В среду, 7 сентября, на базе учебной лаборатории «Технологии информационного моделирования, VR и компьютерной графики» (ТИМ&VR) кафедры специализированных информационных технологий и систем ДОННАСА – филиала НИУ МГСУ состоялся семинар о применении в строительстве технологий BIM и VR, организованный совместно с российской компанией JetStyle из Екатеринбурга, которая специализируется на программных разработках в области виртуальной и дополненной реальности.
BIM и VR — это две разные технологии, которые сегодня могут дополнять друг друга в строительной отрасли на всех стадиях жизненного цикла объекта капитального строительства. BIM (Building Information Modeling) или ТИМ (технологии информационного моделирования) создают всеобъемлющую цифровую базу данных об объекте, а VR (Virtual Reality, виртуальная реальность) погружает пользователя в интерактивную трёхмерную среду. Их интеграция позволяет не просто визуализировать проект, а работать с ним в иммерсивном пространстве.
BIM и VR могут работать вместе. BIM-модель, или как принято в терминологии российских нормативных документов, цифровая информационная модель (ЦИМ), созданная с применением ТИМ, содержит не только геометрию, но и связанные с ней данные – информацию о строительных конструкциях, материалах, инженерных коммуникациях и др. VR-технология преобразует ЦИМ в интерактивную среду, где можно буквально «войти» внутрь здания, перемещаться по нему, взаимодействовать с объектами.
Такое взаимодействие BIM и VR дает ряд преимуществ: улучшенное понимание проекта за счет возможности «почувствовать» пространство в масштабе 1:1; раннее выявление проблем (выявление коллизий конструктивных решений и инженерных систем, недостатков эргономики, освещенности и др.) ещё на проектной стадии до начала строительства; эффективная совместная работа различных специалистов в одном виртуальном пространстве в реальном времени для обсуждения проекта, принятия решений по внесению изменений и согласованию, а также возможность оставлять голограммы, письменные заметки и аудиосообщения в нужных местах модели, чтобы другие коллеги могли ознакомиться с ними позже, когда зайдут в модель; наглядные презентации инвесторам или заказчику в виде виртуальных экскурсий по проектируемому зданию и ряд других возможностей.
В частности, в VR-среде имеются измерительные инструменты, которые позволяют выполнять различные измерения на модели – расстояний, площадей, объемов. В BIM VR можно делать замеры буквально в пару кликов – с привязкой к осям и вершинам модели. Также пользователи могут делать скриншоты важных моментов модели и выгружать их для дальнейшей работы. И в рамках семинара участники от ДОННАСА – филиала НИУ МГСУ, обучающиеся по программе бакалавриата 08.03.01 Строительство, профиль «Технологии информационного моделирования в строительстве» (ТИМС), смогли не просто ознакомиться с вышеуказанным на словах, но и лично проверить на себе, окунувшись в симбиоз BIM и VR, и убедиться в перспективах и возможностях совместного применения в строительстве технологий BIM и VR на реальных примерах.
Для подготовки к семинару кафедрой СИТИС и компанией JetStyle была проведена предварительная работа. Преподавателями был осуществлен экспорт данных из разработанной студентами цифровой информационной модели в необходимый формат. Сотрудниками JetStyle модель была подготовлена в игровом движке для VR с настройкой интерактивности, настройкой прав доступа пользователей и их аватаров, а также настройкой оборудования, предназначенного для погружения в VR. И уже в рамках общей встречи на семинаре осуществлялось совместное погружение в модель, размещенную в виртуальном пространстве, через VR-гарнитуры и совместное взаимодействие с моделью.
Необходимо отметить, что на российском рынке IT-решений представлено несколько платформ, которые позволяют осуществлять работу с BIM-моделями в виртуальной среде. Например, с платформой VR Concept, которая позволяет создавать и редактировать сцены для виртуальной реальности, загружать в VR данные лазерного сканирования, фотограмметрии, а также CAD- и BIM-модели для оценки эргономики, проверки коллизий и создания интерактивных инструкций, преподаватели и студенты ДОННАСА – филиала НИУ МГСУ уже знакомы. В 2024 году преподаватель кафедры СИТИС стал победителем Акселератора «Цифровизация Обучения», организованного компанией VR Concept при поддержке Агентства стратегических инициатив.
В рамках проведенного семинара с компанией JetStyle была изучена другая российская платформа —BIM VR, предназначенная для визуализации и совместной работы, которая позволяет транслировать BIM-модели любой сложности на автономные VR-гарнитуры, фильтровать отображение объектов, редактировать модель и фиксировать изменения, а также, что вызвало особый интерес со стороны преподавателей и студентов, – совместно взаимодействовать не только в виртуальной, но и в смешанной реальности.
Технология смешанной реальности позволяет пользователю взаимодействовать с виртуальными объектами в физической реальности, что в последнее время вызывает особый интерес при решении различных задач в строительной сфере. Все слышали о виртуальной реальности, в которую можно проникнуть с помощью VR-очков или VR-шлема. Но есть и другие реальности, которые могут использоваться не только для развлечений, но также для учёбы и в различных производственных задачах. Сегодня активно может применяться дополненная реальность (AR) — технология наложения цифровых объектов на предметы реального мира, например, когда пользователь наводит камеру смартфона на реальный фасад здания и видит на нём анимацию с его историей. Технология смешанной реальности (MR) напоминает AR, поскольку тоже стремится объединить настоящую и виртуальную реальности, но делает шаг дальше – с помощью MR пользователь может взаимодействовать с объектами через специальную гарнитуру, например, через тот же VR-шлем.
Здесь стоит отметить, что в качестве объекта для исследования в виртуальной и смешанной реальности был выбран 1-й учебный корпус ДОННАСА – филиала НИУ МГСУ. С учетом возможности наложения его цифровой информационной модели на реальный объект и предоставления ознакомительного доступа к платформе BIM VR у студентов открываются новые возможности по изучению возможностей технологий VR и MR, анализу модели, ее проверке, внесению изменений, а также созданию ЦИМ на стадиях капитального ремонта и дальнейшей эксплуатации.
Семинар с компанией JetStyle позволил понять студентам, что интеграция ТИМ, виртуальной и смешанной реальности в строительной отрасли — это мощный инструмент, который ускоряет согласование решений, повышает точность проектирования, может применяться в процессе строительства, реконструкции объекта, дальнейшей его эксплуатации. Сегодня виртуальный мир не только в играх. Цифровые технологии уверенно входят в строительную сферу, ведь VR-, AR-, MR-технологии в сочетании с ТИМ позволяют визуализировать инвестиционно-строительные проекты, выявлять потенциальные проблемы на ранних этапах, ускорять принятие решений и оптимизировать процессы на разных этапах жизненного цикла объекта капитального строительства, что сокращает временные и финансовые затраты в целом по проекту.
В заключение хотелось бы отметить, что цифровая трансформация все больше проникает во все отрасли экономики и сферы жизни общества, и чтобы успеть за изменениями нужно быть не просто специалистом в одной определенной сфере, но и глубоко погружаться в междисциплинарные связи, расширяя свои профессиональные компетенции. Реализуемая в ДОННАСА – филиале НИУ МГСУ программа бакалавриата 08.03.01 Строительство, профиль «Технологии информационного моделирования в строительстве» (ТИМС) – одна из таких новых образовательных программ, которая обеспечивает подготовку специалистов для профессиональной деятельности, связанной с применением технологий информационного моделирования зданий, выполнением и организационно-техническим сопровождением проектных работ, формированием информационных моделей зданий и сооружений при решении профильных задач на всех этапах жизненного цикла объектов капитального строительства. Выпускники программы – это не просто инженеры строители, а специалисты с дополнительными компетенциями в области информационных технологий нового поколения, способные решать инженерные задачи с использованием передовых цифровых инструментов и средств автоматизации, обеспечивающих эффективное управление и принятие решений, извлечение полезной информации из больших объемов разнообразных данных путем высокой скорости их сбора, обработки и анализа, применения этих технологий в информационно-аналитической деятельности. Созданная в ДОННАСА – филиале НИУ МГСУ учебная лаборатория «Технологии информационного моделирования, VR и компьютерной графики» и студенческий кружок «Технологии информационного моделирования и цифровизация в строительстве» открыты не только для студентов профиля ТИМС, но и для всех студентов других специальностей, желающих освоить на профессиональном уровне ТИМ, VR и другие современные цифровые инструменты, столь необходимые сегодня в строительной отрасли.
Материал подготовлен кафедрой специализированных информационных
технологий и систем ДОННАСА – филиала НИУ МГСУ
e-mail: sits@donnasa.ru
