– Игорь Борисович, расскажите, пожалуйста, что представляет собой 3D моделирование и виртуальное прототипирование?
В настоящее время моделирование и виртуальное прототипирование повсеместно используется при решении задач проектирования, модернизации, промышленного дизайна, переориентация факторов производства технических систем промышленности. Если говорить о технологии виртуального прототипирования, то оно представляется пошаговым компьютерным моделированием с использованием инженерных программ, которые позволяют производить операции с объектами в виртуальном мире с помощью специальных сенсорных устройств. Любые воздействия на виртуальные объекты идентичны реальным. Таким образом, возможности моделирования и виртуального прототипирования ограничены лишь запросами исследователя и включают множество существенных “плюсов”: имитация различных воздействий и условий на воображаемые объекты, экономия времени средств тестирования всевозможных технических параметров, моментальные расчеты физических сил и пр.
Сам процесс 3D виртуализации – это цепь спрограммированных компьютерных технологий создания пиксельного образа объекта или отдельного изделия, моделирование заданных физических процессов через высокопроизводительные вычислительные системы и анализ данных через системы автоматизированного проектирования и моделирования (CAD/CAE/CFD/3DiVR-системы).
– Вы, Игорь Борисович Пьянков, как признанный эксперт, можете прокомментировать, в каких инженерно-конструкторских областях существует востребованность у данного инновационного направления в век компьютеризации?
Практически во всех. Сама идея виртуального моделирования пришла путем внедрения компьютерных технологий в машиностроение и на сегодняшний день шагнула значительно вперед. Это современных подход в области инженерии для решения фундаментальных и прикладных проблем, разработки более конкурентной продукции машиностроения через современные технологии, воссоздающие среду виртуализированных объектов и изделий. Современные технологии виртуального моделирования и прототипирования востребованы во всех передовых промышленных отраслях: судостроительная, авиационная, автомобильная, авиакосмическая – используются для анализа смоделированных сложных химических, газодинамических, термодинамических, геомеханических процессов и т.д.
При этом главная задача работы таких технологий виртуального окружения – компьютерное обеспечение совместной геолокационной распределенной работы по моделированию, анализу и визуализации полученных образов через систему виртуальной реальности типа CAVE 3D. Актуальность и перспективность создания систем виртуальной реальности при модельной обработке данных общепризнана, и эти системы стали называть центрами принятия решений.
– Что представляет собой виртуализация объектов на практике?
Создание полномасштабных трехмерных виртуальных моделей, например, самолетов и кораблей, на предприятиях позволяет конструировать и испытывать новоизобретенные разработки до закладки. В режиме виртуальной реальности в имитационной среде проводится осмотр всех деталей, узлов 3D модели и ее компонентов в составе под разными углами. В общем случае, виртуальная среда может также включать имитацию различных видов инженерных изысканий – машинная обработка, сборка, управление производственными линиями, исследование отзывов на внешние воздействия и т.п. Все это в значительной степени упрощает доработку проекта.
Сегодняшние предприятия не смогут балансировать на рынке, если не начнут выпускать новые продукты лучшего качества при более низкой стоимости и за более короткий срок. Виртуальное моделирование, визуализация и прототипирование технических средств и систем – это то, к чему стремятся современные высокотехнологичные отрасли промышленности всего мира.
