Виртуальный инжиниринг

Комната виртуальной реальности «CAVE»

Ещё недавно фраза «виртуальная реальность» звучала только в контексте компьютерных игр и развлечений. Сейчас многие производители используют её в инженерных целях. Программное обеспечение «IC.IDO» относится к системам виртуальной реальности. С её помощью инженеры, менеджеры, управленцы и потребители могут совместно разрабатывать, анализировать, принимать решения и презентовать продукт еще до производства, процесс его изготовления и процесс обслуживания. Делать они это могут независимо от географического положения. Участники проекта могут на ранних стадиях обнаружить конструктивные ошибки и избежать необоснованных денежных и временных затрат, а также выявить и устранить угрожающие здоровью работников неблагоприятные факторы.

Для осуществления процесса и принятия совместного решения необходимы заранее приготовленные трёхмерные модели, программное обеспечение, оборудование (компьютеры, проекторы, экраны, очки и мн. др.) и, наконец, сами участники, люди.

Комплектация оборудования может быть различна. Можно использовать только один компьютер с установленным программным обеспечением и довольствоваться малым. Это настольная версия «Desktop». Но для полного погружения в виртуальную реальность необходимы проекторы, экраны и дополнительные компьютеры, 3D очки и системы управления с датчиками (джойстики, пульты на одну или две руки, перчатки). Так же нужна система распознавания пользователя в пространстве («Tracking»). Принцип работы Tracking похож на игру в пинг-понг или теннис. Быстрый сигнал исходит из системы и ловит расположение датчиков в реальном пространстве, установленных на очках и пультах пользователя. Затем сигнал отдаёт полученную информацию о их местонахождении обратно в Tracking. Тем самым определяется позиция пользователя в виртуальной среде.

«IC.IDO» открывает нам мир, в котором с помощью силы человеческой мысли можно проектировать и презентовать будущий продукт. Уровень погружения в виртуальное пространство зависит от количества подключённых проекторов и экранов. Можно использовать один проектор, такая система называется «Power Wall». А можно несколько экранов, образующих коробку или, как говорят, пещеру («CAVE»).

Комната виртуальной реальности «CAVE» традиционно реализуется как замкнутое с пяти сторон (кроме входа) рабочее пространство. Три стены (правая, левая и фронтальная), пол и потолок выполнены в виде жестких экранов обратной проекции. Используются высококачественные просветные акриловые экраны, которые обеспечивают высокую контрастность и равномерность изображения.

Конструктив Cave разработан таким образом, что экраны внутри него монтируются стык в стык, что позволяет в рабочем режиме исключить визуальный дискомфорт от разделения изображения на части и сформировать единое 3D – пространство. Изображение на данных экранах формируется мультимедийными стереопроекторами. «CAVE», имеющий 5 экранов, является наиболее совершенной конструкцией комнаты виртуальной реальности. Кроме этого варианта, можно использовать также «CAVE» с четырьмя или даже с тремя сторонами.

Возможности «Виртуальной пещеры»

Конечная цель тончайшей настройки множества элементов «CAVE» заключается в создании возможностей для эффективной работы коллективов разработчиков, конструкторов, инженеров и других специалистов, которые могут использовать функционал «CAVE» в своих рабочих процессах.

«CAVE» поддерживает одновременный вывод на один экран объектов из нескольких систем объемного проектирования, запоминает «точки взгляда на объект» с возможностью быстрого возврата к ним, позволяет работать с сечениями объекта, производить виртуальную разборку и сборку модели и так далее.

Использование всех подсистем одновременно позволит сотрудникам предприятия работать следующим образом: оператор, находясь в «CAVE», полностью погружается в виртуальную среду, содержащую проектируемый объект, и взаимодействует с его трехмерной моделью. Заинтересованные лица могут находиться рядом или располагаться перед системой широкоформатной стереопроекции, отображающей то, что видит оператор, или вид с заранее определённой фиксированной точки.

Одними из самых перспективных направлений применения «CAVE» сегодня являются геофизика, нефте-газодобыча, судостроение, машиностроение и проектирование крупных промышленных объектов, где необходимо тщательно отрабатывать расположение элементов конструкции и различного оборудования.