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.

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.