Виртуальная реальность. За последние два года эти два слова вновь привлекли к себе огромное внимание. Благодаря ажиотажу вокруг потребительских решений для виртуальной реальности, поглощениям компаний и общему возобновлению интереса, эта тема остается на слуху в этом году и, возможно, не потеряет актуальности в следующем году. Интересно то, что технологии виртуальной реальности всегда были актуальны для специалистов в отрасли проектирования и разработки. Решения в этой области были доступны десятилетиями и находили применение в передовых компаниях мира. Что же изменилось?
Ответ на этот вопрос — стоимость и назначение. Традиционные решения для виртуальной реальности были недоступны из-за высокой цены, колебавшейся от десятков тысяч до миллионов долларов США не только за установку и настройку, но и за использование. Ведь рирпроекционные видеостены с разрешением 4K и гарнитуры с отслеживанием движений стоят немало. Во всяком случае, так было раньше.
Недавно выпущенная гарнитура HTC Vive позволяет использовать все помещение. Она оснащена наголовным дисплеем высокого разрешения с отслеживанием движений и обеспечивает взаимодействие обеими руками, при этом продается по цене ниже 1 000 долл. США. Это явное свидетельство серьезных изменений. Но устройство HTC не единственное на рынке. Компания Oculus (теперь в составе семейства Facebook) выпускает на рынок собственные устройства, а вскоре появятся многие другие решения.
Благодаря потребительскому интересу эти новые технологии приведут к значительному снижению входной стоимости. Профессионалы же могут воспользоваться потенциальными преимуществами этих устройств в нескольких ключевых областях. В этой части мы рассмотрим такие преимущества и узнаем, чего ждать в ближайшем будущем.
Трудности реализации технологий виртуальной реальности
Итак, необходимое оборудование уже почти готово. Что же мешает воплотить эти концепции в жизнь? На данный момент причины проблем эффективного использования технологий виртуальной реальности кроются не в оборудовании, а в программном обеспечении. Основная задача состоит в том, чтобы использовать сложные и требовательные к ресурсам данные трехмерной геометрии и визуализации САПР в среде виртуальной реальности с максимально возможной эффективностью.
Для оптимального взаимодействия с пользователем необходима высокая частота кадров в секунду (если точнее, то 90 кадров в секунду, что гораздо больше 24 кадров в обычном видео). Это нужно не только для того, чтобы уменьшить задержку и повысить реалистичность, но и чтобы устранить чувство головокружения или укачивания, которое испытывают некоторые люди при использовании очков виртуальной реальности. То есть для максимально эффективного применения этих технологий потребуется мощное вычислительное оборудование.
Но сложнее всего подготовить колоссальный объем данных для использования в среде виртуальной реальности. Пока что в области разработки и проектирования очень мало решений, адаптированных для использования с этими технологиями. Большинство из них представляют собой во многом ручную адаптацию игровых технологий (которые ведут к упрощению геометрии) и требуют долгой и тщательной подготовки.
Реальные преимущества виртуальной реальности станут доступны с приходом в эту область производителей программного обеспечения. Хотя большинство таких компаний уже работают в этом направлении, только система визуализации и рендеринга VRED компании Autodesk позволяет использовать гарнитуры Oculus и HTC Vive в производственном ПО.
Виртуальная реальность для разработки и проектирования
Если предположить, что всем известны преимущества трехмерного моделирования, фотореалистичности и симуляции в процессе разработки и проектирования, несложно представить, как можно дополнить и усовершенствовать эти процессы при помощи технологий виртуальной реальности.
Только представьте возможность загрузить трехмерную модель и переключиться к наголовному дисплею, чтобы перемещаться и взаимодействовать с наглядной моделью продукта с эффектом присутствия: вы увидите ее так, как будто вы уже действительно создали продукт в реальности. Вы можете изучать продукт, собирать или разбирать его, скрывать внешнюю оболочку и просматривать внутренние компоненты, накладывать симуляции — и все это в абсолютно реалистичной среде, соответствующей вашему рабочему пространству. Вот потенциал виртуальной реальности в области проектирования и разработки! Самое интересное, что это не научная фантастика, а реальность ближайших двух лет. Впрочем, многие из этих возможностей уже доступны сегодня с использованием существующих конфигураций программного обеспечения и оборудования. Вообразите, насколько шире станет набор функций средств визуализации, когда преимущества фотореалистичности не будут ограничены плоскостью настольного монитора или планшета.
Гарнитуры виртуальной реальности: два ведущих решения
Oculus Rift
Компания Oculus стала широко известна, предоставив комплект для разработчиков своим спонсорам на Kickstarter два года назад. Выпустив еще два комплекта для разработчиков и пережив масштабное поглощение технологическим гигантом Facebook (сумма сделки в 2014 году составила 2 млрд долл. США), компания представила готовую полноценную версию продукта под названием Rift. Эта гарнитура оснащена пультом дистанционного управления, датчиком отслеживания движений и контроллером Xbox для взаимодействия (вскоре будет заменен комплектом из двух «сенсорных» контроллеров).
Гарнитура Oculus в большей степени предназначена для использования рядом с рабочей станцией на базе процессора Intel Xeon, нежели для взаимодействия и отслеживания в пределах всего помещения.
HTC Vive
Пока что HTC Vive лидирует в сегменте рынка, где к концу этого года развернется нешуточная конкуренция. Компания HTC располагает необходимыми знаниями в области мобильных технологий благодаря богатому опыту разработки смартфонов, а также сформированной цепочкой поставок. Технические характеристики гарнитуры впечатляют. Ее можно будет использовать в пределах всего помещения, а также стоя или сидя в более ограниченном пространстве.
Дисплей отличается четким изображением, а благодаря полю зрения в 110 градусов пользователи могут полностью погрузиться в виртуальный мир. Специализированные контроллеры идеально подходят для всех сценариев использования. Фронтальная камера открывает потенциал для применения гарнитуры в сфере дополненной реальности. HTC Vive уже можно заказать по цене порядка 800 долл. США.
Компания Dassault Systèmes недавно представила решение Dream Sketcher, чтобы показать возможности использования виртуальной реальности для создания концептуальных эскизов любого масштаба.
Потребительские и профессиональные решения
Использование профессионального графического ядра вместо потребительского для рабочих процессов в области разработки и проектирования, связанных с использованием виртуальной реальности, позволяет во многом улучшить их.
Потенциал технологий виртуальной реальности огромен, но проектировщики все равно будут использовать САПР на обычных мониторах. Поэтому важно выбрать графический процессор, который идеально подходит для обеих сред. Профессиональные графические процессоры оптимизированы для максимальной производительности, стабильности и точности в САПР и сертифицированы для различных профессиональных приложений. Сертификация графических процессоров для использования программного обеспечения с технологиями виртуальной реальности пока не проводится, но это лишь вопрос времени, и в будущем пользователи смогут вполне обоснованно приобретать профессиональные графические процессоры.
Размер кадрового буфера также играет немалую роль. Профессиональные платы отличаются гораздо большим объемом памяти по сравнению с потребительскими графическими процессорами. Это может быть важно для создания контента в виртуальной реальности при работе со сложными моделями в области разработки и проектирования.
Виртуальная реальность для маркетинга
Мы рассмотрели потенциальные возможности виртуальной реальности для процессов разработки и проектирования, но многие из этих преимуществ также актуальны для групп специалистов по маркетингу и продажам. Технологии виртуальной реальности могут изменить принципы взаимодействия клиентов с коммерческими продуктами.
Чаще всего в качестве яркого примера упоминается цифровой автосалон, ведь подобную технологию желают внедрить многие OEM-производители, особенно в верхнем сегменте автомобильной отрасли. Но преимущества виртуальной реальности доступны и небольшим организациям. Возможность взаимодействовать с будущим продуктом или его вариантом в натуральную величину может быть весьма полезной как в потребительской среде, так и в промышленном сегменте.
Интересен тот факт, что необходимые для этого технологии стремительно теряют статус дорогостоящих нишевых решений и становятся общедоступными. Правда, с некоторыми оговорками. Прежде всего, существующие решения для виртуальной реальности с эффектом присутствия обычно требуют тщательной подготовки, чтобы гарантировать их должное функционирование. Причина в том, что на данный момент количество готовых систем с поддержкой виртуальной реальности в сфере разработки или проектирования ограничено. Как правило, каждое реализуемое решение изготавливается по заказу, будь то демонстрационный зал или выставочный павильон (примером может послужить недавний проект Audi для выставки CES).
Также нужен более высокий уровень фотореалистичности и реалистичности. В то время как в сфере проектирования специалисты привыкли к особенностям отображения геометрических объектов в САПР и взаимодействия с ними, в маркетинговой среде необходимо повысить уровень реализма, будь то в области визуализации, движения или распознавания ввода. Как и в случае с визуализацией и рендерингом в сфере маркетинга (о чем говорилось в первой части), эти факторы обусловливают значимость эффективных высокопроизводительных вычислительных систем и потребность в них для создания необходимых материалов.
Рекомендуемая Dell конфигурация системы для виртуальной реальности
 |
 |
 |
|
| Dell Precision 5810 в корпусе Tower |
Dell Precision 7810 в корпусе Tower |
Dell Precision 7910 в корпусе Tower |
|
| Процессор | Intel Xeon серии E5-16xx или E5-26xx HTC Vive: не менее 1,6 ГГц и 4 ядер Oculus Rift: не менее 2,5 ГГц и 4 ядер |
||
| Память | Не менее 8 Гбайт; для обработки наборов данных/содержимого и работы с моделями потребуется дополнительная память | ||
| Видеокарта | NVIDIA Quadro M6000/M5000 | ||
| Накопитель | Твердотельный накопитель емкостью не менее 256 Гбайт в качестве области подкачки активной подсистемы хранения данных. | ||
| Переходники | Пассивные переходники DisplayPort — HDMI при необходимости | ||
→ Более подробно на dell.ru/precision
Заключение
Традиционный процесс визуализации и его потенциальные преимущества как при разработке продукта, так и при его подготовке к выводу на рынок еще долго будут актуальны. Но для отрасли в целом скоро станет очевидным колоссальный потенциал технологий виртуальной реальности и перспективы значительного снижения стоимости оборудования. Впрочем, несмотря на оживление ввиду все большей доступности для обычных потребителей, не стоит забывать о фактах.
На текущий момент требования к техническим характеристикам оборудования для использования гарнитур без ощущения укачивания остаются довольно высокими: следует помнить, что для работы гарнитуры и дополнительного дисплея с частотой 90 кадров в секунду с минимальной задержкой (менее 20 мс) необходимы мощные ресурсы. Но не все так плохо: Dell уже готовится поставлять оборудование с поддержкой виртуальной реальности, чтобы решить эту проблему. Еще одна сложность заключается в поддержке программного обеспечения. Приобрести оборудование стоимостью почти в 1 000 долл. США — лишь полдела. Большинство современного ПО — это либо дорогостоящие готовые решения, либо разработанные на заказ, но от этого не менее дорогие проекты.
С учетом вышесказанного среда виртуальной реальности, в которой пользователи могут изучать, измерять и просматривать модели продуктов в виде технических рендеров или, что предпочтительнее, в фотореалистичной среде, а также взаимодействовать с ними, может стать невероятно эффективным решением. Технологии виртуальной реальности открывают новые преимущества трехмерного контента, созданного в процессе проектирования, которые не только влияют на решения касательно продуктов, но и полезны для продвижения на рынке готовых товаров. И эти технологии распространяются быстро, без необходимости использования дорогостоящего оборудования.
В заключительной части серии наших публикаций мы рассмотрим дальнейшие пути развития и наконец определим возможный итог, скрытый в сфере дополненной реальности. Это откроет нам такие пути совмещения виртуальных миров с реальным, какие большинство из нас едва ли могли представить.
→ Ещё немного подробностей
→ И ещё
Автор: Dell
