КУПРИЯНОВА Т.В., студентка Нижегородского архитектурно-строительного университета г. Н. Новгород, kupryanovatanya@yandex.ru

 СУХАНОВА Н.Т., научный руководитель, к.п.н., доцент ННГАСУ г. Н. Новгород, ntsuhanova@gmail.com

Использование технологий
виртуальной реальности в строительстве

В статье рассматривается проблема использования виртуальной реальности в строительстве. Уделяется внимание проектам, которые можно выполнить с помощью технологий виртуальной реальности (VR). Выполнен анализ литературы по теме исследования. Представлены положительные и отрицательные стороны использования VR и результаты опроса среди студентов, выявляющие актуальность VR-разработок в строительстве. Рассматривается обновление функций при использовании технологий виртуальной реальности не только для клиента, но и для проектировщика

Современный рынок виртуальной реальности (VR) относительно молод, еще несколько лет назад о ней говорили в будущем времени, поскольку ее возможности не использовались в полной мере. Однако уже сейчас мы достаточно хорошо ощущаем высокие темпы продвижения и развития VR по всему миру.

По прогнозам экспертов с 2020 года объем производства и внедрения данных технологий возрастет в 5,7 раза по сравнению с 2017 годом. Эти технологии сегодня позиционируются как новации в различных сферах деятельности [1].

Целью исследования является рассмотрение возможностей использования элементов виртуальной реальности в строительстве. Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:

• анализ опыта использования VR в различных сферах деятельности;
• выявление возможностей и методов использования VR в строительной сфере;
• на основе изученного опыта посмотреть, насколько в строительстве используются элементы VR и насколько они актуальны и важны.

Строительный университет предполагает наличие различных строительных специальностей. Мы живем в динамичном XXI веке, в эпоху цифровых технологий. А это значит, что будущих специалистов этих направлений необходимо нацеливать на передовые технологии, к которым относится VR.

Чтобы рассмотреть возможности использования элементов VR в строительстве, обратимся к российским и зарубежным статьям.

Иностранная компания eSUB construction software провела свое исследование, по завершению которого пришла к выводу, что в США строительные компании McCarthy, DPR Construction и Gilbane давно экспериментируют с VR, и заметили преимущества, которые технология может предоставить отрасли. Поэтому уже несколько лет они охотно пользуются технологиями VR. Виртуальная реальность позволяет заинтересованным сторонам и конечным пользователям лучше представить, как будет выглядеть проект, когда он будет завершен. Необходимость внесения изменений после начала строительства может быть дорогостоящей и может увеличить график строительства на недели или месяцы. С VR изменения и неполадки могут быть легко обнаружены и исправлены перед началом строительства.

Майкл Делэйси считает, что в процессе проектирования с помощью прогнозирующих систем модели VR могут помочь пользователям понять и визуализировать, как изменения повлияют на среду проекта. Видение будущего до того, как оно даже произойдет, может предотвратить задержки в расписании, определить сталкивающиеся элементы и уменьшить перерасход средств, позволяя проектным группам сосредоточиться на сборке, а не на макетах с только краткосрочной полезностью. Подрядчики смогут вносить точные изменения с данными, включая подробные измерения, условия на местах и информацию о прошлых переделках, которая доступна мгновенно в прямом, расширенном виде наложения [2].

Джефф Джекобсон и Джим Дрей отметили, что строительная индустрия очень разнообразна и требует динамически развивающихся передовых технологий, таких как VR, для повышения производительности. Но вместе с ее повышением возрастают требования клиента, возникает необходимость в более сложном дизайне, тесное конкурсное давление [3].

Члены издательского дома «Строительный эксперт» А. Ушаков, А. Крупницкий и И. Дроздова сошлись во мнении, что VR позволит снизить затраты на разработку презентационных 3D-материалов, даст возможность тщательно проанализировать объект, просмотреть детально все интересующие части проекта, как интерьера, так и экстерьера. Это прекрасный способ продемонстрировать объект, вызвать «вау»-эффект потенциального заказчика, инвестора, покупателя. Надев очки, они смогут увидеть финальный вариант застройки [4].

Технологии виртуальной реальности используются во многих сферах деятельности: медицина, бизнес, безопасность, образование, социальные коммуникации, развлечение и строительство.

Одни из самых полезных VR-разработок делаются в медицине. Студентам медицинских вузов больше не нужно оттачивать мастерство на умерших, вместо этого появились виртуальные симуляторы с тактильной обратной связью.

Использование VR-программ в образовании, вопреки общему мнению, сводится не только к инженерным и точным наукам и 3D-моделированию. Есть ряд стартапов и проектов, ориентированных на гуманитарные и исторические науки. Так, проект Woofbert предлагает пользователям заглянуть в музеи мира и познакомиться с высоким искусством в виртуальной реальности.

Один из очевидных путей применения VR-технологий в торговле и строительстве – это организация виртуальных туров по квартирам и домам, а также 3D-проектирование новых зданий и интерьеров. Ввиду доступности инструментов, на развитых рынках риелторы и ритейлеры с радостью восприняли и внедрили новую технологию.

Престижные международные киносмотры, в том числе фестиваль в Каннах и «Сандэнс», начинают включать в свои программы VR-фильмы. А в разных городах устраивают даже специализированные фестивали кино-виртуальной реальности.

Так какая же отрасль будет больше всего подвержена влиянию VR? Был проведен опрос среди студентов из различных институтов Нижнего Новгорода (см. рис. 1).

Рисунок 1. Какая отрасль, по вашему мнению, будет наиболее подвержена влиянию виртуальной реальности (VR) в ближайшие 5 лет?

По итогам опроса выявилось, что 19% респондентов считают, а это второе место по количеству процентов, что строительная сфера будет наиболее подвержена влиянию виртуальной реальности в ближайшие 5 лет.

Но поскольку нас больше интересует использование VR в строительной сфере деятельности, рассмотрим реальные строительные проекты, в которых уже использовали эту технологию. Можно усилить статистикой научного сообщества!

Для компаний, деятельность которых связана с дизайном зданий и их интерьеров, важным вопросом является демонстрация клиенту своего продукта (например, новое здание или комплекс зданий, еще не построенная и не распланированная квартира, расстановка мебели или планировка освещения и пр.). Важным моментом является реальность размеров представляемого объекта. Такие возможности для демонстраций и презентаций дают системы VR.

Очень часто новые проекты представляются на крупных профессиональных мероприятиях, где присутствуют потенциальные клиенты. Показ виртуального проекта с высокой степенью достоверности, прогулки и облеты объектов, интерактивное изменение всего проекта или его частей – все это позволит передать потенциальным клиентам и инвесторам наиболее полную информацию о будущем объекте. В отличие от бумажного макета, стоящего на столе, виртуальная реальность позволяет менять модель быстро: все изменения отображаются, как только вы внесли их в CAD.

Главным преимуществом виртуальной реальности по сравнению с просмотром модели на экране обычного ПК является возможность увидеть все в реальном масштабе, походить по виртуальной сцене, погрузиться в ее пространство и воспринять все так, как это будет выглядеть в реальности.

Также системы виртуальной реальности получили широкое применение в области стратегического проектирования развития городов (Urban planning) и разработки генерального плана развития. Фактически система VR является динамически изменяемым макетом города, и работа с таким макетом междисциплинарных групп экспертов из различных областей знаний (коммуникации, коммунальное хозяйство, транспорт, демография, экология и т.д.) позволяет создавать качественные и действительно работающие стратегические планы организации жизненного пространства города.

В последние годы в Европе и в России было реализовано несколько проектов по представлению архитектурных объектов в виртуальной реальности. Наиболее значимые показы были проведены на Архитектурном Биеннале в Венеции, а также на выставке АрхМосква в Москве.

Основная цель показов заключалась в представлении в системе виртуальной реальности знаменитых проектов Ивана Леонидова – здание Наркомтяжпрома, город солнца, которые сегодня существуют лишь на эскизах. Для данных демонстраций в Венеции и в Москве использовались проекционный экран большого размера, два проектора, которые обеспечивали получение стереоизображения, аудиосистема и устройства навигации в виртуальном архитектурном пространстве.

В настоящее время эксперты сходятся во мнении, что технологии виртуальной и смешанной реальности начинают применяться, и весьма успешно. В большей степени представляя интерактив для заказчика и качественную визуализацию. Процесс этот пока не несет глубокой инженерной мысли, но позволяет лучше понять проектный замысел, «прочувствовать» объект.

Теперь, имея представление, как используется VR в строительстве, можно выявить положительные и отрицательные стороны в использовании VR (см. таблицу 1).

Таблица 1. Достоинства и недостатки виртуальной реальности в сфере строительства

Поскольку сейчас VR используется в большей степени для визуализации и интерактива, хотелось бы, чтобы и для самого инженера было больше пользы при использовании такой технологии.

К примеру, во время презентации проекта с помощью технологий VR можно менять режимы его просмотра. Отдельно сделать режим для проектировщика (архитектора), в котором он сможет, видя неточность, моментально исправить ее: изменить разводку коммуникаций, удалить или изменить размер помещений, внести корректировки по размеру и расположению мебели, в настоящем времени спроектировать эскиз балкона, который после завершения конструирования сразу же появится перед глазами инженера.

Другой же режим, в котором можно лишь просматривать проект в 3D-виде, будет предусмотрен исключительно для клиента. Такой подход оставит для заказчика все так же, как используется уже в настоящее время, однако еще и упростит задачу для проектирования инженеру.

1. Ватулин Я. С. Виртуальная реальность в технологиях дистанционного обучения / Я. С. Ватулин, Л. Ф. Полякова, А. С. Афанасенко, М. С. Коровина // Известия ПГУПС. 2010. №4. С. 301-309.
2. Ушаков А. Виртуальная реальность в реальном строительстве / А. Ушаков, А. Крупницкий, И. Дроздова // Строительный эксперт: сайт. – URL: https://ardexpert.ru/article/7963 (28.04.2019).
3. DeLasey M. AR, VR to drive efficiencies at every building phase // ConstructionDive : сайт. – URL: https://www.constructiondive.com/news/ar-vr-to-drive-efficiencies-at-every-building-phase/539366/ (28.04.2019).
4. Jacobson J. Reducing design coordination errors with VR, AR / J. Jacobson, J. Dray // ConstructionDive: сайт. – URL: https://www.constructiondive.com/news/reducing-design-coordination-errors-with-vr-ar/525645/ (28.04.2019).

Ключевые слова: виртуальная реальность, визуализация, архитекторы будущего, технологии настоящего и будущего.

Use of virtual reality technologies in construction

Kupriyanova T.V., student of the Nizhny Novgorod Architectural and Construction University, N. Novgorod, kupryanovatanya@yandex.ru

Sukhanova N.T., Scientific Supervisor, Ph.D., Associate Professor, NNGASU, N. Novgorod, ntsuhanova@gmail.com

Abstract: The article deals with the problem of using virtual reality in construction. Attention is paid to projects that can be performed using virtual reality (VR) technologies. The analysis of the literature on the research topic. The positive and negative aspects of the use of VR and the results of a survey among students, revealing the relevance of VR-developments in construction, are presented. The update of functions is considered when using virtual reality technologies not only for the client, but also for the designer.

Keywords: virtual reality, visualization, architecture of the future, technology of the present and the future.

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи