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.

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.

Новые технологии в бизнесе

3D-системы с одним экраном являются наиболее простыми, распространенными и дешевыми решениями, не требующими особенных требований к помещению. Одним из главных преимуществ таких систем является их мобильность и возможность использования в практически любой отрасли.

Мультидисплейные системы, также известные как видеостены, используют технологии сшивки проекционных изображений. Дисплеи могут быть скомбинированы в любом количестве, что позволяет изменять размеры экрана. Такие системы могут быть приспособлены к любому помещению, независимо от его конфигурации и предназначения. Основные области применения – event-индустрия, компьютерные игры и симуляторы, выставки и презентации.

Персональные системы, погружающие в виртуальную реальность, представляют собой индивидуальные рабочие места, CAVE-системы различной конфигурации (3D-куб, купол). Такие специально оборудованные помещения, где 3D-изображение проецируется непосредственно на стены, создают эффект присутствия. Они могут быть разработаны индивидуально или поставляться в готовом виде. Используются в научных, учебных и развлекательных целях.

Системы дополненной реальности объединяют в себе реальные и виртуальные элементы. К ним относятся интерактивные примерочные, планшеты для работы с дополненной реальностью, интерактивные панели с системой распознавания движений и жестов пользователя для бесконтактного взаимодействия. Дополненная реальность часто становится инструментом автоматизации предприятия или склада.

Если на заре развития 3D-технологий они были доступны только военным заказчикам в силу своей высокой стоимости, то в настоящее время компьютерные 3D-разработки все чаще используются в корпоративном сегменте.