Преподаватель ВИШ МИФИ и разработчик курса «Технологии построения виртуальной и дополненной реальности» Татьяна Волобуева приняла участие в качестве эксперта в Акселераторе «Цифровизация Обучения 2023», организованном Академией VR Concept при поддержке Агентства стратегических инициатив.
Татьяна рассказала о том, как проходят практические занятия с использованием виртуальной реальности в Высшей инжиниринговой школе и какие проекты разрабатывают студенты магистратуры ВИШ.
«Занятия проходят в смешанной форме. В первом семестре идет обучение работе с программным обеспечением. Во втором семестре мы учим обращаться с программой виртуальной реальности и создавать типовые проекты. В третьем семестре ребята получают индивидуальные задания.
Один из наших больших VR-проектов – создание виртуального двойника ИРТ МИФИ (исследовательского ядерного реактора). Это большой проект, он рассчитан на несколько лет, по нему формируются несколько подпроектов для решения различных связанных задач. Приступая к этому проекту, мы провели сбор и анализ существующих данных – делали замеры путем лазерного сканирования, знакомились с существующей документацией в бумажном виде. После проведенного анализа, когда мы убедились, что данных уже достаточно, началось построение BIM-модели. При этом мы не ограничиваемся уже обработанными данными, а продолжаем их собирать. Студенты разбиваются на команды, каждая команда получает свою систему и старается как можно более подробно и детально эту систему обследовать. Затем, после того, как цифровая модель системы создана, либо внесены уточняющие данные в уже готовую модель, перед студентами ставится задача разработки VR-проекта.
На текущий момент у нас стартовал очень интересный VR-проект – мы должны осуществить разработку перегрузки ядерного топлива внутри реактора. При функционировании активной зоны реактора происходит выгорание тепловыделяющих сборок, тепло нужно отводить. В зависимости от положения в активной зоне тепловыделяющие элементы выгорают в разной степени. В своем проекте мы моделируем два сценария. Первый – загрузка ядерного топлива в активную зону, второй случай – это перегрузка (например, когда реактор отработал какое-то время, и нужно произвести перемещение тепловыделяющих сборок). Это очень ответственная операция, с соответствующими регламентами безопасности, которые обязательно нужно соблюдать.
Еще один проект, разработанный студентом (уже выпускником) ВИШ Максимом Уткиным – защитное экранирование. Разноцветными сферами показано распространение радиоактивного излучения. Перемещая защитный экран (большой свинцовый блок), мы сразу видим, как он нас защищает. Именно поэтому были выбраны цветные сферы-индикаторы, а не плотное облако, например. Мы видим все пространство, и как распределяется излучение. Настраивая параметры моделируемой защиты (например, материал и толщину защитного экрана), можно визуализировать уровень защиты. По своей работе Максим выпустил статью «Метод динамической виртуальной визуализации физических полей и оптимизация параметров радиационной обстановки путем интерактивного оперирования в виртуальной реальности».
Видео можно посмотреть здесь: https://youtu.be/mNNraJlqA-4?si=yp4_1zBD12B2r2e2
Студенты ВИШ МИФИ (уже выпускники, магистры) Александр Говорухин, Анастасия Новикова, Анастасия Кулак приняли участие в разработке технологии, по которой каждый человек, не имеющий навыков программирования (например, начальник сборочного цеха на предприятии), мог создать виртуальный тренажер для обучения сборке-разборке оборудования в виртуальной реальности. Обучающиеся должны работать вместе, в одной сцене, и видеть, что делает напарник с этим же оборудованием (то есть не откручивать одну и ту же гайку дважды). Например, на видео разбирает заглушку один человек, а собирают вместе – так, как они делали бы это в реальности. Студенты работали с программным обеспечением виртуальной реальности VR Concept. Они разработали приложения, позволяющие, во-первых, простым способом установить строгую последовательность действий (нельзя вынуть болтик, не развинтив гайку), во-вторых, приложения, позволяющие неспециалисту загрузить в виртуальную сцену подсказки - текстовые, анимационные, звуковые. По результатам работ были написаны статьи «Проблема разработки симуляторов сборки/разборки VR и вариант высокопроизводительного решения на базе технологии VR Concept», «Проблема разработки VR тренажеров сборки/разборки, и вариант высокопроизводительного решения на базе технологии VR Concept», «Технология автоматизированного производства образовательных тренажеров в виртуальной реальности на базе отечественного ПО VR Concept».
Видео можно посмотреть здесь: https://youtu.be/AyeFbFXtfgE?si=BFIJTi2fWerluRsG
Подход, которым мы руководствуемся в создании VR-проекта, это построение сценариев оперативной деятельности. Для того, чтобы создать VR-проект, нам необходимо понимать, какая деятельность должна быть отображена, какие процессы будут происходить, какое оборудование будет задействовано, как проходит этот процесс – с участием одного человека либо команды людей, каким образом команда распределяется внутри VR-пространства, и так далее. И все это подробным образом описать. То есть еще до того, как приступить к созданию VR-проекта, мы должны написать подробный сценарий действий, которые хотим реализовать.
Задачи, стоящие у нас в дальнейших планах – создание экспериментальных многопользовательских сценариев оперирования в виртуальной реальности с различными формами ветвления и отработка удаленной работы в многопользовательских сценариях».
В ВИШ МИФИ технологии виртуальной реальности изучаются на втором и третьем семестре магистратуры, а затем студенты группы "Цифровой инжиниринг" переходят к индивидуальным проектам.
Магистратура ВИШ МИФИ готовит специалистов в области цифровой трансформации жизни, цифровой трансформации экономики, цифровой трансформации технологии и индустрии.
