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

Сейчас информации становится все больше и больше, что затрудняет ее понимание, особенно в случае технических вопросов. Кроме того, производственные процессы тоже становятся все более сложными. Качество выпускаемой продукции является очень важным критерием, и для этого необходимо уменьшить количество ошибок на всех этапах производства, начиная со стадии проектирования. Одним из решений этой проблемы является использование 3D-технологий, которые позволяют точно визуализировать реальные объекты и окружающую среду, детализировать проектируемые объекты и обеспечивать пользователей полным погружением в требуемую атмосферу.

Именно благодаря 3D-решениям можно повысить эффективность бизнеса и производства. Но как именно это происходит? Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно совершить 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.

В настоящее время создание трехмерных изображений представляет собой огромную и высокотехнологичную индустрию. Применение 3D-технологий широко распространено в таких областях, как 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. Компании EON Reality, Autodesk и Mitsubishi Electric Europe B.V. являются глобальными лидерами рынка 3D-технологий, а в России этот рынок активно развивается уже последние 10-15 лет.

На сегодняшний день уже существует десятки крупных компаний, занимающихся созданием 3D-тренажеров и симуляторов, а также разработкой систем виртуальной реальности. Специалистов по направлению разработки 3D-контента пока в России крайне мало.

Наибольшую востребованность 3D-технологии находят в таких сферах, как интерактивное обучение (с помощью 3D-технологий в вузах запоминаемость учебного материала повышается до 80%), в оборонном секторе (мировой объем расходов на 3D-визуализацию, симуляцию и обучение в 2015 г. может составить до $20 млрд), в архитектурной 3D-визуализации (может значительно сократить временные и финансовые затраты на проектирование), в создании рекламных роликов (высокий уровень зрелищности без необходимости сложной организации съемок), в создании художественных и анимационных фильмов (заняли свое место в репертуарах кинотеатров и уже появляются на экранах домашних 3D-телевизоров), в интернет-торговле (60% пользователей интересуется продукцией с трехмерной инструкцией по эксплуатации, а около 80% - в трехмерных изображениях самой продукции), а также в создании виртуальных примерочных, где покупатель может видеть свое отражение на экране в полный рост и «примерить» изображение той или иной одежды. Также 3D-решения используются крупнейшими мировыми и отечественными концернами, такими 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.