Опыт использования VR в проектной организации
Привет, Хабр! Меня зовут Максим Тимофеев, и я хотел бы рассказать об опыте применения VR технологии в проектной организации.
Я работаю в компании МТ-инжиниринг, где мы уже более 3-х лет используем VR технологии. Преимущественно мы занимаемся BIM и 3D CAD проектированием. В результате нашей работы создаются 3D модели различной степени подробности. Имея уже готовую 3D модель, есть большой соблазн посмотреть на неё не через экран монитора, а как бы в реальности. Расскажу, как это достаточно просто сделать.
Для начала поговорим о том, что такое VR и для чего он может быть полезен для проектировщиков.
Виртуальная реальность (VR) — это технология, которая позволяет в буквальном смысле погрузиться в виртуальный мир за счёт использования специальных устройств — VR очков. Взаимодействие с виртуальным миром происходит с помощью манипуляторов или перчаток.
BIM модель каркасного здания (LOD 400)
3D модель для визуализации здания
VR использует специально созданные 3D модели, которые могут повторять реальный или проектируемый объект. Детальность объекта может быть практически любой. Например, модель здания может быть разработана до деталировочной стадии, вплоть до наличия болтов в отверстиях или отображения сварных швов. Либо, если речь идёт о визуализации интерьера, модель может содержать все текстуры используемых материалов, тем самым приближая изображение по степени реалистичности к 3D рендеру.
3D модель интерьера
BIM модель авиационного ангара (LOD 400)
Что даёт VR?
Можно задаться вопросом, а для чего использовать VR, если есть 3D модель и монитор с хорошим разрешением? Всё ради эффекта погружения. К сожалению, монитор, даже с большой диагональю, не даёт эффекта погружения. Модель остаётся моделью. Вы не сопоставляете размеры на экране с реальными размерами. Также на мониторе не так просто разглядеть небольшие особенности и детали.
Отдельно нужно сказать о визуализации интерьеров, так называемых рендерах, которые делают дизайнеры. Не смотря на наглядность и информативность таких визуализаций, в них так же не хватает эффекта погружения. Дело в том, что рендер — это статическая картинка, причём с узким полем зрения. Это как смотреть на интерьер помещения сквозь трубу. Наверняка многие сталкивались с тем, что после окончания ремонта, ожидание и реальность не совсем совпали.
На каких этапах работы можно использовать VR?
С некоторого момента мы стали использовать VR на каждом нашем объекте:
В процессе создания 3D модели здания для обсуждения конструктивных или объёмно-планировочных решений между разработчиками;
Для проверки 3D модели на предмет коллизий;
Для демонстрации заказчику промежуточных итогов или окончательной модели, желательно перед подготовкой чертежей;
Демонстрация начальнику участка или прорабу особенностей монтажа перед началом строительства. Это, кстати, позволило уменьшить количество выездов на объект.
Генеральный подрядчик знакомится с объектом
Оборудование для VR
В нашей VR студии имеется 2 комплекта оборудования.
Сначала мы приобрели комплект HTC Vive Pro. На тот момент на всё было потрачено около 410 000 рублей (лето 2020 года). Это сам VR шлем, Wi-Fi модуль для возможности работать без проводов, а также отдельный системный блок на базе процессора AMD Ryzen 9 с объёмом оперативной памяти 64 Гб и видеокартой NVIDIA GeForce RTX 2080 SUPER.
HTC Vive Pro
На тот момент на всё было потрачено около 410 000 рублей (лето 2020 года). Это сам VR шлем, Wi-Fi модуль для возможности работать без проводов, а также отдельный системный блок на базе процессора AMD Ryzen 9 с объёмом оперативной памяти 64 Гб и видеокартой NVIDIA GeForce RTX 2080 SUPER.
Meta Quest 3
В феврале 2024 года мы приобрели дополнительно гарнитуру Meta Quest 3. Это обновлённая и, я бы сказал, существенно доработанная версия ранее популярной модели Oculus Quest 2.
Стоимость Meta Quest 3 составила всего лишь около 70 000 рублей с дополнительным кабелем длиной 5 м. В качестве компьютера используется ноутбук Lenovo Legion s7 с процессором i7 и видеокартой NVIDIA GeForce RTX 3060 6 Гб.
Каждый из комплектов имеет свои преимущества и недостатки. Характеристики вы можете легко найти в различных обзорах. Отмечу лишь некоторые моменты:
У HTC Vive немного больше угол обзора (110 против 100 градусов) и выше частота обновления (90 Гц против 72 Гц);
HTC Vive более практичен и более устойчив к невзгодам судьбы. Meta Quest выполнен из белого пластика, а держатель выполнен из белой ткани;
Субъективно, у HTC Vive меньше шумов в изображении, чем у Meta;
Шлем HTC Vive более удобно сидит, больше возможностей для регулировок;
Разрешение экранов у Meta Quest 3 выше, чем у HTC Vive.
Однако, все эти преимущества HTC, вероятно важны для игровых студий с большой проходимостью. При этом, у HTC Vive есть один существенный недостаток. Дело в том, что HTC Vive — это стационарное решение. Имеются внешние датчики (лидары), которые необходимо располагать на специальных штативах. Настройка оборудования занимает достаточно много времени. Провести презентацию в кафе или офисе заказчика затруднительно.
Meta Quest — полностью автономное решение. Настройка занимает считанные минуты. Я неоднократно проводил VR презентации на территории заказчика и один раз даже в ресторане.
Таким образом, для небольшой проектной организации, я бы порекомендовал Meta Quest 3 за счёт низкой стоимости, лёгкой настройки и своей мобильности.
Про помещение
Мы выяснили, что оборудование уже вполне доступно любой организации. Больше проблем может возникнуть с помещением.
Вот некоторые рекомендации. Наиболее подходящее помещение — уединённая комната размерами не менее чем 3×3 м без зеркальных поверхностей (в целях исключения отражения сигнала, особенно это актуально для HTC Vive).
Хочу отметить, что Meta Quest 3 позволяет проводить VR демонстрации даже сидя на стуле. Когда нет подходящего помещения, это, возможно, будет решением.
Отдельный вопрос — наличие интернета. Meta Quest 3 без хорошего интернета и Wi-Fi (желательно Wi-Fi 6) не работает. Для выездных демонстраций, можно использовать LTE модем с раздачей Wi-Fi сигнала.
Влияние физиологических особенностей людей на успех VR презентаций
Не все люди одинаково хорошо себя чувствуют во время VR сеансов. Это необходимо учитывать, если не хотите испортить впечатление от вашего проекта.
Так, наша статистика говорит следующее. Больше всего удовольствия от VR сессий получают дети и мужчины в возрасте до 55 лет. Девушкам, женщинам и более старшим людям обоих полов VR нравится уже не так сильно. Бывают исключения, но в целом это так. Это связано с вестибулярным аппаратом. Для тех, кто не хочет одевать VR шлем лучше наблюдать за действием со стороны с помощью большого экрана (проектор, монитор или телевизор). Об этом, кстати, нужно позаботиться заранее.
На всякий случай напомню, что VR демонстрации лучше не проводить сразу после еды.
Программное обеспечение
Вы можете создавать модель в любой программе. Мы, например, при проектировании используем Autodesk Revit, Tekla Structure, SolidWorks для проектирования и Blender 3D для визуализации.
Далее, вы можете экспортировать ваши модели в формат, который подходит для работы с VR программой, например, ifc или fbx.
Установка Add-on в Blender 3D
Перепробовав различные решения, мы пришли к тому, что для VR демонстрации не очень больших проектов наиболее простым и удобным решением является программа Blender 3D. У Blender есть бесплатный Add-on, который позволяет работать с VR, используя OpenXR.
Запуск VR в Blender 3D
В Blender вы можете создавать не просто статические сцены, а целые представления с движением
объектов и различными звуками. Также вы можете отображать текстуры в хорошем качестве. Подготовка (доработка) модели в Blender, при
определённом уровне владения, не отнимает много времени.
Для более сложных задач мы используем Unity. Это наиболее гибкое и мощное решение. Однако использовать его целесообразно только для самых важных презентаций или очень больших проектов, так как трудоёмкость создания сцены довольно высока.
Заключение
Итак, мы рассмотрели основные моменты использования VR в проектной или инжиниринговой организации. В целом, считаю, что пользы от данной технологии много и есть смысл внедрять её в свой рабочий процесс.
Возможно, в следующий раз, я расскажу, как создать VR демонстрацию вашего проекта в Unity.
Если возникнут вопросы — задавайте в комментариях, постараюсь ответить на все.
