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.

Невиртуальные перспективы трехмерного формата в бизнесе

В настоящее время создание трехмерных изображений – это огромная индустрия, а 3D-технологии широко применяются в различных областях. Среди них: 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 и шоу-бизнес.

На мировом рынке 3D-технологий лидируют компании EON Reality, Autodesk и Mitsubishi Electric Europe B.V. В России этот рынок также активно развивается на протяжении последних 10–15 лет, и только в сегменте 3D-тренажеров и симуляторов уже работают десятки крупных компаний. Лидерами в сфере создания систем виртуальной реальности в России являются компании «3D Лига», VE Group и Nettle. Однако, помимо разработки оборудования и ПО, крайне важным направлением является разработка 3D-контента, и специалистов по этому направлению пока крайне мало.

Цифры и факты говорят о востребованности 3D-технологий в бизнесе. Так, по данным EON Reality, методики интерактивного обучения с помощью 3D-технологий в вузах могут на 80% повысить запоминаемость учебного материала. 3D-симуляторы и тренажеры для пилотов, водителей транспорта и спецтехники высвобождают огромное количество реально существующего дорогостоящего оборудования и позволяют в безопасных условиях смоделировать любую реальную ситуацию. Аналитики американской Acacia Research Group предсказывают, что мировой объем расходов на 3D-визуализацию, симуляцию и обучение в 2015 году может составить до 20 млрд долларов только в оборонном секторе.

Архитектурная 3D-визуализация в специальных комнатах – 3D-кубах – помогает при создании и эксплуатации зданий, сооружений и их комплексов увидеть проект со всех сторон, с любой точки удаленности и приближения, более четко визуализировать конструктивные элементы, предотвратить ошибки на ранних этапах проектирования, найти новые варианты зонирования пространства. Объемное изображение способно в десятки раз сократить временные и финансовые затраты на проектирование.

3D-анимация может использоваться для создания рекламных роликов. В отличие от обычных видеороликов, 3D-реклама не требует сложной организации съемок, привлечения актеров и технических средств, обеспечивая при этом высокий уровень зрелищности.

Художественные и анимационные фильмы в формате 3D уже стали привычными для крупных кинотеатров, а на экранах домашних 3D-телевизоров они также начинают появляться.

Бурное развитие интернет-торговли и повышение конкуренции в этой сфере требуют более подробной визуализации товаров, чем обычные двухмерные фотографии. Согласно исследованиям Autodesk, около 60% пользователей проявляют большую заинтересованность в продукции с трехмерной инструкцией по эксплуатации, а около 80% – в трехмерных изображениях самой продукции.

Традиционные магазины одежды также используют 3D-технологии для создания виртуальных примерочных. Покупатель видит свое отражение на экране в полный рост и может «примерить» изображение той или иной одежды. Это существенно сокращает время на подбор товара.

3D-решения применяются такими крупнейшими мировыми и отечественными концернами, как Boeing, Sudzuki, 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.