![](https://habrastorage.org/webt/tq/kq/k2/tqkqk2aaizfn5uuri_ylzq_guwm.png)
Рассказываем о преимуществах применения технологий VR и AR в производстве и профессиональном обучении, в том числе — об их взаимодействии с 3D-печатью.
Представленный материал — лекция Ильи Вигора, руководителя компании VR Concept, с которой он выступил на одной из конференций Top 3D Expo.
Видео
Выступление
![](https://habrastorage.org/webt/lx/-n/cr/lx-ncrkhn0th6kllgxldjivm9ns.jpeg)
Здравствуйте! Меня зовут Илья Вигор. Я представляю компанию VR Concept, разрабатывающую программное обеспечение для виртуальной и дополненной реальности.
О компании
![](https://habrastorage.org/webt/-h/dt/4r/-hdt4r60fouaudxr7bwbwwtt9c4.jpeg)
На рынке мы с начала нулевых, а ПО для VR начали разрабатывать в 2013 году. В основном оно применяется для коллективной работы с VR-моделями, для инженерного и архитектурно-строительного образования, для реальной работы в промышленности и для VR-тренажеров.
Новые технологии в России
Сейчас я хотел бы поговорить о том, зачем школы, вузы и так далее интересуются образованием и такими инструментами, как 3D-печать, дроны, блокчейн, прочие модные фишки, где фигурирует и виртуальная реальность, и дополненная реальность, и так далее.
![](https://habrastorage.org/webt/ri/jj/ov/rijjovjx5wevihyajxy2fqviani.jpeg)
Здесь представлен график компании PwC (ПрайсуотерхаусКуперс), это результат опроса — какие российские компании что-то внедряют из всех этих модных фишек. Там, что называется, индустрия 4.0, цифровая индустрия, фабрики будущего и так далее. В результатах данного опроса российская действительность выглядит не лучшим образом. Только одиннадцать процентов компаний смотрят в сторону 3D-печати, гораздо меньше — в сторону виртуальной и дополненной реальности. Но, так или иначе, процесс идет. Двигателем являются промышленные компании, образовательные учреждения — вузы, кванториумы, школы и так далее. Они также начинают смотреть в сторону обучения студентов работе с этими инструментами.
В образовании и промышленности
![](https://habrastorage.org/webt/al/ba/4m/alba4m5svn9fyisnqvyididiraa.jpeg)
Это презентация по цифровой трансформации для одной из наших крупнейших нефтегазовых компаний. Она заказала себе консалтинг в области цифровой трансформации и смотрит, куда инвестировать деньги в плане развития своих компетенций. Здесь есть даже такие направления, как цифровой персонал, 3D-печать, VR-решения и куча других фишек, которые ассоциируются с индустрией 4.0. Это подтверждает, что все-таки образование займется обучением этим инструментам.
![](https://habrastorage.org/webt/7f/_o/o0/7f_oo05webftet7hm0o9j_2okzg.jpeg)
С точки зрения виртуальной реальности, все на самом деле крутится вокруг термина цифрового двойника. Данный термин пока не устоялся и каждая компания, в данном случае General Electric, под цифровым двойником понимает что-то свое. В него входят и САПР-модели, и инженерные расчеты, и предиктивный анализ по сервису, и управляющий софт, которого сейчас все больше и больше в любом инженерном изделии. Но нет общего понимания чему учить. Встречаясь с разными образовательными организациями мы не видим понимания в какую сторону двигаться. Хотя, если говорить про наполненность современных инженерных устройств, недавно читал про автомобиль Porsche — там где-то 120 процессоров и несколько тысяч строк кода. В данном случае, цифровой двойник — не инженерная модель этого автомобиля, а его управляющий код.
![](https://habrastorage.org/webt/sp/cy/wt/spcywtfgtxlmb4ke_kmpbil_w2g.jpeg)
Есть достаточно известный график компании Gartner по зрелости технологий. Они пытаются спрогнозировать — какие технологии дошли до своей зрелости и будут потихоньку внедряться уже в промышленность и образование в ближайшей перспективе — десять лет, два года, пять лет. Соответственно вот это график на 2017 год.
Виртуальная реальность, по их мнению, на подходе — в течение двух-пяти лет она начнет более-менее массово внедряться. Но, можно вспомнить график пятнадцатого года. Если не ошибаюсь, там, как раз на месте виртуальной реальности, была 3D-печать.
Что такое VR и AR
![](https://habrastorage.org/webt/l1/wz/ds/l1wzdsv7mcmcknwzcjt95rs1dtm.jpeg)
У многих возникает стандартный вопрос: что такое виртуальная реальность? Потому что терминология новая. Встречается терминология XR, AR,MR и так далее. Виртуальная реальность, VR — то, что полностью сгенерировано на компьютере. Соответственно, дополненная реальность, AR — это что-то сгенерированное на компьютере и наложенное на окружающую действительность.
Применение
![](https://habrastorage.org/webt/bb/c6/us/bbc6usvcchz17cyufsfegsn6gfe.jpeg)
Как применяется VR в цифровой индустрии, соответственно, в образовании? В VR можно воспринимать объект, с которым идет работа, в масштабе 1:1 или любом удобном. Раньше для этого использовали натурные или полунатурные макеты, или, например, что-то напечатанное на 3D-принтере. В качестве объекта VR может быть автомобиль, может быть здание. Работать с ним можно коллективно, но при этом в шлемах VR, воспринимая все в объеме. Собственно говоря, это основной эффект, который позволяет замещать физические макеты, физические прототипы.
Оборудование VR
![](https://habrastorage.org/webt/fm/fk/vb/fmfkvbjfrwcwsz4a1vegro4wnnw.jpeg)
Используется различное оборудование VR — всем известные шлемы виртуальной реальности от различных производителей, которых сейчас достаточно много на рынке. В основном, конечно, эти шлемы применяются для игровых задач. Но никто не мешает их использовать и для обучения, либо для реальной работы в конструкторском бюро. Есть еще профессиональные системы, так называемые комнаты VR, “кадволлы”, панорамные системы. Это достаточно специфические устройства, которые применяются, в основном, в каких то больших организациях, которые делают финишную сборку сложных изделий, например, подводной лодки или самолета.
![](https://habrastorage.org/webt/x-/np/4n/x-np4nm-xzxmotc75qxod4lsamw.jpeg)
На графике Gartner нарисована дополненная реальность, технология еще достаточно молодая, скажем так — зеленая, но ее достаточно активно пробуют использовать как в образовании, так и в реальной индустрии. Это технология, которая позволяет накладывать на окружающую действительность какую-то компьютерную графику. С помощью этой графики можно что-то подсказывать, обучать, двигаться в сторону виртуального ассистента. Пока еще каких-то существенных промышленных решений нет, но технология обещают быть достаточно перспективной.
Оборудование AR
![](https://habrastorage.org/webt/gj/b-/xm/gjb-xmo9ojx7wggpagiqytw4mj4.jpeg)
Также используется различное оборудование дополненной реальности. В том числе и стандартные шлемы, которые продаются для игровых задач. Можно использовать встроенные в шлемы камеры. Есть ряд шлемов дополненной реальности: Microsoft Hololens, A-DATA и так далее. Есть, опять же, похожие устройства сделанные на базе промышленных ноутбуков, промышленных тачпадов и совсем промышленные системы, как на картинке — это такие промышленные проектора, которые позволяют делать подсказку рабочим — как что размечать или что делать, для больших поверхностей.
Плюсы для образования
![](https://habrastorage.org/webt/ae/1i/ef/ae1ief_w6clypfv-t0xj-5dpq6k.jpeg)
Если говорить про образование — есть достаточно известное исследование консалтинговой компании Haskett Consulting International по запоминаемости. То есть, какой тип преподнесения информации усваивается лучше всего. На первом месте лекция — порядка пяти процентов, на втором — чтение, на третьем — аудио и видео, на четвертом — демонстрация чего-то, пятое — это групповое обсуждение, групповое взаимодействие, когда человек уже запоминает практически 50 процентов предоставленного материала. На шестом месте — это выполнение каких-то практических занятий — 75 процентов запоминаемость и, соответственно, когда человек уже сам обучает других, то это — максимальная запоминаемость — порядка 90 процентов. Естественно, все хотят от инструмента, который применяется в образовании, максимального эффекта — максимальной запоминаемости. И здесь очень неплохо подходит виртуальная реальность, потому что она позволяет максимально реалистично проводить групповые обсуждения, проводить занятия, более того — учить других людей.
![](https://habrastorage.org/webt/oa/xz/bk/oaxzbkw-ixib_lp7rosaca5cr-4.jpeg)
Можно провести сравнение стандартного средства обучения и обучение в VR. В VR можно проводить практические и теоретические занятия одновременно. Стандартное обучение — это стандартные книжки и занятия, а в случае промышленных предприятий это командировки. Если обучение идет на реальных объектах, всегда есть риск получения травм сотрудником или повреждения оборудования. В VR таких проблем нет, потому что можно достаточно просто делать виртуальные макеты, какие-то методические материалы, проводить обучение абсолютно безопасно.
![](https://habrastorage.org/webt/0w/i6/54/0wi654aocokpx9jxnh4xgjsq-qm.jpeg)
Виртуальная реальность и 3D-печать дополняют друг друга: в инженерном и архитектурно-строительном образовании используются достаточно давно разработанные средства проектирования: CAD, PLM, BIM, файлы которых можно использовать как исходный материал для создания виртуального цифрового двойника и дальше, уже в виртуальной реальности, с помощью нашего программного обеспечения, либо программного обеспечения наших конкурентов, дополнять существующий цикл, связанный с аддитивными технологиями. Либо использовать иначе — проводить какие-то виртуальные собрания, обсуждения, регулярные совещания макетной комиссии, обучать и делать какие-то тренажеры.
![](https://habrastorage.org/webt/c6/bq/84/c6bq84az0fk2txybunaxkjzcmds.jpeg)
Создание полноразмерных физических прототипов крупных объектов, от метра и более, в масштабе один к одному, обычно экономически нецелесообразно, а иногда и невозможно, в силу разных причин. VR хорошо подходит для проектов связанных с большим оборудованием — это насосы и компрессоры, промышленное оборудование и строения. То есть, те случаи, когда нужно работать с прототипом, обсуждать либо изучать его, но делать физическую модель долго и дорого. В таких случаях мы можем производить любые необходимые операции с виртуальной моделью.
![](https://habrastorage.org/webt/mi/he/sk/miheskiliinac5qfpthlytbt14u.jpeg)
Еще одно важное преимущество VR — возможность коллективной работы, ведь работая в коллективе вы можете передавать свои знания. На слайде — реальные фотографии реальных проектов оборудования класса в обычной школе. Идет наработка методик использования виртуальной реальности для коллективного обучения — от школьного уровня, до профессионального.
![](https://habrastorage.org/webt/d9/he/hf/d9hehfr_gqkgbxmv3dzthwjktwa.jpeg)
Уже существуют достаточно недорогие системы трекинга, которые позволяют использовать эти решения для создания виртуального аватара. То есть, фактически в реальном времени снимать движение человека, преподавателя или ученика, и отправлять в трехмерную сцену. Это ранее использовалось для профессиональных задач, для отработки эргономики. Сейчас это очень хорошо подходит для обучения.
![](https://habrastorage.org/webt/04/z1/vx/04z1vxtimkki0q01apqrrqk6xgi.jpeg)
Соответственно, сейчас запускаются такие классы виртуальной реальности. В этом году нами было сделано уже несколько проектов. В следующем мы ожидаем гораздо больше.
![](https://habrastorage.org/webt/to/lu/gt/tolugtyhpdkdm5tnnovswrk4yom.jpeg)
Примеры: университет УГАТУ — комната виртуальной реальности для подготовки техпроцесса производства двигателей.
Преимущества для технического обучения
![](https://habrastorage.org/webt/nc/pc/s2/ncpcs2q6xnmyoekp2id3jnlcklg.jpeg)
Чем полезен VR для технического обучения? Мы проводили мозговой штурм и пытались обозначить преимущества для тех, кто задействован в процессе обучения.
- VR позволяет сокращать площади, если идет обучение с помощью больших натурных макетов. В ряде вузов реактивный двигатель дается в разрезе. Естественно, сейчас промышленность уже не передает реальные объекты в таком количестве, как в советское время. То есть, зачастую их просто нет, да и места под них нет.
- При коллективном обучении в VR не нужно существенно менять текущие методики, по которым работает преподаватель, писать какие-то специальные программы.
- Возможность реализовать любые сценарии, где задействованы трехмерные макеты и трехмерные данные САПР. Все это достаточно легко вписывается в существующие методики преподавания, и это достаточно просто тиражировать.
- Для учащихся — это более высокая вовлеченность и большая возможность воспринимать информацию, потому что информация предоставляется в масштабе один к одному очень реалистично.
Итог
![](https://habrastorage.org/webt/6l/1i/c8/6l1ic8msyg3neuisitj04cs3r1y.jpeg)
Инструмент виртуальной реальности достаточно нов, ему буквально несколько лет. В 2016 вышли доступные шлемы виртуальной реальности, раньше они были более дорогими, стоили десятки тысяч долларов. Сейчас это более доступные и понятные большинству инструменты, но методик и самого материала еще мало. Очень много экспериментов, пробных запусков таких проектов. Есть большой интерес со стороны реальных предприятий и вузов к этой технологии. Даже в школах, ЦМИТах, фаблабах и ПТУ сейчас идут пилотные проекты.
Можно сказать, что процесс только начинается. И сейчас, пока идут “пилоты”, сложно говорить о массовом внедрении — это дело достаточно отдаленного будущего.
Точка зрения лектора может не совпадать с позицией редакции.
Заказать оборудование и создание комплексных систем VR и AR для обучения и работы вы можете в Top 3D Shop.
Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?
Подписывайтесь на нас в соц. сетях:
![](https://habrastorage.org/files/b25/fce/eff/b25fceeffa904b06ba0818fdef351e77.png)
![](https://habrastorage.org/files/c76/ee9/037/c76ee903753346c29abaa49280dfd828.png)
![](https://habrastorage.org/files/f91/396/101/f91396101d2b4579bb273636bc6283fd.png)
![](https://habrastorage.org/files/925/e7a/3b7/925e7a3b7e02499e833866f3b09f7674.png)