104	Mina
105	Minové pole - bod
106	Minové pole
107	Minový pás
108	Zamínovaný prostor
109	Shluk min
110	Prostor bez zátarasů
111	Prostor omezeného zatarasování
112	Prostor s výskytem nevybuchlé munice
AAAAAAAiiAAAAAAAá
▲
VTWTVVYYV7
6
O
ooo
ooo
7
41
113	Silniční zátarasy, krátery a zničené mosty
114	Drátěné překážky
115	Prostor ohraničený drátěnými překážkami
116	Obtížnost obejití zátarasu
117	Prostor násilného přechodu vodní překážky
118	Most
119	Přemostění nebo průchod v zátarasu
120	Přívoz
121	Brod
122	Průchod v zátarasech
123	Umístění přívozu
124	Kontrolní propouštěcí místo
125	Zemní práce, malý zákop nebo opevňování
126	Opevnění
127	Střelecký okop, palebné postavení jednotlivce nebo zbraně
128	úkryt
129	Nástražný drát
XXXXXXXX X XXXXXXXX)T
42
CHEMICKÉ VOJSKO
	Pásma minimální bezpečné vzdálenosti
130	
131	NBC událost
132	Radioaktivní spad
133	Prostor zamoření
134	Prostor zamoření - elipsa
135	Dekontaminační místo (nespecifikované)
136	Záložní dekontaminační místo (nespecifikované)
137	Místo dekontaminace osob
138	Místo dekontaminace techniky
139	Místo dekontaminace osob a techniky
140	Dekontaminační místo (Částečné dekontaminace)
141	Dekontaminační místo (Ú plné dekontaminace)
142	Izočáry dávkového příkonu
43
VZDUŠNÉ SÍLY
143	Letecký kontrolní bod	
144	Kontrolní bod pro komunikaci	
145	Pop-Up Point (PUP)	
146	Místo vyzvednutí posádky letounu	
147	Letecký koridor	
148	Trasa s minimálním ohrožením	Name : \ Width : \ " MaxAlť\ UAV
149	Standardně používaná letová trasa vojskového letectva	
150	Trasa bezpilotních prostředků	
151	Letová trasa na malé výšce	
152	Osa postupu vlastního letectva	
153	Směr útoku letectva	
154	Letecké předmostí	
155	Osa postupu vlastního výsadku	
44
156
157
158
159
160
161
162
163
164
Osa postupu vlastních bitevních vrtulníků
Vyhrazený operační prostor
Pásmo předsunutého prostoru protivzdušné obrany
Řízení vzdušného prostoru s vysokou intenzitou provozu
Pásmo působení řízených střel
Pásmo působení řízených střel v malých výškách
Pásmo působení řízených střel ve velkých výškách
Zóna použití zbraní bez omezení
Prostor letiště - letištní pásmo
45
PALEBHA PODPORA
165	Bodový - jednotlivý cíl
166	Kruhový cíl
167	Stanoviště palebné podpory
168	Koordinační čára palebné podpory
169	Koordinační čára palby
170	Lineární cíl
171	Poslední čára přehradné palby
172	Prostor zadýmování
173	Zadýmování lineárního cíle (Čára zadýmování)
174	Bezpečnostní vzdálenost
175	Čára omezení palby
176	Prostor palebné podpory
177	Vzdušný koordinační prostor
178	Plošný cíl
179	Hromadný skupinový cíl
cfl
nfl
rfl
nfl
rfl
46
Parametry (nastavení)_
Geometrie_
Souřadnice 33TXG 5475501220_
Uzamčení vrcholů Ne_
Nastavení_
Konfigurace symbolu (Nastavení)_
Obecné vlastnosti_
Jméno: 1 Jr73.tpr_
Popis: 1. tanková rota_
Stavové vlastnosti_
C2 role_
Dávka radiace O_
Dostupnost_
Hodnocení - munice: Plně schopen_
Hodnocení - osoby: Omezeně schopen
Hodnocení - PHM: Stěží schopen_
Hodnocení - zbraně: Neschopen_
Hotovost_
Hotovostní doba_
Nástrahy_
Operační stav Dočasně neschopen_
Operační stav - specifikace_
Posílení Oslabení Normální_
Příslušnost Friend_
Rezerva_
Stav nouze Ne_
Stav režimu palby_
Vybavení OPZHN_
Vycvičenost_
Využití_
Vyzařování_
Zasazení_
Vizuální vlastnosti_
Velikost symbolu_
Vlastnosti pro report_
Datum a čas_
Důvěryhodnost_
Hodnocení_
Typ zdroie_
Vojenské vlastnosti_
Bojová účinnost_
Doplňkové informace_
Electr. podpis_
IFF/SIF_
Ikona (Ikona)_
Klamné postavení Ne_
Nadřízený 73_
Označení 1_
Poloha_
Postavení Potvrzené , Reálné_
Poznámka _
Rychlost
Směr pohybu Speciální C2 Velikost Company Velitelství Ne Výška / Hloubka
Příloha Metodiky č.2
Rozdělení kategorií dat do množin symbolů pro 3D zobrazení
P.C.	KATEGORIE			PRIORITA	MNOŽINA	ZOBRAZENI	FLEX.
1.	Symboly	Jednotka		1			
		Vybavení		1			
		Zařízení		1			
		Vrtulník-letadlo		1			
		Vozidlo		-			
		Zbraň		-			
		Zbraňový systém		-			
2.	Hlavní taktická data	Jméno jednotky		1	A	KVÁDR	trvale
		Bojová účinnost	Vizualizace-neřešit	NE	NE	NE	NE
		Poloha jednotky		1	A		V-Z
		Postavení j ednotky		1	A		trvale
		Velikost		1	A		trvale
		Druh jednotky		1	A		trvale
3.	Další taktická data	Dávka radiace			B	GRAF	V-Z
		Stav- munice					
		Stav- osoby			B	GRAF	V-Z
		Stav -PHM			B	GRAF	V-Z
		Stav- zbraně					
		Hotovost v sekund.					
		Operační stav-poškození					
		Stav - režim palby					
		Vybavení OPZHN					
		Vycvičenost v %					
		Využití					
		Vyzařování					
		Zasazení					
		Směr a rychlost přesunu			B	VEKTOR+C	V-Z
49
P.C.	KATEGORIE			PRIORITA	MNOŽINA	ZOBRAZENI	FLEX.
4.	Taktická průsvitka	čáry	FLOT, FLET	2	C	Nízký kvádr	V-Z
4.1.		čáry	FEBA	2	C	Nízký kvádr	v-z
			Rozhraní	2	c	Nízký kvádr	V-Z
			LD,PLD	2	c	Nízký kvádr	v-z
			Koordinační čára	2	c	Nízký kvádr	v-z
			Cára rozchodíšť	2	c	Nízký kvádr	v-z
			Cára poutání	2	c	Nízký kvádr	v-z
			Cára prosakování	2	c	Nízký kvádr	v-z
			Konečná čára	2	c	Nízký kvádr	v-z
			Cára opevnění	2	c	Nízký kvádr	v-z
			Cára zatemnění voz.	2	c	Nízký kvádr	v-z
4.2.		Body	Obecný kontrolní bod	3	D	Stojící značka	v-z
			KB-stanoviště	3	D	Stojící značka	v-z
			KB- místo dotyku	3	D	Stojící značka	v-z
			Koordinační bod	3	E	Stojící značka	v-z
			Bod rozhodnutí	3	E	Stojící značka	v-z
			Bod nav.kontaktu	3	D	Stojící značka	v-z
			Průchodiště	3	D	Stojící značka	v-z
			Rozchodí ště	3	D	Stojící značka	v-z
			Výchozí místo	3	D	Stojící značka	v-z
			Klamný objekt	3	C	Nízký kvádr	v-z
			Zájmový bod	3	D	Stojící značka	v-z
							
							
							
							
50
P.C.	KATEGORIE			PRIORITA	MNOŽINA	ZOBRAZENI	FLEX.
4.3.		Prostory	Obecný prostor	3	F	Cára+podbarvení	V-Z
			VP - zteč	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Operační prostor	3	F	Cára+podbarvení	V-Z
			VP- pro útok	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Prostor soustředění	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Prostor zasazení	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Prostor vysazení	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Prostor vytažení	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Pásmo přistání	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Prostor vyzvednutí	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Prostor vyhledávání	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Předmostí	3	C	Nízký kvádr	v-z
			N AI, T AI	3	F	Cára+podbarvení	v-z
4.4.		Úkoly	Ukol	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Obklíčení	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Utok z palpost	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Postavení pro PřPP	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Bojové zajištění	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Bojové postavení	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Opěrný bod	3	F	Cára+podbarvení	v-z
			Opevněný prostor	3	F	Cára+podbarvení	v-z
4.5.		Směry	Směr	3	G	čára	v-z
			Osa postupu HU	3	G	čára	v-z
			Osa postupu PodU	3	G	čára	v-z
			SměrHU	3	G	čára	v-z
			Směr PodU	3	G	čára	v-z
			Hlavní směr palby	3	G	čára	v-z
			Protiúder	3	G	čára	v-z
			Protiúder palbou	3	G	čára	v-z
51
P.C.	KATEGORIE			PRIORITA	MNOŽINA	ZOBRAZENI	FLEX.
4.6.		Manévr - terén	Ovládnout	4	F	Cára+podbarvení	V-Z
			Zabezpečit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Uvolnit	4	F	Cára+podbarvení	V-Z
			Obsadit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Udržet	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Zatarasit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
4.7.		Manévr- působení na nepř.	Rozvrátit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Zničit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Poutat	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Zastavit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Usměrnit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Zpozdit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Zabránit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Odříznout	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Proniknot	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Umlčet	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Léčka	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Obejít	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Odklonit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
4.8.		Manévr-vlastní vojska	Zabezpečit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Odpoutat	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Odchod	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Odejít pod tlakem	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Následovat a převzít	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Následovat a podpořit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Prolomit	4	F	Cára+podbarvení	v-z
			Vystřídat na místě	4	F	Cára+podbarvení	v-z
52
P.C.	KATEGORIE			PRIORITA	MNOŽINA	ZOBRAZENI	FLEX.
4.9.		Pozorovatelny	Pozorovací stanoviště	3	H	Stojící značka	V-Z
			Pozorovatelna-pz	3	H	Stojící značka	v-z
			Pozorovatelna -dělpz	3	H	Stojící značka	V-Z
			Stanoviště snímače	3	H	Stojící značka	v-z
			Pozorovatelna-rchpz	3	H	Stojící značka	v-z
4.10.		Speciální značky-druhy vojsk	Ženijní	2			
			Chemické	2			
			Vzdušné síly	2			
			Palebná podpora	2			
			Logistika	2			
							
							
Vysvětlivky:
V-Z    - kategorie vypnout, zapnout;
A.. H - množina modelů, symbol v dané množině má v podstatě stejný model lišící se tvarem, velikostí,barvou; 1...3   - stanovení priority zobrazování, slouží k možnému výběru modelu pro zobrazení, pro účel projektu;
Poznámky:
-   Zjednodušené rozdělení do množin v max.možné míře v souladu s cílem projektu priority j sou stanoveny pro možný výběr-VZOREK, vytvářených modelů
53