Virtuální realita ve studentských projektech

Tags: Autodesk | BIM | HTC Vive | Nvidia | PLM | SPŠ | Technologie | Virtuální realita

Vy­u­ži­tí vir­tu­ál­ní re­a­li­ty při zpra­co­vá­ní di­gi­tál­ních pro­jek­tů ať z PLM nebo BIM soft­waru po­sky­tu­je řadu za­jí­ma­vých mož­nos­tí na úrov­ni pre­zen­ta­ce no­vých myš­le­nek a ná­pa­dů. Po­dí­vej­me se v dneš­ním člán­ků na ně­ko­lik apli­ka­cí a zku­še­nos­tí z výuky pro­jek­to­vá­ní s ná­sled­ným vy­u­ži­tím vir­tu­ál­ní re­a­li­ty na Střed­ní prů­mys­lo­vé škole ve Žďáru nad Sá­za­vou.

V jakých projektech technologii nasadit

Vir­tu­ál­ní re­a­li­tu lze efek­tiv­ně na­sa­dit ide­ál­ně pro in­ter­ak­tiv­ní a vy­so­ce ná­zor­nou pre­zen­ta­ci 3D dat. Může se jed­nat jak o data tech­nic­kých pro­jek­tů stej­ně dobře jako o me­di­ál­ní soft­ware a soft­ware pro zá­ba­vu. Mož­nos­ti jsou prak­tic­ky ne­o­me­ze­né a nejsme vá­zá­ni na ur­či­tý typ pro­jek­tu. Data pro­jek­tu lze ná­zor­ně a snad­no in­ter­pre­to­vat po­mo­cí vir­tu­ál­ní re­a­li­ty v li­bo­vol­né fázi pro­jek­tu. Může se jed­nat o velmi ranný návrh, stej­ně dobře jako o fi­nál­ní vi­zu­a­li­za­ci, pří­pad­ně efekt­ně gra­fic­ky zpra­co­va­nou ana­lý­zu. Z ob­las­ti na­sa­ze­ní pro­jek­tů na naší škole jsme vy­zkou­še­li ně­ko­lik typů 3D dat od ře­še­ní pr­vot­ních kon­cep­tů a de­sig­nu, přes slo­ži­těj­ší ná­vrhy vy­tvá­ře­né po­mo­cí PLM apli­ka­cí až po velmi za­jí­ma­vé zpra­co­vá­ní BIM a GIS dat.

Virtuální headset HTC Vive Pro a jeho aplikace na projektu

Zobrazovací technologie

Při­bliž­ně od roku 2016, kdy vznik­ly na škole první myš­len­ky pro vy­u­ži­tí vir­tu­ál­ní re­a­li­ty v tech­nic­kých pro­jek­tech, po­u­ží­vá­me he­ad­se­ty HTC Vive v růz­ných ver­zích a prak­tic­ky jsme u nich dlou­ho­do­bě zů­sta­li. První typ po­zič­ních sní­ma­čů trpěl na drob­né pro­blémy pře­de­vším v ob­las­ti cit­li­vos­ti na okol­ní svět­lo a od­les­ky. U druhé verze sní­ma­čů vý­rob­ce tyto pro­blémy od­stra­nil a vzni­kl tak vý­bor­ný ná­stroj pro pre­zen­ta­ci 3D dat v po­do­bě, na kte­rou jsme ne­by­li do té doby zvyklí.

Spojení vizualizace interiéru s virtuální prezentací

Vý­raz­nou de­vi­zou řady HTC Vive Pro, pří­pad­ně druhé verze to­ho­to he­ad­se­tu je vy­so­ká spo­leh­li­vost a přes­nost po­zič­ní­ho zob­ra­zo­vá­ní, které fun­gu­je ve spo­je­ní s od­bor­ným soft­wa­rem oprav­du na mi­li­me­t­ry i v roz­sáh­lej­ší pro­sto­ro­vé dis­po­zi­ci. Navíc je he­ad­set kom­pa­ti­bil­ní se ši­ro­kým spek­trem soft­wa­ro­vých ře­še­ní. Pro práci s vir­tu­ál­ní re­a­li­tou ak­tu­ál­ně mo­der­ni­zu­je­me spe­ci­ál­ní la­bo­ra­toř na tech­no­lo­gie zob­ra­zo­vá­ní s vy­u­ži­tím nej­no­věj­ších ná­stro­jů Au­to­de­s­ku a tech­no­lo­gie NVI­DIA DLSS, které apli­ku­jí umě­lou in­te­li­gen­ci v ob­las­ti zvý­še­ní kva­li­ty ob­ra­zu a FPS. První po­ku­sy se spo­je­ním této tech­no­lo­gie na prv­ních pro­jek­tech uka­zu­jí vý­raz­ný kva­li­ta­tiv­ní krok také na úrov­ni VR. Pro­jek­ty zís­ká­va­jí da­le­ko pre­ciz­něj­ší zob­ra­ze­ní při skvě­lé dy­na­mi­ce zob­ra­zo­vá­ní.

Díky vzájemné spolupráci aplikací Autodesku je příprava VR poměrně snadná

Z hle­dis­ka nut­né­ho po­čí­ta­čo­vé­ho vy­ba­ve­ní lze pro jed­no­duš­ší VR úlohy a pro­jek­ty již v sou­čas­né době pro pre­zen­ta­ci vir­tu­ál­ních scén vy­u­žít i méně ce­no­vě ná­roč­ných gra­fic­kých ak­ce­le­rá­to­rů, v našem pří­pa­dě NVI­DIA RTX řady 4060. Pro ná­roč­něj­ší úlohy, pří­pad­ně pro­jek­ty s vyš­ším po­čtem tex­tur a ob­jek­tů ve scéně je vhod­né na­sa­dit gra­fic­ké ak­ce­le­rá­to­ry RTX řady 5070, pří­pad­ně 5070 Ti s při­bliž­ně dvoj­ná­sob­nou ve­li­kos­tí gra­fic­ké pa­mě­ti (od 12 GB a více).

V jakých projektech aplikujeme VR

Nelze jed­no­znač­ně říci, která pro­ble­ma­ti­ka je pro tuto zob­ra­zo­va­cí tech­no­lo­gii vhod­něj­ší. Pokud se po­dí­vá­me na naše škol­ní pod­mín­ky, vy­u­ží­vá­me VR na ná­vr­zích, kdy vzni­ka­jí roz­sáh­lej­ší stu­dent­ské pro­jek­ty vět­ší­ho roz­sa­hu. Ty­pic­ky se může jed­nat o zpra­co­vá­ní ma­tu­rit­ní­ho nebo roč­ní­ko­vé­ho pro­jek­tu s vy­u­ži­tím PLM nebo BIM soft­waru s ná­sled­nou nut­nos­tí 3D data od­la­dit a ná­zor­ně pre­zen­to­vat.

Vizuální podoba scény projektu s materiály před zpracování VR prezentace

Ukáz­ko­vým té­ma­tem jsou na­pří­klad vir­tu­ál­ní pre­zen­ta­ce dat vi­zu­a­li­zo­va­ných s vy­u­ži­tím po­sled­ních soft­wa­ro­vých no­vi­nek. Jedná se o pro­jek­ty men­ších sta­veb nebo kon­strukč­ních ná­vrhů prů­mys­lo­vých uzlů re­a­li­zo­va­ných s vy­u­ži­tím pa­ra­me­t­ric­ké­ho a adap­tiv­ní­ho mo­de­lo­vá­ní, pří­pad­ně rodin apli­ka­cí pro tvor­bu pr­vot­ní­ho de­sig­nu. Ně­ko­lik pro­jek­tů vznik­lo na škole také kom­bi­na­cí fluid­ních CFD si­mu­la­cí.

Interaktivní práce s VR na technickém projektu

In­te­gra­ce VR tech­no­lo­gií s vlast­ním soft­wa­ro­vým vy­ba­ve­ním je ak­tu­ál­ně na úrov­ni vý­ji­mek než tech­nic­ké­ho stan­dar­du. Po­třeb­né funk­ce jsou in­te­gro­vá­ny jako roz­ši­řu­jí­cí ná­stro­je v apli­ka­cích pro zpra­co­vá­ní tech­nic­ké vi­zu­a­li­za­ce a prů­mys­lo­vé­ho de­sig­nu. Někdy je nutné také po­u­žít skrip­to­vá­ní na­pří­klad pro pro­vá­zá­ní po­hy­bu v pro­sto­ru s re­fe­renč­ní­mi ob­jek­ty. Ale i přes tyto drob­ná úska­lí lze po­va­žo­vat na­sa­ze­ní VR do tech­nic­ké­ho pro­jek­to­vá­ní jako velký krok ku­pře­du v ob­las­ti ná­zor­nos­ti a pre­zen­ta­ce 3D dat. I pro ne­tech­nic­ky eru­do­va­né­ho uži­va­te­le jsou takto pre­zen­to­va­ná 3D data vý­raz­ně ilu­stra­tiv­něj­ší. Rád bych po­dě­ko­val našim stu­den­tům za je­jich pří­spěv­ky do člán­ku. Více in­for­ma­cí o za­jí­ma­vých pro­jek­tech na­jde­te na www.spszr.cz.