Jak (V)irtualna (R)zeczywistość wkracza w środowisko CAD
Chociaż popularność druku 3D nieustannie wzrasta, mimo najszczerszych chęci trudno porównywać go do poziomu jakim cieszy się inna technologia 3D – VR. Rzeczywistość wirtualna swoje powodzenie zawdzięcza przede wszystkim grom video i szeroko pojętej rozrywce, jednakże coraz częściej sięgają po nią profesjonaliści – w tym przemysł ciężki. Sam miałem okazję się o tym przekonać podczas kwietniowych targów Hannover Messe 2017, gdzie gościłem na stoisku Dassault Systèmes, które zaprosiło mnie na prezentację swojej platformy 3DEXPERIENCE. To właśnie tam uświadomiłem sobie, że wirtualna rzeczywistość jest naturalnym kierunkiem rozwoju w obszarze projektowania 3D, pozwalając konstruktorom i projektantom na wejście na zupełnie inny poziom.
W ciągu ostatnich kilkunastu lat programy klasy CAD przeszły znaczącą transformację stając dziś przed jedną z najważniejszych zmian – to co wyniesie je na zupełnie nowy poziom, to integracja ich środowiska pracy z wirtualną rzeczywistością. Już wkrótce standardem będzie oglądanie projektów cyfrowych nie na ekranach komputerów, lecz przez okulary VR, co całkowicie zmieni perspektywę ich oceny. Co więcej, szereg firm prowadzi zaawansowane prace nad przeniesieniem całego procesu projektowego do wirtualnej rzeczywistości, co zrewolucjonizuje proces projektowania w ogóle.
W niniejszym artykule zastanowimy się jak światy CAD i VR przenikają się nawzajem, będąc skazanym na całkowitą integrację…
Krótka historia (V)irtualnej (R)zeczywistości
Podobnie jak ma to miejsce z technologiami przyrostowymi, również wirtualna rzeczywistość nie jest nowym zjawiskiem – w gruncie rzeczy VR jest od druku 3D dużo starsze. Przyjmuje się, że po raz pierwszy została zaprezentowana światu w latach 50-tych ubiegłego wieku, wraz z premierą Sensoramy Mortona Heiliga. Kolejnym krokiem milowym był Miecz Demoklesa (Sword of Damocles) – urządzenie zdolne do nanoszenia grafiki na fizyczne przedmioty, który opracowano w 1968 r. Dziesięć lat później powstał Aspen Movie Map – prekursor dzisiejszych map Google.
Określenie “wirtualna rzeczywistość” zostało stworzone w 1987 r. przez Jasona Laniera – twócę VPL Research i jednego z prekursorów tej technologii. Wkrótce branża VR trafiła do mainstreamu za sprawą branży gamingowej, jednakże jej popularność trwała relatywnie krótko, gdyż oferowany sprzęt za pomocą którego można było przenosić się w wirtualną rzeczywistość był wciąż niedoskonały.
To zmieniło się w kilka lat temu za sprawą Palmera Luckey i start-upu Oculus Rift. W 2012 r. Luckey zdobył blisko 2,5 mln dofinansowania na Kickstarterze, aby w niespełna rok później stać się częścią Facebooka. Oculus Rift po raz pierwszy pozwolił użytkownikom w pełni pogrążyć się w doświadczeniu wirtualnej rzeczywistości, dzięki czemu mogli się oni poruszać po cyfrowym świecie, a nie tylko na niego patrzeć. Wkrótce pojawiły się kolejne urządzenia tego typu rozwijane przez największe koncerny elektroniczne na świecie: Samsung Gear VR, Playstation VR, Microsoft HoloLens, czy HTC Vive.
W 2016 r. wartość rynku VR wyniosła 1,9 mld dolarów, a do 2020 r. ma osiągnąć poziom 22,4 mld dolarów.
CAD i VR
Historycznie, VR jest z oczywistych powodów powiązane ściśle ze światem gier i rozrywki. Dzięki okularom gracz może nie tyle zagrać w grę, lecz ją “doświadczyć” – stać się częścią prezentowanego w niej świata. Wkrótce jednak od głównego nurtu oddzielił się nowy segment VR, wykorzystywany do celów projektowych, architektonicznych i inżynierskich.
Zalety stosowania VR dla CAD są oczywiste. Wirtualna rzeczywistość umożliwia użytkownikom tworzenie, przeglądanie i edytowanie projektów w wirtualnej “bezpiecznej” przestrzeni. Mogą sprawdzać w czasie rzeczywistym jak ich nowe projekty prezentują się w porównaniu z innymi istniejącymi – choć również wirtualnymi obiektami. Architekci mogą spacerować po wirtualnych budynkach, które tworzą, a ich śladem mogą podążać przyszli nabywcy mieszkań lub domów, bądź najemcy biur lub hal fabrycznych.
Możliwość przetestowania i modyfikacji produktów lub przed ich wyprodukowaniem lub budową może pomóc zaoszczędzić czas i pieniądze, a zdolność do wykrywania błędów zanim faktycznie się one zmaterializują może okazać się nieoceniona z punktu widzenia efektywności. Rozwiązaniem tego może być oczywiście druk 3D, jednakże ma on zastosowanie głównie w obszarze niewielkich części – w przypadku maszyn lub linii produkcyjnych wirtualna rzeczywistość sprawdza się bez porównania lepiej…
Podobnie wygląda to w branży budowlanej, gdzie z powodzeniem stosuje się VR na różnych etapach projektowania.
Integracja CAD i VR
Obecnie istnieją dwie metody integracji CAD i VR:
- użyj jako narzędzia – modele CAD są tworzone w standardowym środowisku, a następnie eksportowane do przestrzeni cyfrowej VR
- projektuj w VR – projekty powstają całkowicie w przestrzeni VR.
Na rynku funkcjonuje już kilka narzędzi pozwalających na łączenie środowiska projektowego CAD z wirtualną rzeczywistością. MakeVR umożliwia tworzenie projektów w przestrzeni wirtualnej w czasie rzeczywistym za pomocą bardzo uproszczonych technik, przypominających rzeźbienie.
Platforma ENTiTi firmy WakingApp umożliwia projektantom tworzenie i przeglądanie wirtualnych spacerów bez potrzeby generowania jakiegokolwiek kodu. Oparta jest na chmurze, a stworzona prezentacja lub scena jest natychmiast dostępna do przeglądania na wybranym urządzeniu.
Do dyspozycji jest w końcu cały pakiet zaawansowanych narzędzi wchodzących w skład opisywanego we wstępie 3DEXPERIENCE.
Wraz ze wzrostem zainteresowania firm możliwościami jakie daje połączenie CAD z VR, rozwiązania tego typu będą stawały się coraz bardziej powszechne i konwencjonalne. Projektowanie będzie coraz częściej przechodziło z poziomu desktopu w sferę cyfrowej rzeczywistości, co wiązać się będzie też z upraszczaniem pewnych procedur i technik projektowania. Chociaż dziś może wydać się to absurdalne – w przyszłości projektowanie może przypominać bardziej… Minecrafta.
