Опыт использования технологий 3D реального времени лидерами отрасли
Прежде чем приступить к обсуждению 3D реального времени, поговорим о том, как ваши коллеги внедряют их в свою деятельность.
Благодаря своим преимуществам, технология 3D реального времени стала завоевывать новые позиции в архитектуре, проектировании, строительстве, энергетике, государственном управлении, здравоохранении, транспорте и во многих других отраслях.
В чем достоинства 3D реального времени?
3D реального времени (RT3D) — это технология компьютерной графики, которая генерирует интерактивный контент быстрее человеческого восприятия. Загляните на эту страницу, чтобы узнать подробные сведения об этой технологии.
Интерактивность — это ключевое преимущество 3D реального времени. В отличие от кинематографа, создающего иллюзию движения без возможности активного участия зрителя в процессе, 3D реального времени погружает зрителя в цифровую реальность, создавая ощущение аутентичности и давая возможность управлять происходящим, аналогично видеоиграм.
Приложения с 3D-графикой реального времени имеют две фундаментальные особенности:
- иммерсивность, благодаря приближению цифровой реальности к аналоговому восприятию реального мира;
- интерактивность, благодаря возможности пользователю точно контролировать происходящее и выбирать точку обзора.
Существует много способов применения технологии 3D реального времени, но основное направление для этих компаний — разработка и выпуск приложений, сочетающих цифровые модели зданий с информацией из других источников, например, метаданных и датчиков. Иногда называемые «цифровыми двойниками», эти модели выглядят и ведут себя аналогично реальному продукту. Эти приложения можно запускать на мобильных устройствах, компьютерах, гарнитурах дополненной (AR) и виртуальной (VR) реальности и на других платформах.
Оцените приложение с 3D-графикой реального времени
Ознакомившись с технологией 3D реального времени, прогуляйтесь по нашему лондонскому офису, воссозданному в 3D реального времени с помощью Unity.
Загрузка может занять пару минут, но уверяем вас, оно того стоит. Пока идет загрузка, вы можете продолжить чтение.
Знакомьтесь с интерьером и не забывайте, что вы можете менять время суток и отдельные элементы дизайна.
Влияние 3D реального времени на бизнес
Одна из важнейших проблем у компаний из индустрии архитектуры и строительства — повышение эффективности и продуктивности. Исправление недостатков, вызванных недостаточно эффективной организацией работ, отбирает у компаний строительной отрасли около 450 млрд $ в год. Согласно отчету McKinsey & Company 20% строительных проектов сдаются с опозданием и 80% проектов выходят за рамки бюджета. В условиях пандемии 2020 года эти сложности проявляются особенно сильно.
Компании используют 3D реального времени, чтобы упростить решение этих проблем. Исследования показывают, что 3D реального времени открывает следующие возможности.
- Экономия затрат благодаря выявлению недостатков дизайна и проектирования на ранних этапах и последовательному выполнению плана для соблюдения сроков.
- Привлечение новых клиентов путем представления зданий в VR и разработки передовых AR-приложений.
- Ускорение разработки за счет повышения эффективности совместной работы различных специалистов и объединения данных из разного ПО (Revit, Navisworks, Rhino и т. д.) в одной модели.
Снижение текучести кадров благодаря повышению продуктивности и безопасности труда с помощью интерактивных AR/VR-приложений.
Лучшие способы использования 3D реального времени
Возможности применения технологии 3D реального времени безграничны — от дизайна и подготовки к строительству до работ на площадке и других видов деятельности после сдачи объекта. Освоившие эту технологию архитектурно-строительные компании используют ее очень широко — согласно исследованию, проведенному компанией Forrester Consulting по поручению Unity и опубликованному в марте 2020 года, в среднем на протяжении жизненного цикла проекта насчитывается более четырех различных вариантов использования.
Некоторые примеры из жизненного цикла постройки здания
Дизайн и проектирование
Распространенные варианты применения использования: анализ проекта в иммерсивной среде, визуализация дизайна, проектирование конструкций, контроль реализации проекта, сбор отзывов от участников и т. д.
Реальные примеры 3D реального времени: компания SHoP Architects внедрила создание приложений с 3D-графикой реального времени и тем самым сократила временные затраты на оптимизацию больших проектов с нескольких дней до нескольких минут.
Планирование и моделирование строительства
Распространенные варианты применения использования: планирование и координация строительных работ, выявление конфликтов, AR-сопровождение на площадке в масштабе 1:1, составление смет, координация BIM, сопровождение на площадке, контроль и обеспечение качества, составление документации и т. д.
Реальные примеры 3D реального времени: Mortenson создала инструмент, моделирующий дизайн больничных помещений в VR для повышения эффективности ухода за пациентами и работы сотрудников, а также для снижения затрат.
Обучение и сопровождение деятельности
Распространенные варианты применения: инструктаж по технике безопасности в VR, AR-сопровождение, дистанционное обслуживание, цифровые двойники с графикой реального времени, визуализация данных и т.д.
Реальные примеры 3D реального времени: Skanska ускорила обучение технике безопасности на строительной площадке, внедрив VR-приложение на основе Unity в стандартную программу инструктажа по технике безопасности.
Продажи и маркетинг
Распространенные варианты применения: виртуальные мероприятия, фотореалистичный рендеринг, деморолики, иммерсивное сопровождение процесса приобретения недвижимости, приложения для отображения объектов недвижимости в смешанной реальности и т. д.
Реальные примеры 3D реального времени: SmartPixel разработала интерактивное приложение для Maestria Condominiums, чтобы потенциальные клиенты могли ознакомиться со своими будущими владениями.
Ценность внедрения 3D реального времени в бизнес
3D реального времени позволяет решить целый ряд проблем всего жизненного цикла объектов, повышая эффективность их дизайна, строительства и эксплуатации. Исследование, проведенное Forrester Consulting, выявило следующее.
В большинстве случаев компании уже используют 3D реального времени во многих аспектах бизнеса... [Они] замечают, что чем шире внедряется технология 3D реального времени, тем теснее интегрируются процессы, благодаря созданию интерактивной среды для сотрудничества и коммуникации.
В самом деле, 90% компаний, использующих 3D реального времени, считают эту технологию ценной для координации усилий различных отделов. Этому есть причина: модель в виртуальной среде позволяет использовать ее самыми разными способами в самых разных аспектах.
Это значит, что виртуальные модели, созданные на этапе дизайна, также могут быть полезны строителям в форме AR-приложений с масштабом отображения 1:1, а также специалистам по эксплуатации в форме приложений для обслуживания с высоким качеством графики и интерактивностью. Такая синергия ускоряет строительство, повышает эффективность, минимизируя отставание от графика и выход за рамки бюджета.
Компании могут использовать всю мощь 3D реального времени благодаря Unity, ведущей платформе разработки 3D-контента с графикой реального времени, и аналогичному ПО. Иногда называемые игровыми движками, поскольку технология пришла из мира игр, эти платформы предлагают мощный инструментарий как для создания интерактивного цифрового контента, так и для его развертывания на различных платформах, включая мобильные устройства, компьютеры и HMD-гарнитуры.
Рассмотрим процесс разработки и потребления контента с 3D-графикой реального времени.
Кто создает приложения с 3D-графикой реального времени?
Сегодня ведущие разработчики приложений с 3D-графикой реального времени имеют техническое образование, например, инженеры ПО или разработчики AR/VR. Дело в том, что подавляющее большинство корпоративных приложений, созданных по этой технологии, требуют собственных разработок и опыта программирования. В Unity используется язык C#.
Но при этом число пользователей 3D реального времени растет, поскольку Unity и другие компании повышают доступность 3D реального времени для специалистов других областей, что в свою очередь упрощает масштабирование собственных разработок.
Вот несколько вариантов повышения доступности технологии 3D реального времени для людей, не знакомых с программированием.
- Визуальное программирование: среды с графическим интерфейсом на основе концепции графов, например, Bolt, позволяют художникам, дизайнерам и другим специалистам реализовать логику без единой строчки кода.
- Развитие продуктов: новые продукты, например, Unity Reflect, упрощают процесс переноса 3D-моделей в среду с графикой реального времени до нескольких щелчков мышью.
- Готовые решения: по мере увеличения спроса на иммерсивные интерактивные приложения, многие независимые разработчики ПО воспользовались технологией для разработки специализированных решений, исключающих необходимость программирования. Например, мощная платформа Interact упрощает разработку сложных VR приложений на основе моделей CAD.
Предоставление услуг: для сотрудников нетехнического профиля могут быть созданы собственные решения, учитывающие их интересы. Другой пример: расширяемость платформ, аналогичных Unity, позволяет компаниям адаптировать интерфейс и открыть специалистам нетехнического профиля все возможности 3D реального времени без необходимости в программировании.
Как создаются приложения с 3D-графикой реального времени?
Как правило разработка 3D-приложения с графикой реального времени для архитектуры и строительства начинается с обработки имеющегося контента. Импортированная 3D-геометрия и метаданные могут быть в разных форматах, например:
- Модели из систем автоматизированного проектирования (САПР, CAD), например, AutoCAD, Alias, VRED, CATIA, Creo и Siemens PLM;
- меши из приложений для 3D-моделирования и визуализации, включая Autodesk 3ds Max, Rhino, SketchUp и Blender;
- данные из реальных окружений, например, модели или облака точек, полученные методами фотограмметрии и лидарного сканирования окружений и продуктов;
- информационные модели строений (BIM) из Autodesk Revit, Navisworks и аналогичных программ;
- материалы из систем BIM, например, Autodesk Revit.
Для обеспечения производительности при максимальном качестве визуализации на различных платформах 3D-контент обычно требует оптимизации. Этот процесс позволяет сделать из сложных проектов модели, удобные для визуализации и совместимые с процессом разработки приложений с графикой реального времени, поддерживающие нужную степень интерактивности на телефонах и VR-гарнитурах. Компании могут использовать простые и эффективные решения, например, Unity Reflect, которое автоматизирует подготовку данных для графики реального времени, или инструменты, дающие контроль над всеми аспектами процесса, например, Pixyz.
После подготовки ассетов к 3D реального времени можно приступать к разработке приложения. Создание сцен можно ускорить с помощью 3D-моделей, объектов, окружений (то есть виртуального мира) и других ресурсов из Unity Asset Store. Unity ускоряет итерацию и настройку компонентов, например, анимации, звука, видео, кат-сцен, окружений, освещения, пользовательского интерфейса, визуальных эффектов и многое другое. В любой момент разработки пользователь может оценить результаты своей работы в среде реального времени: визуализация происходит мгновенно, не заставляя ждать результатов рендеринга.
Для сложных корпоративных приложений Unity предлагает дополнительную гибкость благодаря следующим компонентам.
- Искусственный интеллект (ИИ): Unity предлагает богатый набор инструментов для машинного обучения (МО) и средства интеграции с множеством платформ для ИИ и МО, что особенно полезно для обучения и проверки систем интеллекта на примере моделей окружений.
- Проектирование систем: Prespective, другой партнер Unity в области проверенных решений, предлагает мощную платформу проектирования систем для интеграции Unity с внешними системами управления, включая программируемые логические контроллеры или программные эмуляции систем управления и внешние математические модели, например, единицы функционального моделирования (FMU) или MATLAB.
Интеграция в предприятие: мощный интерфейс программирования приложений Unity (API), встроенные сетевые функции и интеграция в сторонние сетевые стеки — это надежная и отказоустойчивая система внедрения функций дистанционной совместной работы, интеграции с системами «интернета вещей» (IoT) для цифровых двойников или любыми другими сетевыми приложениями.
Как публикуются приложения с 3D-графикой реального времени?
Ценность 3D реального времени, как среды потребления, кроется в ее способности создавать параллельную реальность. Наш мир трехмерен — мы передвигаемся, думаем и воспринимаем в трехмерном пространстве. По сравнению со статичным контентом, например, изображениями и видео, расширенный эффект присутствия в моделируемом виртуальной средой пространстве дает ряд преимуществ, например, улучшение процесса решения проблем, повышенное усвоение знаний, улучшение вовлеченности и понимания и многое другое.
Unity предлагает богатый набор моделей взаимодействия, позволяющий в реальном времени взаимодействовать с работающими приложениями на мобильном устройстве, в браузере, в AR-гарнитуре, с полным погружением в VR-окружение и многое другое. 3D реального времени также можно встроить в существующий контент, например, в мобильное приложение или в страницу интернет-магазина.
Потребителями контента с 3D-графикой реального времени могут выступать как участники проекта, например, специалист на площадке, проходящий обучение технике безопасности в VR-гарнитуре, так и сторонняя аудитория, например, потенциальные покупатели со всего света, осматривающие объекты еще до того, как они построены. Это могут быть приложения как для отдельных пользователей, например, для архитекторов, выполняющих анализ проекта в реальном времени, так и для групп, например, для совместного выявления проблем дизайна до начала строительных работ, который проводит коллектив дизайнеров и строителей для снижения необходимости в запросах на внесение изменений, ускорения строительства и сокращения затрат.