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

В свете необходимости борьбы с невероятным количеством информации, возникающим каждый день, понимание сложных технических вопросов может быть довольно сложным. Тем не менее, производственные процессы нами же сделаны сложными. Сейчас наиболее важной задачей является создание качественной продукции, что необходимо для того, чтобы уменьшить необходимость исправлений на всём её жизненном цикле, начиная с этапа проектирования. Разработка 3D-технологий может помочь решить эти задачи и обеспечить высокую точность визуализации уже существующих предметов и обстановок, детализацию проектируемых объектов, а также обеспечить пользователю полное погружение в заданную атмосферу.

Но насколько эффективными могут быть 3D-решения в повышении эффективности бизнеса и производства? Для ответа на этот вопрос мы предлагаем провести небольшую экскурсию в виртуальную реальность.

Технология 3D-изображения становится все более доступной благодаря непрерывному развитию компьютерного оборудования и программного обеспечения. В настоящее время 3D-модели широко используются в проектировании вместо традиционных макетов для проработки как крупных, так и миниатюрных деталей. Они также становятся важным инструментом для маркетинговых мероприятий, интерактивных тренингов и презентаций.

Создание трехмерных моделей, будь то объекты реального мира или абстрактные формы, возможно с помощью специализированных программ на компьютере. В общем, 3D-моделирование может классифицироваться в следующие категории:

• Создание фотореалистичных изображений, которые можно отображать на обычном компьютерном экране или мониторе. Используя отдельное программное обеспечение, модель может быть напечатана с помощью 3D-принтера.
• Создание стереоизображений, которые можно просматривать на обычном мониторе или экране с помощью специализированных поляризационных очков. Есть также специальные 3D-мониторы со стереоскопическим эффектом.
• Создание компьютерных голограмм.

Для наиболее реалистичного эффекта трехмерная модель объекта может быть текстурирована (приданы визуальные свойства материала), освещена и анимирована.

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.