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.

Бизнес и трехмерный формат: какие перспективы открыты

Сегодня, создание трехмерных изображений развивается в огромной масштабной индустрии. Сфера 3D-технологий уже нашла применение в нескольких сферах бизнеса, и с каждым днем список расширяется.

3D-технологии широко применяются в следующих сферах:

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

На мировом уровне лидерами на рынке 3D-технологий являются компании EON Reality, Autodesk, Mitsubishi Electric Europe B.V. В России в течение последних 10-15 лет происходит активное развитие рынка 3D-технологий. Десятки крупных компаний уже работают в сегменте 3D-тренажеров и симуляторов. Лидерами в создании систем виртуальной реальности на территории России являются компании «3D Лига», VE Group, Nettle. Однако, помимо разработки оборудования и программного обеспечения, также крайне важно развитие в направлении разработки 3D-контента, что на данный момент является узким местом отечественных компаний.

Насколько же востребованы 3D-технологии в бизнесе? Ниже приведены цифры и факты, подтверждающие это:

• Методы интерактивного обучения, использующие 3D-технологии, могут увеличить запоминаемость учебного материала на 80%, по данным EON Reality. Симуляторы и тренажеры позволяют высвободить огромное количество реального дорогостоящего оборудования и создать безопасное пространство для моделирования любой ситуации.
• Мировой объем расходов на 3D-визуализацию, симуляцию и обучение в 2015 году достиг около $20 миллиардов, так утверждает американская Acacia Research Group.
• Архитектурная 3D-визуализация в специальных комнатах – 3Д-кубах, позволяет увидеть проект со всех сторон, четче визуализировать конструктивные элементы и создавать новые варианты зонирования пространства, что помогает предотвратить ошибки на ранних этапах проектирования. Объемное изображение способно в десятки раз сократить время и финансовые затраты на проектирование, согласно исследованиям.
• 3D-реклама не требует сложной организации съемок, актеров и технических средств, обеспечивая высокий уровень зрелищности.
• Художественные и анимационные фильмы в 3D уже заняли свое место в репертуарах крупных кинотеатров и появляются на экранах домашних 3D-телевизоров.
• Интернет-торговля требует более детальных визуализаций товаров. Согласно исследованиям Autodesk, более 60% пользователей проявляют интерес к продукции с трехмерной инструкцией по эксплуатации, а около 80% - к трехмерным изображениям самой продукции.
• Виртуальные примерочные используются традиционными магазинами одежды. Покупатель видит свое отражение на экране в полный рост и может "примерить" изображение любой одежды, что сокращает время на подбор товара.
• Многие крупные мировые и отечественные концерны, такие как Boeing, Suzuki, Lexus, BP, Peugeot Citroen, Land-Rover, Jaguar, РосАтом, ЛукОйл, уже используют 3D-решения.

Эти факты подтверждают, что трехмерные технологии имеют безграничный потенциал в применении во многих областях бизнеса.

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.