3D-технологии моделирования и визуализации в бизнесе: перспективы применения и актуальные решения

С ростом информации и усложнением технических вопросов, производственные процессы становятся более сложными. Выпуск качественной продукции с наименьшим количеством исправлений на всех этапах жизненного цикла, включая проектирование, становится критически важным. Технологии 3D-моделирования помогают решить эти задачи и обеспечивают высокую точность визуализации уже существующих объектов и окружения, детализацию проектируемых объектов, а также позволяют пользователям полностью погрузиться в заданную атмосферу.

Каким образом, конкретно, 3D-решения могут повысить эффективность бизнеса и производства? Чтобы понять это, давайте совершим небольшую экскурсию в виртуальную реальность.

Персистентное улучшение компьютерной техники и программного обеспечения сделало 3D технологии доступными и популярными. Сегодня, вместо традиционных макетов, 3D модели широко используются в проектировании для проработки мельчайших деталей или крупных фрагментов, а также в качестве инструмента в маркетинге, интерактивном обучении и презентациях.

Для создания трехмерных моделей, используются специализированные программы. 3D моделирование может иметь несколько вариантов:

• Фотореалистичные изображения, которые могут быть показаны на обычном мониторе, а также распечатаны с помощью 3D принтера.
• Стереоизображения для просмотра на обычном мониторе через специализированные поляризационные очки или на стереоскопическом 3D мониторе.
• Создание компьютерных голограмм.

Для создания максимально реалистичного изображения, трехмерной модели объекта присваивают текстуры (визуальные свойства материала), производят illumination (освещение) и создают анимацию.

Во всем мире создание трехмерных изображений стало огромной индустрией. 3D-технологии широко применяются в различных областях, и их список постоянно расширяется. В настоящее время данные технологии нашли свое применение в следующих областях:

• архитектура;
• дизайн интерьеров;
• промышленный дизайн;
• машиностроение;
• образование;
• реклама;
• нефте- и газодобыча;
• безопасность промышленных объектов;
• управление воздушным движением;
• компьютерные игры;
• медицинская диагностика;
• научные исследования;
• киноиндустрия;
• шоу-бизнес.

Некоторые мировые лидеры рынка 3D-технологий - компании EON Reality, Autodesk, Mitsubishi Electric Europe B.V. В России этот рынок развивается активно уже на протяжении последних 10-15 лет. Особый спрос на 3D-технологии наблюдается в таких сферах, как 3D-тренажеры и симуляторы. В России наиболее известными компаниями в данной сфере являются "3D Лига", VE Group, Nettle. Оборудование и ПО разрабатываются в такой же степени, как и 3D-контент. В настоящее время специалистов по 3D-контенту у нас крайне мало.

Цифры и факты показывают увеличивающуюся востребованность 3D-технологий в бизнесе:

• Методики интерактивного обучения с помощью 3D-технологий в вузах, согласно данным EON Reality, могут повысить запоминаемость учебного материала на 80%. Симуляторы и тренажеры открывают возможность смоделировать любую реальную ситуацию, не прибегая к использованию дорогостоящего оборудования. Аналитики американской Acacia Research Group ожидают, что объем расходов на 3D-визуализацию, симуляцию и обучение в 2015 году может достигнуть $20 млрд, только в оборонном секторе.
• Архитектурная 3D-визуализация в специальных комнатах помогает создать и эксплуатировать здания, сооружения и их комплексы. Такие методы помогают визуализировать объекты со всех сторон, более четко проследить конструктивные элементы, предотвратить ошибки в проектировании и найти новые варианты зонирования.
• 3D-анимация легко применяется в создании рекламных роликов. Отличительной чертой этого метода является отсутствие необходимости в сложной организации съемок с участием актеров и технических средств.
• Художественные и анимационные фильмы в формате 3D стали обычным явлением на больших киноэкранах и уже появляются на экранах домашних 3D-телевизоров.
• Интернет-магазины используют 3D-технологии для более детального представления товаров на сайтах. Согласно исследованию Autodesk, более 60% пользователей хотят продукцию с трехмерной инструкцией по эксплуатации, а более 80% хотят видеть трехмерные изображения продукции.
• Традиционные магазины одежды используют 3D-технологии для создания виртуальных примерочных, чтобы покупатель мог увидеть, как будет выглядеть одежда на нем.

3D-решения используются крупнейшими мировыми и отечественными концернами, включая Boeing, Suzuki, Lexus, BP, Peugeot Citroen, Land-Rover, Jaguar, РосАтом и ЛукОйл.

Актуальные решения для бизнеса

На данный момент существует несколько моделей используемых в компьютерных технологиях, которые применяются в корпоративном сегменте. Рассмотрим некоторые из них:

Одноэкранные 3D-системы – самые простые, распространенные и недорогие. Они не предъявляют высоких требований к помещению и могут быть применены практически в любой отрасли. Неоспоримым преимуществом таких систем является их мобильность.

Второй тип систем - мультидисплейные системы, также известные как видеостены. Для создания изображения в этой системе используются технологии сшивки проекционных изображений. Дисплеи можно соединить в любом количестве, что позволяет варьировать размеры полотна. Видеостены могут быть адаптированы под любые помещения, независимо от их конфигурации и назначения. Основные сферы применения - event-индустрия, компьютерные игры и симуляторы, выставки и презентации.

Третий тип – персональные системы погружения в виртуальную реальность: индивидуальные рабочие места, CAVE-системы различной конфигурации (3D-куб, купол). Они представляют собой специально оборудованные помещения, где 3D-изображение проецируется непосредственно на стены. Такая система позволяет создать максимальный эффект присутствия. Решения данного типа могут быть разработаны индивидуально или представлены в виде готовых решений. Они находят применение в научных, учебных и развлекательных целях.

Четвертый тип – системы дополненной реальности, которые представляют собой решения, направленные на сочетание реальных и виртуальных элементов. Примерами данного типа могут служить интерактивные примерочные, планшеты для работы с дополненной реальностью, интерактивные панели с системой распознавания движений и жестов пользователя при бесконтактном взаимодействии. Дополненная реальность часто становится инструментом автоматизации предприятий и складов.

Если на заре становления 3D-технологий они были доступны только крупным военным заказчикам из-за своей высокой стоимости, то в настоящее время компьютерные 3D-разработки все больше используются в корпоративном сегменте.