Sistemas de simulação de realidade virtual especializados para desenvolvimento e treinamento são aqueles cujo modelo do sistema simulado tem resposta dinâmica fidedigna de forma a representar completamente o sistema simulado. Estes sistemas têm grande conteúdo de engenharia e volume enorme de processamento, seja para simular a dinâmica do sistema ou para processar imagem do entorno para garantir a melhor imersão virtual ao usuário.
A Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EP-USP) desenvolveu o Simulador de Trem para treinamento de maquinistas. Os benefícios do uso da técnica de realidade virtual para simulação de equipamentos de movimentação e treinamento de operadores, ficam evidentes em função das facilidades e vantagens que oferecem na complementação dos recursos de treinamento e engenharia disponíveis. Não se pretende substituir os métodos tradicionais de treinamento, mas tão somente complementá-los com recursos visuais, sonoros e interativos (IHM – interface homem-máquina) de realidade virtual, proporcionando ambiente completo, flexibilidade, agilidade e atratividade aos usuários.
Desta especialidade e experiência adquirida, o Laboratório de Dinâmica e Simulação Veicular e seus laboratórios associados, tem capacidade de desenvolver outros sistema de simulação por realidade virtual:
Alguns exemplos de simuladores de realidade são:
- Sistema de Realidade Virtual para a Simulação de Movimento Dinâmico de Trem para efeito de treinamento de maquinistas.
- Sistema de Realidade Virtual para a Simulação de Movimento dinâmico de Veiculo Metro-ferroviário.
- Simulação da dinâmica do vagão completo, incluindo truque e rodeiros produzindo informações sobre o comportamento dinâmico com maior riqueza de detalhes.
- Simulação de um Centro de Controle de Operações integrado às estações de simulação. Com essa extensão será possível simular um conjunto de linhas (malha ferroviária) com o tráfego de um conjunto de trens (diversa estações de treinamento) de forma supervisionada e controlada (CCO). Nesse esquema é possível simular de maneira realística a operação de um sistema ferroviário completo.
- Avaliação de desempenho e eficiência. Dependendo do tipo de operação o consumo de combustível por tonelada transportado pode variar. Adicionalmente as restrições de tráfego podem prejudicar o fluxo dos trens. Desta forma a produtividade e eficiência do sistema ferroviário, poderão ser avaliadas dentro do ambiente virtual de simulação.
Mesmo para um sistema de transporte de massa avançado como o Metrô sem condutor (driveless), a ferramenta de simulação é útil. Afinal durante uma pane alguém terá que operar o sistema no modo manual para retirar o trem desta situação.
Entre os possíveis desenvolvimentos, pode-se citar o visualizador 3D com recurso editável de treinamento que pode ser aplicado em qualquer tipo de equipamento com finalidade de treinamento de operação ou manutenção. (Detalhe do visualizador de vagão e de motor diesel).
Na mineração o processo de extração com interação entre as máquinas e o minério, pode ser modelada pelo método de partículas incluindo a topografia georeferenciada da mina atualizada por D-GPS de alta precisão, sistema de transporte por caminhões off-road e processos de armazenagem e recuperação da matéria prima.
Estas são algumas das possíveis áreas de especialidade e pesquisa que podem ser desenvolvidas por instituições acadêmicas como a USP, que tem competência e características multidisciplinares, adequadas para enfrentar tal amplo desafio. Espera-se com esta iniciativa despertar o interesse das empresas nacionais no investimento em pesquisa para a criação e aprimoramento de tecnologia na área de simulação computacional, contribuindo para aumentar ainda mais a qualidade e produtividade, valorizando os recursos humanos.
Curiosidades: Locomotiva a Vapor