Компания «Техносерв» реализовала проект аппаратно-программного комплекса отладки конструкторских решений для АО «Северное Проектно-Конструкторского Бюро», ведущего КБ России по проектированию надводных кораблей различных классов.

Сегодня применение технологий 3D-моделирования в работе конструкторских бюро позволяет уже в процессе проектирования опробовать создаваемые решения и оптимизировать их, а также снизить риски принятия неверных решений. АПК предназначен для трехмерной визуализации деталей и узлов разрабатываемых Бюро изделий, а также для детального анализа конструкторских решений проектируемых объектов больших размеров. Благодаря созданному решению бюро оптимизирует конфигурации и компоновки деталей разрабатываемых объектов, в результате чего повышается качество разработки конструкций изделий.

АПК включил в себя четыре основные подсистемы: комната виртуальной реальности, система генерации 3D-изображения, система широкоформатной стереопроекции, удаленное автоматизированное рабочее место управления комплексом.

Комната виртуальной реальности представляет собой куб – замкнутое с пяти сторон, за исключением входа, пространство размером 3,500 × 2,187 × 3,500 мм (ширина × высота × глубина). Три стены (правая, левая и фронтальная), пол и потолок выполнены в виде жестких экранов со специальным оптическим покрытием.

Реклама на Компьютерре

Трехмерная модель изделия подается на вход программному комплексу, состоящему из восьми графических станций, которые разбивают модель на набор двухмерных изображений. Графические станции подключены к семи мультимедийным стереопроекторам, каждому из них передается свое изображение, которое проецируется через систему зеркал на экраны куба. Установленные модели экранов обеспечивают высокую контрастность и равномерность картинки, минимизируя, так называемое, «горячее пятно» объектива проектора. Вся система проекторов, зеркал и экранов собрана в единую конструкцию при помощи рамных металлических опор и обеспечивает 3D-проекцию.

Для просмотра 3D-изображений используются активные стереоочки и комплект синхронизации. Интерактивность в проекте реализована специальными камерами и датчиками-трекерами системы слежения, закрепленными на голове и руках зрителя. Система трекинга отслеживает расположение человека внутри комнаты, определяет его перемещения, направление взгляда, дает команду АПК на перестройку изображения, в результате чего подается картинка для каждого глаза.

Дополнительно снаружи комнаты виртуальной реальности развернута система широкоформатной проекции, включившая в себя еще один мощный стереопроектор и растянутый на отдельной раме большой экран прямой проекции размером 4064х2540 мм. Система предназначена для демонстрации на широком экране двумерной проекции изделий или 3D-модели изделий с заранее фиксированной точки для большой аудитории. Кроме того, создано автоматизированное рабочее место управления АПК.

VR-комнаты такого размера – пока что редкость, ведь они влекут за собой дополнительные сложности в реализации. Например, накладываются особенности на размещение проекторов и зеркал. В ходе проекта специалистам пришлось увеличить размер зеркал, изменить положение зеркал и проекторов, чтобы вписаться в оптическую схему. Площадь созданного помещения позволяет зрителю физически перемещаться внутри созданной специалистами Бюро модели судна с полным эффектом погружения. В свою очередь, подобный эффект дает возможность понять эргономику судна, оценить его компоновку и многое другое.