O PROJEKCIE
To zdecydowanie najbardziej technologicznie rozwinięty projekt, jaki wspieramy. W Zakładzie Technik Rzeczywistości Wirtualnej, który działa na Politechnice Warszawskiej, pod kierownictwem dr. hab. Roberta Sitnika, powstaje Fantom VR. Jest to niezwykłe urządzenie, a raczej projekt (ponieważ urządzenie jest tylko finalnym efektem ciężkiej pracy naukowców), które dzięki rozszerzonej rzeczywistości oraz pewnym specyficznym cechom optyki pozwala zaglądać do wnętrza obiektów bez konieczności używania gogli wirtualnej czy rozszerzonej rzeczywistości. Każdy obiekt możemy oglądać pod dowolnym kątem. Nic dziwnego, że twórcy projektu widzą jego przyszłość między innymi w branży medycznej, gdzie takie rozwiązanie mogłoby bardzo pomóc w szkoleniu lekarzy czy studentów medycyny.
Projekt nadzoruje dr Marcin Witkowski z Zakładu Technik Rzeczywistości Rozszerzonej Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej, który jednocześnie jest ekspertem Fundacji w dziedzinach związanych z wirtualną o rozszerzoną rzeczywistością.
Projekt wspieramy przede wszystkim w zakresie budowania jego potencjału biznesowego i pomocy w dotarciu do inwestorów.
WIĘCEJ INFORMACJI
Naturalna percepcja człowieka opiera się przede wszystkim na wykorzystaniu zmysłu wzroku. W przypadku obiektów o skomplikowanej strukturze proces poznawczy jest znacząco sprawniejszy w przypadku możliwości manipulowania obiektem, najlepiej w naturalny sposób (np. obracając go w dłoni). W obszarze medycyny odnosi się to zarówno do dydaktyki, jak i terapii (ocena stanu zdrowia pacjenta, planowanie interwencji chirurgicznych).
Celem projektu jest opracowanie systemu, który będzie wspomagać proces dydaktyczny/diagnostyczny poprzez interaktywną wizualizację wewnętrznych struktur anatomicznych na powierzchni nieprzezroczystego fantomu trzymanego w ręce przez obserwatora. Dzięki śledzeniu położenia fantomu oraz położenia głowy obserwatora możliwe jest wyświetlanie (odpowiednio przygotowanych) obrazów struktur wewnętrznych na powierzchni fantomu w taki sposób, że z punktu widzenia obserwatora wydają się one znajdować wewnątrz tego fantomu (dzięki wykorzystaniu zjawiska paralaksy ruchu).
Wykorzystywane fantomy będą częściami ciała, np. głowa, w których wizualizowane będą ich struktury wewnętrzne, np. mózg, naczynia krwionośne, kości czaszki, żuchwy, tkanki miękkie. Obracając fantom w rękach i obserwując go z dowolnego kierunku student ma możliwość naturalnego postrzegania trójwymiarowych struktur wewnętrznych, poznania ich budowy oraz wzajemnych relacji przestrzennych. W tym aspekcie, proponowany system ma nawet pewną przewagę nad uczestnictwem w sekcji, ponieważ w czasie zajęć w prosektorium preparowanie poszczególnych struktur wiąże się z rozcinaniem i rozsuwaniem innych, co nieuchronnie zaburza ich anatomiczne położenie względem siebie.
Zarządzanie wyświetlaniem poszczególnych struktur wewnętrznych odbywać się będzie ze stanowiska prezentera, możliwa jest też przeniesienie tej funkcjonalności na stanowisko studenta. W pierwszym okresie możliwa będzie wizualizacja jedynie statycznej geometrii struktur wewnętrznych. Docelowo planowane jest dodanie możliwości prezentacji animacji np. przepływów, przewodnictwa nerwowego, wydzielania hormonów.
Pomysł zakłada wykorzystanie modułu śledząco-projekcyjnego oraz uniwersalnych niedrogich fantomów mocowanych do modułowych uchwytów ze znacznikami.
W obszarze edukacji medycznej, będącym podstawowym obszarem zastosowań proponowanego systemu, głównymi pozatekstowymi źródłami wiedzy o kształcie i działaniu poszczególnych struktur i organów są:
- atlasy anatomiczne w wersji drukowanej,
- atlasy anatomiczne w wersji cyfrowej oferujące możliwość przeglądania obrazów modeli 3D na ekranie stacji graficznej/komputera osobistego/tabletu,
- filmy wideo,
- zajęcia prosektoryjne (zazwyczaj w roli obserwatora).
Metody te nie pozwalają na wykorzystanie naturalnego sposobu percepcji geometrii (kształtu) obiektów trójwymiarowych przez człowieka. Wyjątkiem jest nauka z wykorzystaniem zwłok, jednakże preparacja większości struktur wewnętrznych (możliwa do przeprowadzenia jednorazowo) wiąże się ze zmianą położenia (czy wręcz uszkodzeniem) innych, a sama natura obiektu utrudnia prezentację jego funkcji życiowych. Dodatkowo, podaż zwłok, które można wykorzystać do celów edukacyjnych w ostatnich dekadach jest zdecydowanie niższa niż zapotrzebowanie.
Proponowany system będzie wspomagać proces dydaktyczny poprzez interaktywną wizualizację wewnętrznych struktur anatomicznych na powierzchni nieprzezroczystego fantomu trzymanego swobodnie w ręce przez obserwatora (studenta). Dzięki śledzeniu położenia fantomu oraz położenia głowy obserwatora możliwe jest wyświetlanie (odpowiednio przygotowanych) obrazów struktur wewnętrznych na powierzchni fantomu w taki sposób, że z punktu widzenia obserwatora wydają się one znajdować wewnątrz tego fantomu (dzięki wykorzystaniu zjawiska paralaksy ruchu).
Główną szansą możliwą do wykorzystania przy korzystaniu z systemu jest edukacji jest możliwość ułatwienia studentowi dostrzeżenia, zrozumienia i zapamiętania skomplikowanych zależności przestrzennych pomiędzy strukturami znajdującymi się wewnątrz organu/części ciała reprezentowanego przez trzymany w rękach fantom. W najbardziej podstawowej wersji zakłada się wizualizację na fantomach statycznej geometrii wewnętrznych struktur anatomicznych. Wraz z rozwojem systemu planuje się rozszerzyć jego funkcjonalność o animacje czynności, przepływów, wizualizację patologii rzeczywistych przypadków klinicznych oraz sposobów ich terapii (także opracowanych/przeprowadzonych w jednostkach akademickich, które zakupiły system). W zakresie prezentacji planowane jest także wykorzystanie wizualizacji stereoskopowej (dwuocznej) z wykorzystaniem okularów 3D.
Projekt we współpracy z Politechniką Warszawską