VR\AR

Угол зрения: для чего производства строят новую реальность

В 2016 году по улицам городов мира ходили тысячи людей и ловили покемонов. Прямо в холлах сингапурского Музея искусства и науки можно вырастить собственные джунгли. А можно просто пройтись по залам Эрмитажа не выходя из дома, а потом проехаться по любой трассе мира за рулем болида «Формулы-1». Виртуальная и дополненная реальность перестала быть экзотикой и используется не только для развлечения: у технологий очень четкие и обширные промышленные перспективы.

От армии до покемонов

Пожалуй, это самые «понятные» для неподготовленного человека технологии, которые дала миру цифровая революция. Не потому, конечно, что они не сложные, просто человек своими глазами видит, как это работает. А попробуйте представить себе блокчейн… К тому же в этих технологиях воплощается мечта людей о новых фантастических мирах. Просто миры эти не реальные, а созданные техническими средствами. Но ведь человеческие чувства обмануть просто. Во многом это, кстати, предопределило рыночной провал игровой консоли Genesis, разработанной компанией Sega в 1993 году: некоторые из ощущений в очках виртуальной реальности были настолько натуральны, что игры с Sega VR сопровождали головные боли и тошнота. Нечто похожее может испытать неподготовленный человек и в ходе сессии на тренажере для подготовки пилотов. Даже морская болезнь сегодня получила второе название — «болезнь тренажеров».

Но началось всё гораздо раньше. Периодом зарождения VR принято считать середину XX века. Первые шлемы виртуальной реальности Headsight для военных Philco Corporation разработала в 1961 году. А в 1962-м молодой кинематографист и инженер Мортон Хейлиг запатентовал первый в мире виртуальный стимулятор под названием Sensorama. За что и получил почетное звание отца виртуальной реальности. Человек садился в кресло, вмонтированное в громоздкий металлический шкаф, засовывал голову в специальную камеру и совершал виртуальную поездку на мотоцикле по улицам Бруклина. Имитировались даже выбоины на дороге и окружающие запахи. Нечто подобное, но более продвинутое сегодня называется 5D-кино (или даже 7D), и насладиться этим чудом можно практически в любом торговом центре. Впрочем, несмотря на схожесть целей (создание искусственной реальности), технологии эти к сегодняшнему VR имеют достаточно отдаленное отношение, потому что это исключительно аналоговые продукты, а современная виртуальная реальность создана «цифрой».

Цифровой же подход к созданию виртуальной реальности вместе с самим термином появился уже в 1980-е, когда компания VPL Research разработала очки EyePhone и перчатку DataGlove. Однако, если быть объективными, настоящее развитие VR, сделавшее технологию действительно массовой, началось лишь в 2012-м, когда стартап Oculus, используя платформу Kickstarter, объявил сбор средств на выпуск принципиально нового шлема виртуальной реальности с эффектом полного погружения. Для успешной реализации краудфандинговой кампании с конечной целью в $250 тысяч понадобилось четыре часа, что свидетельствует о том, что мир был уже готов к «полному погружению». Оно состоялось спустя три года, в 2015-м. Первая партия шлемов Oculus Rift CV1 была раскуплена за 14 минут.

У «родной сестры» виртуальной реальности — дополненной, или расширенной, реальности (augmented reality, AR) — история успеха, кстати, не менее интересная. Технология, основанная не на блокировке реального мира, а на его преобразовании с помощью элементов цифровой вселенной, изначально имела больше возможностей для практического применения. Первыми это осознали военные. И шлемы Headsight 1960-х скорее дополняли реальность, а не погружали солдат в виртуальный мир. В армии эту технологию развивали очень активно. Одна из самых ранних функционирующих систем дополненной реальности для ВВС США была разработана в 1992 году Льюисом Розенбергом. Его экзоскелет позволял управлять машинами, находясь в удаленном центре.

В 2000 году благодаря AR в игре Quake появилась возможность преследовать чудовищ по настоящим улицам. Для того чтобы довести мир этой идеей до полного помешательства, понадобилось 16 лет развития цифровых и мобильных технологий. Pokemon Go продемонстрировал, что технология состоялась.

Краш-тест без убытков

Конечно, Pokemon Go и игрушки PlayStation VR не исчерпывают возможности виртуальной реальности, хотя и приносят разработчикам миллиарды.

В 1994 году General Motors первой из промышленных компаний вложила $5 млн в создание центра виртуальной реальности и не прогадала: экономия, полученная при разработке новых моделей за счет VR, превысила $80 млн. Испытать, продуть в аэродинамической трубе и тем более разбить цифровую модель автомобиля гораздо дешевле, чем настоящую машину. Конечно, виртуальные краш-тесты не отменяют реальных, но избавиться от большинства недочетов на ранних этапах создания новой модели позволяют. Да и вообще, цифровое проектирование предоставляет конструкторам огромные возможности, сокращая и срок, и стоимость работы.

Вслед за GM центры виртуальной реальности появились у Volkswagen и Ford, что подтвердило эффективность технологии. В Ford сообщали, что внедрение системы виртуальной реальности в дизайнерских центрах позволило сократить время разработки новых моделей с 42 до 24 месяцев.

Развитие продолжается и сегодня. Volkswagen, например, применяет «умные» очки на сборочных линиях. Камера очков служит сканером штрихкодов, распознающим маркировку, и при ошибке подбора детали оповещает сотрудника мерцанием красного светодиода. Зеленая подсветка свидетельствует о правильности выбора.

Ford, в свою очередь, изучает потенциал решений, позволяющих наложить цифровые голограммы на объекты реального мира, и это, возможно, станет новой технологией повышения уровня продаж автомобилей.

Автопроизводители одними из первых оценили возможности виртуальной реальности. На фото пользователи тестируют первые модели Ford Future Mobility на американском автошоу в Детройте
Фото: GettyImages.com/ Bill Pugliano

Кстати, торговлю называют еще одним из самых перспективных направлений внедрения VR и AR. Покупатель сможет протестировать все функции товара, потрогать или примерить его прямо в интернет-магазине. Уже сейчас устройство Meta позволяет ощутить в руке предмет, собранный в цифровом пространстве. А застройщики активно предлагают клиентам виртуальные туры по квартирам.

В России флагманами внедрения VR и AR стали самые наукоемкие отрасли промышленности: атомная энергетика, судостроение, авиастроение и ОПК. Например, «Росатом» использует при строительстве энергоблоков систему виртуальной реальности VE CADWall, состоящую из большого экрана и нескольких проекторов, выводящих бесшовное изображение в 3D-формате в масштабе 1:1. Система интерактивного взаимодействия обеспечивает отслеживание перемещения человека перед виртуальной сценой, а костюм и перчатки виртуальной реальности позволяют ему взаимодействовать с виртуальными объектами: отрабатывать процессы сборки, обеспечения увязки, собираемости и взаимозаменяемости деталей. Кроме того, в VR-систему была интегрирована система ВКС для проведения конференций и совещаний в штабе строительства. Обширны и возможности применения технологий виртуальной и дополненной реальности в нефтегазовой сфере.

Путешествие в недра земли

Геологическое моделирование, наверное, наиболее очевидное применение виртуальной реальности в нефтегазе. Например, компания Reality AS (входит в Schlumberger Information Solutions) и Фраунгоферовский институт медиакоммуникаций разработали системы виртуальной реальности, которые позволяют создавать уникальную среду для интерактивного проектирования скважин, оперативного управления геологией и геофизического анализа. В Inside Reality пользователи взаимодействуют с моделью месторождения, используя естественные движения руки и тела, имитируя ходьбу, указание и выбор объекта. А с помощью кубической мыши с 12 степенями свободы в инструменте VR-Geo можно перемещаться внутри земной коры. Norsk Hydro за счет применения Inside Reality уже добился 90%-го сокращения времени проектирования горизонтальных скважин.

До недавнего времени центр пространственной визуализации активно использовала и «Газпром нефть», которая сегодня развивает новые направления VR и AR. Например, при строительстве сложных технологических объектов практически на всех крупных активах «Газпром нефть» применяет технологию цифрового проектирования. Во все информационные 3D-модели встраиваются виртуальные туры на основе фотопанорам, выполняется привязка графика строительства и поставки материально-технических ресурсов. Не выходя из офиса можно прогуляться по газовому заводу на Бадре в Ираке, по объектам Новопортовского месторождения, где сейчас реализуются «пилоты» в рамках реализации одного из ключевых объектов цифровой трансформации — создания Центра управления проектами.

Сотрудники и посетители сети АЗС «Газпром нефть» получили возможность совершить виртуальную экскурсию по производственным площадкам компании
Фото предоставлено ПАО «Газпром нефть»

А в омском технопарке промышленной автоматизации «Газпром нефти» создается собственная лаборатория технологий виртуальной и дополненной реальности. AR на НПЗ предполагается применять для помощи персоналу при выполнении различных работ по тому же принципу, что и на заводах Volkswagen. Наводя устройство на оборудование, сотрудник получает всю необходимую информацию: параметры, время последнего обслуживания и т. д. VR-решения, в свою очередь, открывают новые возможности в обучении. Один из примеров — тренажер, который позволяет отрабатывать алгоритмы действий на установке нефтеперерабатывающего завода. Благодаря VR-технологиям физическое присутствие уже не нужно — достаточно надеть очки и выполнить все необходимые действия в учебном центре.

Использовать для обучения цифровые технологии планирует и компания «Газпромнефть — смазочные материалы» в рамках проекта G-Energy Academy для сотрудников партнерских и дистрибьюторских компаний. Стратегия обучения в G-Energy Academy подразумевает только 10% очных занятий. Остальные 90% затрачиваемого времени приходится на освоение материала при помощи инновационных контент-систем. Например, в программу включены виртуальные экскурсии по производственным площадкам, тренинги для механиков на станциях технического обслуживания и другие интерактивные инструменты. До конца 2018 года обучение должны пройти свыше 3 тысяч работников.

«Сегодня десятки тысяч человек по всему миру являются «амбассадорами» брендов смазочных материалов «Газпромнефть» и G-Energy. Это наши дистрибьюторы, сотрудники фирменных станций техобслуживания, крупные потребители. Все они должны понимать, что такое масла и смазки нашего производства, какой они обладают ценностью. Обучить традиционными методами всю эту армию людей, конечно, можно, но для этого нужна еще и огромная армия преподавателей, которых нужно обеспечить всем необходимым. Мы решили пойти другим путем и создаем набор цифровых технологий, которые позволяют учить по-новому. Человек не просто услышит о том, как всё замечательно устроено на заводах «Газпром нефти», но сможет сам пройтись по цехам с помощью технологий виртуальной и дополненной реальности, отточить все методы работы с нашими продуктами на специальных тренажерах».

Леван Кадагидзе глава коммерческой дирекции «Газпром нефти»

Реальная виртуальная

В 2017 году аналитики International Data Corporation (IDC) обнародовали итоги исследования рынка оборудования для дополненной и виртуальной реальности. Несмотря на покемонов и прочие виртуальные игрушки, каждое пятое такое устройство в мире используется компаниями в коммерческих целях.

При этом, по прогнозам исследователей, до 2021 года объем мирового рынка оборудования AR и VR будет увеличиваться в среднем на 58% ежегодно и достигнет 99,4 млн штук. То есть за пять лет рынок вырастет почти в десять раз.

Потребительский сегмент всё же останется крупнейшим на рынке устройств дополненной и виртуальной реальности, но поставки решений для компаний будут расти активнее: на 80% в год против 50%-го роста отгрузок продукции потребителям.

Участники VR-Консорциума — компания КРОК и Институт современных медиа (MOMRI) — совместно c порталом «Вести.Экономика» в 2017 году провели свое исследование, касающееся перспектив развития виртуальной и дополненной реальности в России. Они опросили 247 руководителей и специалистов различного профиля, представляющих более 200 крупнейших российских компаний из всех ключевых отраслей экономики.

Как выяснилось, уровень осведомленности представителей крупного отечественного бизнеса о потенциале применения технологий виртуальной реальности высок и сегодня: почти две трети опрошенных знают о возможности применения технологий VR и AR на предприятиях. В качестве примеров использования технологий виртуальной и дополненной реальности участники исследования называли решения для промышленного, строительного и инженерного проектирования, продаж недвижимости, виртуальные обзоры производственных объектов, применение VR в обучении сотрудников.

Почти четверть, 24%, представителей российского бизнеса сказали, что в их компаниях уже внедрены технологии виртуальной реальности или планируется внедрение. Большая часть предприятий, работающих с VR- и AR-технологиями, представляет реальный сектор экономики (машиностроение, добыча и переработка, энергетика). Так что реальность объективно меняется, причем очень быстро.

Автор: Григорий Петров

Также читайте