Como as impressões VR, AR e 3D funcionam juntas: experiência do VR Concept

Falamos sobre os benefícios do uso das tecnologias VR e AR na produção e no treinamento vocacional, incluindo sua interação com a impressão 3D .
O material apresentado é uma palestra de Ilya Vigor, chefe da VR Concept , com quem ele falou em uma das conferências Top 3D Expo.

Vídeo

Desempenho

Olá Meu nome é Ilya Vigor. Eu represento a VR Concept, uma empresa que desenvolve software para realidade virtual e aumentada.

Sobre empresa

Estamos no mercado desde o início dos anos 2000 e começamos a desenvolver software de RV em 2013. É usado principalmente para trabalhos em equipe com modelos VR, para ensino de engenharia e arquitetura e construção, para trabalho real na indústria e para simuladores de VR.

Novas tecnologias na Rússia

Agora, gostaria de falar sobre o motivo pelo qual escolas, universidades e outras empresas estão interessadas em educação e em ferramentas como impressão 3D, drones, blockchain e outros chips de moda, que apresentavam realidade virtual e realidade aumentada e assim por diante.



Aqui está um gráfico da PwC (PricewaterhouseCoopers), este é o resultado de uma pesquisa - em que as empresas russas estão introduzindo algo de todas essas fichas da moda. Lá, como se costuma dizer, a indústria 4.0, a indústria digital, fábricas do futuro e assim por diante. Nos resultados desta pesquisa, a realidade russa não parece a melhor. Apenas onze por cento das empresas buscam a impressão 3D, muito menos a realidade virtual e aumentada. Mas, de uma forma ou de outra, o processo está em andamento. O mecanismo são empresas industriais, instituições de ensino - universidades, quantórios, escolas e assim por diante. Eles também começam a procurar ensinar aos alunos como usar essas ferramentas.

Na educação e na indústria

Esta é uma apresentação de transformação digital para uma de nossas maiores empresas de petróleo e gás. Ela encomendou consultoria no campo da transformação digital e está procurando onde investir dinheiro em termos de desenvolvimento de suas competências. Existem até áreas como pessoal digital, impressão 3D, soluções de realidade virtual e vários outros chips associados ao setor 4.0. Isso confirma que, no entanto, a educação participará do treinamento nessas ferramentas.



Em termos de realidade virtual, tudo gira em torno do termo gêmeo digital. Esse termo ainda não foi estabelecido e todas as empresas, neste caso a General Electric, entendem algo como seu próprio duplo digital. Inclui modelos CAD, cálculos de engenharia e análise preditiva do serviço e software de controle, que agora está cada vez mais em qualquer produto de engenharia. Mas não há entendimento comum sobre o que ensinar. Encontrando-se com diferentes organizações educacionais, não vemos um entendimento em que direção seguir. Embora, falando da plenitude dos modernos dispositivos de engenharia, li recentemente sobre um carro da Porsche - existem algo em torno de 120 processadores e vários milhares de linhas de código. Nesse caso, o duplo digital não é um modelo de engenharia deste carro, mas seu código de controle.



O Gartner possui um cronograma de maturidade tecnológica bastante conhecido. Eles estão tentando prever quais tecnologias atingiram sua maturidade e serão lentamente introduzidas na indústria e na educação em um futuro próximo - dez anos, dois anos, cinco anos. Nesse sentido, esse é o cronograma para 2017.

A realidade virtual, na opinião deles, está a caminho - dentro de dois a cinco anos, começará a ser implementada de maneira mais ou menos maciça. Mas, você pode se lembrar da programação do décimo quinto ano. Se não me engano, ali, no lugar da realidade virtual, havia a impressão 3D.

O que é VR e AR

Muitas pessoas têm uma pergunta padrão: o que é realidade virtual? Porque a terminologia é nova. Existe uma terminologia de XR, AR, MR e assim por diante. Realidade virtual, VR é o que é totalmente gerado no computador. Consequentemente, a realidade aumentada, a AR é algo gerado em um computador e sobreposto à realidade circundante.

Aplicação

Como a RV é usada na indústria digital, respectivamente, na educação? Em VR, você pode perceber o objeto com o qual está trabalhando em uma escala de 1: 1 ou qualquer outro conveniente. Anteriormente, modelos em escala natural ou semi-natural, ou, por exemplo, algo impresso em uma impressora 3D, eram usados ​​para isso. Pode haver um carro como um objeto VR, um prédio, talvez. Você pode trabalhar com ele coletivamente, mas ao mesmo tempo em capacetes VR, percebendo tudo em volume. Na verdade, esse é o principal efeito que permite substituir layouts físicos, protótipos físicos.

Equipamento VR

São utilizados vários equipamentos de realidade virtual - os conhecidos capacetes de realidade virtual de vários fabricantes, que agora estão bastante disponíveis no mercado. Basicamente, é claro, esses capacetes são usados ​​para tarefas de jogos. Mas ninguém se preocupa em usá-los para treinamento ou para trabalho real no escritório de design. Existem também sistemas profissionais, as chamadas salas de VR, “frames”, sistemas panorâmicos. Estes são dispositivos bastante específicos usados ​​principalmente em algumas grandes organizações que fazem a montagem final de produtos complexos, por exemplo, um submarino ou um avião.



A realidade aumentada é traçada no gráfico da Gartner, a tecnologia ainda é bastante jovem, digamos verde, mas eles estão tentando usá-la de maneira bastante ativa tanto na educação quanto na indústria real. Esta é uma tecnologia que permite impor algum tipo de computação gráfica à realidade circundante. Com a ajuda desses gráficos, você pode solicitar, treinar, avançar em direção a um assistente virtual. Ainda não existem soluções industriais significativas, mas a tecnologia promete ser bastante promissora.

Equipamento AR

Vários equipamentos de realidade aumentada também são usados. Incluindo capacetes padrão vendidos para tarefas de jogos. Você pode usar as câmeras embutidas nos capacetes. Existem vários capacetes de realidade aumentada: Microsoft Hololens, A-DATA e assim por diante. Mais uma vez, existem dispositivos semelhantes feitos com base em laptops industriais, touchpads industriais e sistemas completamente industriais, como na imagem - esses são projetores industriais que permitem dar uma dica aos trabalhadores - o que marcar ou o que fazer para grandes superfícies.

Profissionais da Educação

Se falamos de educação - há um estudo bastante conhecido da empresa de consultoria Haskett Consulting International sobre memorização. Ou seja, que tipo de apresentação da informação é melhor absorvida. Em primeiro lugar, uma palestra é de cerca de cinco por cento, no segundo é leitura, no terceiro é áudio e vídeo, no quarto é uma demonstração de algo, quinto é uma discussão em grupo, interação em grupo, quando uma pessoa já se lembra de quase 50% do material fornecido. Em sexto lugar, está a implementação de alguns exercícios práticos - 75% são memoráveis ​​e, portanto, quando uma pessoa já está ensinando outras pessoas, essa é a máxima memorização - cerca de 90%. Naturalmente, todo mundo quer da ferramenta usada na educação, o efeito máximo - a máxima memorização. E aqui a realidade virtual se encaixa muito bem, pois permite que você conduza discussões em grupo da maneira mais realista possível, conduza aulas e até ensine outras pessoas.



Você pode comparar ferramentas de aprendizado padrão e aprendizado em VR. Em VR, você pode realizar exercícios práticos e teóricos ao mesmo tempo. O treinamento padrão são livros e aulas padrão e, no caso de empresas industriais, são viagens de negócios. Se o treinamento ocorrer em instalações reais, sempre haverá risco de ferimentos a um funcionário ou danos ao equipamento. Não existem problemas na RV, porque você pode criar modelos virtuais, alguns materiais metodológicos e realizar um treinamento com total segurança.



A realidade virtual e a impressão 3D se complementam: na educação em engenharia e arquitetura e construção, são utilizadas há muito tempo ferramentas de design desenvolvidas: CAD, PLM, BIM, arquivos dos quais podem ser usados ​​como material de origem para criar um duplo digital virtual e, em seguida, já na realidade virtual, com a ajuda de nosso software, ou o software de nossos concorrentes, complementa o ciclo existente associado às tecnologias aditivas. Ou use-o de maneira diferente - para realizar algum tipo de reuniões virtuais, discussões, reuniões regulares da comissão de provadores, treinar e fazer alguns simuladores.



A criação de protótipos físicos de tamanho grande de objetos grandes, de um metro ou mais, em uma escala individual, geralmente não é economicamente viável e, às vezes, impossível, por várias razões. A VR é adequada para projetos que envolvem grandes equipamentos - bombas e compressores, equipamentos industriais e edifícios. Ou seja, naqueles casos em que você precisa trabalhar com um protótipo, discuti-lo ou estudá-lo, mas torna um modelo físico longo e caro. Nesses casos, podemos executar quaisquer operações necessárias com o modelo virtual.



Outra vantagem importante da RV é a possibilidade de trabalho em equipe, pois, trabalhando em equipe, você pode transferir seu conhecimento. No slide, há fotos reais de projetos de equipamentos de classe real em uma escola regular. Estão sendo desenvolvidos métodos para o uso da realidade virtual para a aprendizagem coletiva - do nível da escola ao profissional.



Já existem sistemas de rastreamento baratos que permitem o uso dessas soluções para criar um avatar virtual. Ou seja, em tempo real, para filmar o movimento de uma pessoa, professor ou aluno e enviar para uma cena tridimensional. Anteriormente, era usado para tarefas profissionais, para trabalhar ergonomia. Agora é muito adequado para aprender.



Assim, essas classes de realidade virtual estão sendo lançadas. Este ano já concluímos vários projetos. No próximo, esperamos muito mais.



Exemplos: Universidade USATU - uma sala de realidade virtual para preparar o processo técnico de produção de motores.

Benefícios para o treinamento técnico

Por que a RV é útil para treinamento técnico? Fizemos um brainstorming e tentamos identificar os benefícios para os envolvidos no processo de aprendizado.

• A VR permite reduzir a área se você estiver treinando com a ajuda de grandes layouts de campo. Em algumas universidades, o motor a jato é fornecido no contexto. Naturalmente, agora a indústria não transfere mais objetos reais em números como nos tempos soviéticos. Ou seja, muitas vezes eles simplesmente não existem, e não há lugar para eles.
• Com o treinamento coletivo em RV, não é necessário alterar significativamente os métodos atuais pelos quais o professor trabalha, para escrever alguns programas especiais.
• A capacidade de implementar qualquer cenário em que layouts tridimensionais e dados CAD tridimensionais estejam envolvidos. Tudo isso se encaixa facilmente nos métodos de ensino existentes e é fácil de replicar.
• Para os alunos, esse é um envolvimento maior e uma maior capacidade de perceber as informações, porque as informações são fornecidas em uma escala individual de maneira muito realista.

Sumário

A ferramenta de realidade virtual é bastante nova, tem literalmente alguns anos de idade. Em 2016, os capacetes acessíveis de realidade virtual foram lançados, antes de serem mais caros, custando dezenas de milhares de dólares. Agora, eles são mais acessíveis e compreensíveis para a maioria das ferramentas, mas os métodos e o material em si ainda são escassos. Muitas experiências, lançamentos experimentais de tais projetos. Há um grande interesse de empresas e universidades reais nessa tecnologia. Mesmo nas escolas, CMITs, fablabs e escolas profissionais, projetos-piloto estão em andamento.

Podemos dizer que o processo está apenas começando. E agora, enquanto os "pilotos" estão em operação, é difícil falar sobre implantação em massa - isso é um assunto de futuro bastante distante.

O ponto de vista do palestrante pode não coincidir com a posição editorial.

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