Недорогая компьютерная мощность – одна из нескольких тенденций, ускоривших распространение смешанной реальности.
Автопроизводителям, разрабатывающим автономные технологии, такие как системы интерфейса водителя, все чаще необходимо будет рассматривать возможность перехода на виртуальную модель всей компании, чтобы создать цифрового двойника развивающегося автомобиля. Это часть тенденции использовать визуализацию в реальном времени от проектирования до производства и продаж. BMW, например, в 2017 году представила виртуальную реальность (VR) с аддитивным производством (3D-печать) для поддержки исследований интерфейса драйверов. И компьютерный игровой автомат – это технология.
Так считает Дуг Вольф, технический менеджер Unreal Engine от Epic Games, широко доступного игрового движка. «Мы увидим, что многие другие производители автомобилей отправятся в этот путь», - сказал Вольф в интервью SAE International. «Большинство крупных производителей автомобилей используют графические движки в реальном времени для растущего числа 2D и 3D приложений, но каждое из них, как правило, представляет собой автономную систему, разработанную для определенной цели». Он отметил, что есть большие преимущества от внедрения «единой, общекорпоративной модели, которая начинает свою жизнь с самых ранних концепций стиля, развивается посредством НИОКР и разработки автомобилей, а затем поддерживает производство, персонализацию автомобилей, а затем маркетинг и продажи».
Разработка передовых систем помощи водителю (ADAS) представляет собой классический пример потенциально гораздо более комплексного приложения VR. «Каждая новая система требует нового пользовательского интерфейса, и, поскольку он критически важен для безопасности, он должен быть тщательно проверен», - пояснил Вольф. «Однако предварительные знания ограничены, поэтому нет принятой отправной точки!» К такому подходу добавляются разнообразные требования глобального рынка: правильное ли решение для Германии, а также правильное решение для водителей, например, в Китае. По оценкам Вольфа, для автомобиля, распространяемого по всему миру, может быть более 30 вариантов дизайна для тестирования, при этом требуется сотрудничество специалистов, разбросанных по всему миру.
На виртуальную реальность в лаборатории BMW Mixed Reality (MR) инженеры сидят в физическом автомобиле, обеспечивающем тактильный ввод данных для водителя, в то время как изменяемые аппаратные компоненты просматриваются в VR через Unreal Engine с использованием имеющихся в продаже гарнитур. «Разница в стоимости по сравнению с системами визуализации предыдущего поколения – ночь и день», - сказал Вольф. «Все, что нужно, - это высококлассный компьютер для компьютерных игр и некоторое готовое оборудование для виртуальной реальности. Умение заключается в механизме визуализации и в том, как инженеры его используют ».
Недорогая компьютерная мощность – одна из нескольких тенденций, которые ускорили внедрение смешанной реальности (MR). Параллельные разработки в области 3D-печати привносят в MR дополнительные измерения, позволяя создавать более репрезентативные точки соприкосновения, которые можно создавать быстрее и с большим разнообразием, что позволяет протестировать больше вариантов на оборудовании, пояснил Вольф. По его словам, с помощью MR инженеры, специалисты по эргономике и стилисты могут тестировать различные концепции дизайна, не выходя из лаборатории.
Способность Unreal Engine работать на распределенных недорогих машинах через облако теперь также используется Daimler. Настройка позволяет инженерам обмениваться моделями VR в любой точке мира, используя только ноутбук и гарнитуру VR. «Они могут оценивать проекты, комментировать модели, настраивать размеры и отделку, перемещать элементы и сохранять файлы обратно в центральную систему PDM (Product Data Management), и все это в многопользовательской иммерсивной среде», - сказал Вольф. Договоренность может быть передана коллегам, что позволяет командам дизайнеров и инженеров, расположенным по всему миру, сотрудничать более эффективно, чем если бы они использовали традиционные методы видеоконференцсвязи или телефона.
Daimler описал эту систему как «многопользовательскую онлайн-игру для инженеров». Их идея заключалась в том, чтобы объединить доступ одним щелчком к данным САПР с мощью многопользовательской игровой среды, управляемой Unreal Engine, с использованием той же технологии, которая лежит в основе многих значимых компьютерных игр и кинематографических эффектов. Вольф отметил, что их опыт работы с системой показал, что инженерам было «намного проще» оценивать размеры и работать вместе над решением проблем, если они могли взаимодействовать вокруг масштабируемой, разбиваемой на части 3D-модели. И пользователи системы обнаружили, что их способность проводить специальные сеансы совместной работы повысила производительность.
«Единый источник истины»
Вольф считает ключом ко многим VR-системам нового поколения, которые помогают решать эти проблемы, является способность передавать данные между механизмом визуализации и САПР в реальном времени без предварительной обработки. Модель VR становится (если использовать недавний модный термин) «единым источником истины» - цифровым двойником, который непрерывно развивается по мере того, как процесс проектирования переходит от стиля к производству.
По словам Вольфа, прямая связь с САПР означает, что «модель виртуальной реальности может использоваться на каждом этапе жизненного цикла автомобиля без конфликтов, дублирования или каких-либо рисков, которые могут помешать параллельному проектированию». Он сказал, что единственная модель начнет свою жизнь как инструмент для команды стилистов, а затем перейдет к стадии индустриализации. Там дизайнеры работают с инженерами, чтобы воплотить это видение в доступный, комфортабельный автомобиль, который будет соответствовать всем необходимым нормам.
Хайко Венцель, директор по управлению отраслью в Epic Games, сказал, что клиентам компании становится намного легче решать часто конфликтующие требования каждой специализации, если они вместе работают над фотореалистичной моделью автомобиля. «Это отличный пример того, как улучшенные инструменты могут создать« цифровую нить »- интегрированное представление данных автомобиля на протяжении всего его жизненного цикла с использованием традиционно разрозненных функций.
«Я наблюдал, как специалисты по упаковке, тепловизору, BIW [тело в белом] и NVH [шум, вибрация и резкость] используют модель VR для интерактивной совместной работы, пытаясь найти место для дополнительных систем, таких как электрификация – устранение многих традиционных задержек, замедляющих принятие решений », - сказал Венчель. Он добавил, что электрификация также является одним из драйверов внедрения VR в планирование производства. «Используя модель транспортного средства VR, производственные процессы можно оптимизировать в виртуальном сборочном цехе, прежде чем запускать их в реальном мире», - сказал он. «После этого можно начинать обучение операторов, даже до того, как оборудование будет готово».