Виртуальный инжиниринг

Обзор ESI IC.IDO 11 от журнала DEVELOP3D

ESI IC.IDO – это один из наиболее передовых инструментов для Digital Mock Up (DMU – это технология виртуального моделирования реальных изделий на всех этапах жизненного цикла) среди современных систем. После того как IC.IDO стала совместима со шлемами Vive, главный редактор журнала DEVELOP3D Ал Дин воспользовался случаем, чтобы больше узнать о возможностях программы и чем она может быть полезна в инженерном деле.

ESI принимала активное участие в развитии инженерного моделирования с самого начала. Несмотря на то, что компания известна как разработчик программного обеспечения для инженерного анализа и моделирования процессов, ESI приобрела VR систему IC.IDO еще в 2011 году, чтобы не ограничиваться компьютерным анализом эксплуатационного цикла изделий и изучить возможность моделирования взаимодействия изделий с реальным миром.

Настройки интерфейса IC.IDO – вы полностью контролируете все параметры вашей сцены, от физики до визуализации (Предоставлено Daimler)

Мы поработали в системе, чтобы понять, как IC.IDO функционирует, и познакомиться с этапами настройки проекта. Как и везде, все начинается с импорта геометрии из CAD программы, которая становится основой для дальнейшей работы.

Благодаря большому инженерному опыту компании в системе заложены широкие возможности для импорта файлов. Данные можно перенести практически из любой системы 3D-проектирования. А также поддерживаются форматы (например, FBX), которые могут быть более эффективны именно при работе с виртуальной реальностью.

Какой бы способ вы ни выбрали, конечным результатом будет модель высокой точности, детализированная до необходимого уровня.

Если вы планируете использовать не только стандартный импорт CAD моделей, то нужно отметить, что IC.IDO является одним из немногих приложений, у которого есть возможность устанавливать связь с PLM системой. Если вам нужен прямой доступ к используемым данным, возможно для оценки отдельных вариантов или альтернативных моделей, такой уровень интеграции значительно облегчит вашу жизнь.

Как только данные импортированы и соответствуют необходимому уровню детализации, можно добавить в проект дополнительную информацию. Это может быть реализовано по-разному. В простейшем случае настраиваются эстетические параметры деталей и узлов. IC.IDO позволяет достичь довольно высокого уровня реализма для целей разработчиков и инженеров - выходящего за пределы функционала обычной CAD-системы.

Перейдем к физике

Одной из уникальных возможностей IC.IDO является её взаимодействие с физическим движком, работающим практически в режиме реального времени. IC.IDO, как и её конкуренты, реалистично вычисляет столкновения подвижных твердых тел и сборок, но выделяется программа среди других тем, как она работает с гибкими элементами.

Рассмотрим сборку автомобиля на производственной линии или обслуживание стиральной машины. Перед вами будет набор жестких (например, редукторы, насосы и т. д.) и гибких элементов (таких как трубы, жгуты проводов, трубки и т. д.).

Возможность проанализировать процессы сборки или разборки таких двух типов деталей - ключевая особенность IC.IDO. Ведь, во-первых, объем занимаемого пространства – это наиважнейшая характеристика в погоне за повышением эффективности изделий, а во-вторых, если вам не удается протянуть шланг между насосом и фильтром, когда все эти элементы жесткие, то наверняка все получится, если шланг будет гибким.

Чтобы задать шлангу или проводу свойства гибких элементов, нужно просто выбрать загруженную геометрию и назначить тип материала «эластичный» из библиотеки.

При моделировании гибких шлангов или проводов может оказаться, что эти элементы слишком длинные или короткие. Поэтому в IC.IDO есть возможность редактировать эластичные компоненты прямо в интерфейсе программы.

Пользователи могут сразу в системе проверить изменённые конфигурации. Не нужно заходить в CAD-программу для внесения изменений и их тестирования.

Больше интерактивности

Далее можно встроить предварительно подготовленные интерактивные сцены, обычно с помощью скриптов. Они позволяют создавать стандартные анимированные эпизоды, которые запускаются при воздействии пользователя на определенные детали или «горячие» точки в модели. В проекте, с которым мы работали, это были точки управления подъемом и опусканием автомобиля для его обслуживания.

Стоит также отметить, что если у вас уже есть специалисты по анимации, то все эти данные также могут быть импортированы из формата FBX, что избавляет от необходимости заново создавать сложные последовательности анимации.

IC.IDO отличается от других программ благодаря работе физического движка в режиме реального времени. Это позволяет проводить проверку механизмов, оценивать удобства эксплуатации и обслуживания, а также моделировать свойства «гибких» элементов (предоставлено Volkswagen)

Совместимость со шлемом Vive

После того, как данные готовы (их можно отобразить на экране монитора, как и в любом другом программном обеспечении, не надевая шлем), вы можете погрузиться в виртуальную реальность. Функционально это просто: переключите экран на оборудование Vive и наденьте шлем.

Вы окажитесь в среде, которую сами создали, где модель будет расположена перед вами в центре. Естественно, тут можно гулять, изучать составные элементы, оценить наглядность и уровень восприятия – все так же, как и в большинстве приложений виртуальной реальности, предназначенных для инженерных целей.

Если вы работаете с огромным изделием, которое с трудом вписывается в рабочее пространство (размером более 5 x 5 м2), то можно просто изменить свое положение, чтобы изучить его с другой стороны.

Когда начинаешь исследовать функционал меню, становится интереснее. Оно дает непосредственное управление над системой, при этом радиальные меню возникают из одного общего контроллера и/или активируются его дополнительными кнопками.

Здесь можно выбрать варианты взаимодействия с деталями, можно собрать их или разобрать. А также найти дополнительные инструменты, например, управление демонстрацией (для переключения на каркас) и отобразить/скрыть детали и сборочные узлы.

Одной из отличительных возможностей IC.IDO является вычисление столкновений при проверке операций разборки/сборки. Оно активируется в меню управления, но в зависимости от спецификации компьютера может возникнуть небольшая пауза (физический движок работает в режиме реального времени). Тогда можно брать детали, перемещать или заново собирать их с учетом реалистичного определения столкновений.

С помощью дополнительных скриптов можно добавить рабочие процессы такие как, активацию работы механизмов или анимацию, где одна деталь соприкасается с другой (в итоге можно выполнить моделирование многих автоматизированных процессов).

В заключении

Мы затронули только основные возможности системы, но IC.IDO обладает гораздо более широким функционалом. Например, можно связать сеансы пользователей из разных точек мира, что позволяет в режиме реального времени обсуждать концепции проекта, этапы проектирования и производства. Но разумеется, это приводит к более высокой цене, как на лицензию программного обеспечения, так и на оборудование.

IC.IDO - это комплексная система, зарекомендовавшая себя на многих крупных транснациональных предприятиях и обладающая возможностями, которых нет у аналогов.

Многофункциональность этого невероятного устройства определяет его высокую стоимость, но вместе с этим вы получаете огромный набор инструментов.

Хорошая новость заключается в том, что сейчас есть оборудование, которое позволяет использовать все возможности системы без дополнительных, как правило гораздо больших, затрат.

Стоимость IC.IDO при поставке с таким устройством, как шлем Vive, становится более доступной.

Поэтому, если вам нужен подобный функционал, то имеет смысл глубже изучить IC.IDO, чтобы понять, подойдет ли она для вашего рабочего процесса и для решения вопросов, связанных с разработкой концепции, проектированием и производством изделий.