В последние годы конструкторские бюро и производственные компании всё чаще используют технологии виртуальной реальности для проектирования и презентаций. В связке КОМПАС-3D и VR Concept инженеры получают инструмент, который значительно ускоряет согласование проектов, снижает количество ошибок и упрощает коммуникацию между заказчиком и исполнителем.
КОМПАС-3D: основа цифрового проектирования
КОМПАС-3D — это отечественная система автоматизированного проектирования, широко применяемая в машиностроении, строительстве и приборостроении. Она позволяет: создавать параметрические 3D-модели, работать с чертежами и спецификациями, собирать сборки любой сложности, готовить данные для производства.
Но каким бы мощным ни был инструмент, демонстрация модели на мониторе остаётся ограниченной. Здесь и появляется запрос на VR-технологии.
Почему VR становится логичным продолжением CAD
Проектировщики всё чаще сталкиваются с проблемами:
- Сложность восприятия — заказчику сложно понять модель только по чертежам или рендерам.
- Ошибки в габаритах — масштаб на экране не всегда передаёт реальность.
- Сложность командной работы — обсуждать изменения на основе скриншотов и длинных списков комментариев неудобно.
Виртуальная реальность решает все эти задачи: модель можно увидеть «изнутри», оценить размеры в натуральной величине, проверить эргономику и провести совместный осмотр в VR-шлемах.
VR Concept: ключ к VR в КОМПАС-3D
VR Concept — уникальное российское решение для создания интерактивных 3D и VR-проектов без программирования. Оно сочетает функции визуального моделирования, коллективной работы, поддержки CAD/BIM и импортозамещения зарубежных разработок.
VR Concept поддерживает импорт проектов из КОМПАС-3D и позволяет:
- Открывать модели в VR без потери геометрии.
- Работать в масштабе 1:1, осматривая объект как в реальности.
- Проводить коллаборативные сессии — несколько участников могут находиться в одной модели и обсуждать её детали в реальном времени.
- Добавлять аннотации и правки сразу в виртуальной реальности
- Оптимизировать процесс согласования — вместо десятков итераций в переписке можно сразу показать, где нужны изменения.
Преимущества для бизнеса
Внедрение VR Concept в связке с КОМПАС-3D даёт ощутимые выгоды:
- Сокращение времени на согласования — проект можно «показать» заказчику уже на раннем этапе.
- Экономия средств — чем раньше выявлена ошибка, тем дешевле её исправление.
- Ускорение выхода на рынок — меньше итераций, меньше бюрократии.
- Рост вовлечённости клиентов — заказчик видит, как будет выглядеть готовое изделие, и быстрее принимает решения.
Практическое применение
Технологии VR успешно применяются во многих областях.
Машиностроение — проверка сборок и узлов, моделирование работы механизмов. Специалисты могут тестировать узлы, выявлять потенциальные проблемы и совершенствовать конструкцию ещё до создания физического прототипа. Такой подход существенно сокращает время разработки и минимизирует затраты на исправления.
Видео. Многопользовательская работа одновременно трех сотрудников с моделью турбины.
Строительство и архитектура — виртуальные экскурсии по зданию, оценка удобства планировок. Иммерсивные технологии полностью изменили процесс презентации проектов. Вместо обычных чертежей и рендеров заказчики получают возможность «пройтись» по будущему объекту, оценить его планировку, освещение и удобство помещений. Это помогает принимать более взвешенные решения и избегать дорогостоящих ошибок.
Особого внимания стоит уделить проекту, реализованному в МГСУ. Университет успешно внедрил уникальную методику совместной работы с облаками точек, полученных при сканировании реальных объектов, и BIM-моделями проектируемых зданий. Этот подход позволяет создавать максимально точные и информативные цифровые двойники строительных объектов, где каждый элемент существует в контексте реального окружения. Интеграция данных с реальных объектов с проектными моделями открывает новые горизонты для архитекторов и инженеров, позволяя им принимать более взвешенные решения по устранению ошибок при реализации строительства и минимизировать возможный ущерб.
Транспорт — тестирование кабины водителя, расположения элементов управления. Цифровая среда стала незаменимым инструментом при разработке транспортных средств. Конструкторы могут детально проработать эргономику кабины, проверить удобство расположения всех элементов управления и оценить комфорт рабочего места для оператора в различных условиях эксплуатации.
Энергетика — отработка сценариев обслуживания оборудования в условиях реального масштаба. Виртуальные тренажёры обеспечивают безопасное обучение персонала. Специалисты могут отработать все процедуры обслуживания оборудования, подготовиться к нештатным ситуациям и повысить свою квалификацию без риска для производства и окружающей среды. Например, цифровой двойник химического завода, который используется для обучения персонала и отработки действий в критических ситуациях. На виртуальной модели сотрудники могут безопасно отрабатывать различные нештатные сценарии — от изменений давления в трубопроводах до серьёзных технологических сбоев, что позволяет повысить квалификацию специалистов и снизить риск аварий на производстве на 30–40%.
Рисунок. Вид из шлема VR
Образование — обучение студентов работе с CAD и VR-инструментами на реальных кейсах. Современные методики используют VR для подготовки будущих специалистов. Студенты получают практический опыт работы с передовыми системами проектирования, учатся создавать сложные конструкции и решать инженерные задачи в интерактивной среде.
Благодаря плагину Simulation Manager из VR Concept становится возможной передача данных по протоколу UDP в системы типа SimInTech. Это позволяет создать полноценный симулятор с полной интеграцией механических компонентов и программного обеспечения, обеспечивая эффективное взаимодействие между всеми элементами системы управления. Такой подход открывает широкие возможности для создания реалистичных моделей и тестирования различных сценариев работы оборудования в виртуальной среде.
Например, имитационная модель, разработанная в SimInTech, выполняет расчёт механического перемещения манипулятора робота. Параллельно с вычислением движения происходит передача данных в программное обеспечение VR Concept, где осуществляется их визуализация в режиме реального времени.
Важно отметить, что аналогичный подход к созданию имитационных моделей применим для любых систем автоматизированного проектирования (САПР), что значительно расширяет возможности инженерного анализа и проектирования.
Рисунок. Кейс для Росатом. Визуализация управления манипулятором робота
В МГТУ им. Баумана реализуется множество научных проектов. Один из них — моделирование динамики космического аппарата и систем управления, которое выполнено в программе 1D-моделирования (МДС) совместно с VR Concept.
На представленном скриншоте демонстрируется система управления проекта. Основная цель разработки — создание визуализации вращения разгонного блока с выводом кинематических характеристик в реальном времени. Параллельно с расчётами на виртуальный дисплей отображаются такие параметры, как угловая скорость, угловое ускорение, полная угловая скорость и ускорение.
Разработанная система позволяет:
- искать оптимальные параметры для стабилизации вращения разгонного блока
- моделировать различные начальные условия
- изменять характеристики самого космического аппарата
Такой комплексный подход обеспечивает глубокое понимание процессов управления и динамики космического аппарата.
Рисунок. МГТУ им. Баумана. Моделирование динамики вращения космического аппарата и систем управления
Рисунок. Вывод в реальном времени кинематических показателей.
В рамках масштабной научной конференции «Студенческая научная весна» состоялась третья VR-конференция «Киберкосмос», ставшая значимой площадкой для демонстрации инновационных разработок в сфере виртуальной реальности. Участники представили впечатляющие проекты: от интерактивных образовательных программ для учебных заведений до передовых VR-моделей для технического обучения, включая виртуальные производственные цеха, моделирование космических аппаратов и визуализацию сложных физических процессов, что наглядно продемонстрировало огромный потенциал VR-технологий в современном образовании и научных исследованиях. С материалами конференции можно познакомиться по ссылке VR конференция Киберкосмос.
Применение VR-технологий во всех этих сферах позволяет значительно повысить эффективность работы, ускорить процессы разработки и снизить вероятность ошибок на всех этапах производства.
Внедрение: сложно ли подключить VR?
Интеграция VR Concept с КОМПАС-3D не требует радикальных изменений в процессах. Всё, что нужно:
- подготовить модель в привычной CAD-среде;
- экспортировать её в формат, поддерживаемый VR Concept (STEP, A3D, M3D и др.);
- загрузить в VR-пространство;
- начать совместную работу.
При этом VR Concept поддерживает разные VR-шлемы (HTC Vive, Oculus Rift, Pico и др.), что делает систему гибкой и доступной.
Технологии VR уже перестали быть «игрушкой для геймеров» и активно входят в профессиональные рабочие процессы. КОМПАС-3D + VR Concept — это пример того, как виртуальная реальность помогает компаниям проектировать быстрее, дешевле и качественнее.
VR в КОМПАС-3D — это не просто эффектная визуализация, а полноценный инструмент, который позволяет: снизить количество ошибок на этапе проектирования, упростить взаимодействие между участниками проекта, повысить конкурентоспособность компании.
Будущее инженерии — за цифровыми двойниками и виртуальными прототипами. А VR Concept уже сегодня делает этот переход максимально простым для пользователей КОМПАС-3D.