В апреле 2007 года по заказу Заявочного Олимпийского комитета “Сочи-2014” наша компания разработала трехмерную виртуальную модель Олимпийского комплекса, которая была продемонстрирована в апреле этого года на спортивной конференции “СпортАккорд“ в г. Пекине и на XI Международном Экономическом форуме в июне 2007 в г. Санкт-Петербурге.

Виртуальная модель Олимпийских сооружений г. Сочи представляет собой 2 крупных спортивных комплекса: «Горный» и «Прибрежный». К «Горному» комплексу относятся горнолыжные трассы, биатлонный стадион, трамплины, санно-бобслейная трасса, Горная Олимпийская деревня, подъемники и многое другое. «Прибрежный» комплекс включает в себя Главный Олимпийский стадион, где будут происходить официальные церемонии открытия и закрытия Зимних Олимпийских Игр 2014 года, Большой и Малый ледовые дворцы, ледовый дворец для фигурного катания и шорттрека, ледовый дворец для конькобежного спорта и ледовый дворец для керлинга, а также прибрежную Олимпийскую деревню, современнейший медиа-центр.

Транспортная инфраструктура Зимней Олимпиады включает в себя обновленный аэропорт города Адлера, скоростные автомобильную и железную дороги, мосты, тоннели, развязки. Созданная нашей компанией виртуальная модель была подготовлена для демонстрации в стерео режиме, с разрешением 1280х1024, в реальном времени.

Для показа виртуальной модели в реальном времени использовался специальный комплекс для стерео визуализации. Комплекс включал в себя мощную графическую рабочую станцию, два проектора, поляризационные фильтры и большой стереоэкран прямой проекции.

Среди посетителей стенда Заявочного комитета на XI Международном экономическом Форуме побывал Президент Российской Федерации Владимир Владимирович Путин, а также Президенты стран Содружества, которые, вооружившись стереочками, могли с большой детальностью ознакомиться со всеми олимпийскими объектами, погрузившись в реальном времени на местность и оценить эффективный и компактный план размещения олимпийских сооружений. А надев виртуальный шлем, заглянуть внутрь стадионов, прокатиться по горнолыжным трассам и совершить прыжок с трамплина.

Пройдет совсем немного времени и все мы с вами сможем убедиться, насколько виртуальная модель будет похожа на реализованный проект!

Виртуальная трехмерная модель Олимпийской бобслейной трассы (ООО “Группа Джей Си“)

Виртуальная трехмерная модель главного Олимпийского стадиона (“ООО Группа Джей Си“)

В 2006 специалистами нашей компании была разработана визуализация окрестностей г. Геленджика. Целью этой работы было показать особенности берегового рельефа региона, оценить возможности развития и показать возможности программных продуктов. Особенность этого участка – наличие тонкого и толстого мыса, что составляет сложность при передаче обрывистости.

Нам удалось справиться со сложной задачей реалистичной визуализации стыка воды и суши. Для проекта использовались Vega Prime, Vega Marine для визуализации Creator Terrain Studio для создания трёхмерных визуальных баз данных.

Территория нашего государства имеет множество прибрежных участков, поэтому наработанный опыт будет полезен и актуален для будущих проектов.

Порт «Северный» представляет интерес в свете норвежского предложения о создании норвежско-российской экономической зоны в приграничном районе. Печенгской губе и Ярфьорду с норвежской стороны отводится в проекте центральная роль.

По оценке Центра макроэкономического анализа и краткосрочного прогнозирования РАН, строительство нефтеперегрузочного терминала в порту «Северный» будет способствовать росту добычи и экспорта нефти и ее производных. Возможность обработки в порту танкеров дедвейтом 300 тысяч тонн и начало промышленной эксплуатации Штокмановского нефтегазоконденсатного месторождения позволит поставлять сырье в значительных объемах на рынки Северной Америки.

Созданная трёхмерная модель порта в Печенгской губе (Мурманская обл.), находящейся в считанных километрах от норвежской границы, включает в себя нефтяной терминал общей мощностью 30 миллионов тонн в год, терминал навалочных грузов, на котором предполагается переваливать уголь и руду объемом до 25 миллионов тонн в год, терминал генеральных грузов и контейнеров годовой мощностью 7 миллионов тонн.

Вся работа была выполнена средствами Creator для моделирования объектовой среды, и Vega Prime для визуализации.

Проект доказал возможность строительства порта с открытым доступом в мировой океан, что важно для перспектив развития отечественной экономики.

Также благодаря созданной трёхмерной модели специалисты ещё до начала строительства начали устранять недочёты и вносить улучшения, что существенно экономит силы и средства.

В 2010 году на всероссийском конкурсе "Лучший инвестиционный проект" первое место завоевала разработка "Комплексная инвестиционная программа Международный морской порт «Печенга». Конкурс был организован Сенаторским клубом при поддержке верхней палаты российского парламента, Минрегионразвития РФ, Торгово-промышленной палаты РФ и глав российских регионов. На суд жюри поступило около 400 заявок из 58 регионов страны. Эта награда ещё раз доказывает важность всесторонней разработки будущего проекта, в котором важное место занимает виртуальная модель.

Мы рады, что наша работа помогла увидеть все возможности и особенности строительства этого важного северного порта. Надеемся, в скором времени мы сможем увидеть насколько виртуальная модель была реализована в строительстве.

Команда Группа Джей Си/Информационные Мета Системы разработала интерактивное 3D приложение, визуализирующее в реальном времени работу космического экипажа на поверхности планеты Марс.

Целью выполненных работ является обеспечение глубокого погружения экипажа в имитируемую инопланетную среду для поддержки медицинских психофизиологических экспериментов, сопровождающих этап имитации высадки экипажа на поверхность Марса в ходе международного проекта «Марс-500». Проект «Марс-500» проводится ГНЦ РФ – Институтом медико-биологических проблем Российской академии наук. В него входит ряд экспериментов, имитирующих долговременную изоляцию экипажа космического корабля во время межпланетного полёта продолжительностью 520 дней. Основой является серия экспериментов по длительной изоляции экипажа в условиях специально созданного наземного экспериментального комплекса.

По легенде проекта пользователь начинает работать с приложением в тот момент, когда экипаж садится на взлётно-посадочном модуле на предварительно разведанное место посадки на Марс, которое представляет собой высоко детальную трёхмерную модель марсианского кратера и прилегающей территории общим размером 10 на 10 км. В место посадки предварительно был отправлен необходимый технический комплекс научно-исследовательского оборудования и оборудования поддержки и жизнеобеспечения. В пределах сцены смоделирован сложный ландшафт марсианской поверхности: песчаные равнины с каменистыми участками и каньоном.

В ходе марсианской части экспедиции экипаж должен выполнить ряд исследовательских миссий: осуществить осмотр зоны посадки и оборудования, провести сбор геологических образцов на прилегающей территории с помощью дистанционно управляемого мини-ровера, проложить маршрут и исследовать каньон, используя большой транспортный ровер, с целью сбора биологических образцов и поиска воды, осуществить навигацию в условиях марсианской пылевой бури, выжить при попадании под метеоритный дождь.

Е. Л. Черняков, генеральный директор ООО «Группа Джей Си»:

«Современные технологии виртуальной реальности позволяют с высокой точностью имитировать любую обстановку. Погружаясь в такую среду, человек ощущает себя ее частью и испытывает чувство реалистичности происходящего. С использованием технологий виртуальной реальности, стало возможным ставить эксперименты, проводить обучение персонала, а также опережающие исследования различных проектов. В десятки раз сокращаются не только затраты времени и финансов, но и цена человеческой ошибки».

Для обеспечения необходимого фотореализма визуальных сцен при помощи специализированного программного обеспечения компаний Presagis, DI-Guy, CMLabs Vortex, DiSTI, с использованием современных российских космических научных разработок, текстур, полученных со снимков марсианской поверхности, были созданы: трёхмерная модель виртуальной объектовой среды с поддержкой различных уровней детализации и природных эффектов, модели космонавтов и роверов, действующие в соответствии с законами реального мира (physics-based), цифровой интерфейс управления транспортным ровером.

Члены экипажа, непосредственно участвующие в имитации выхода на марсианскую поверхность, используют полноцветную нашлемную систему визуализации с датчиком положения головы.

Это решение обеспечивает полное погружение пользователя в виртуальную сцену и её обзор с любой перспективы. Таким образом, при исследовании «космонавтом» поверхности планеты он ощущает себя как бы внутри скафандра.

Для создания объектовой среды приложения специалисты команды Группа Джей Си / Информационные Мета Системы выбрали продукты компании Presagis.

Средствами продукта Creator сконструирована трёхмерная модель Марса с отметками посадочной площадки и 3D модели космической инфраструктуры.

Для реалистичного отображения моделируемой обстановки, включая смену дня и ночи и атмосферу Марса использован продукт Vega Prime – мощное средство визуализации 3D виртуальных сцен в реальном времени.

Специальные эффекты активно использовались для достижения высокого уровня визуального качества виртуальной сцены. Работа основного и дополнительного светового, телевизионного оборудования и радиолокаторов, которые установлены на роверах и других объектах, эффекты отображения частиц и огня, возникающие при взлёте и посадке, отображения марсианских пылевых бурь и метеоритных дождей были реализованы средствами Vega Prime Effects.

В результате созданная виртуальная сцена позволяет получить представление о Марсе, вести наблюдения за поверхностью, производить оценку опасностей, таких как пылевые бури и метеоритные дожди.

3-го марта 2011 экипаж отстыковал посадочный модуль и взял курс на Землю. Со всеми заданиями и нестандартными ситуациями на Марсе команда экспедиции успешно справилась. Подробности расскажут по прибытии.

Демонстрационный стенд, состоящий из двухместной кабины реального боевого самолета с необходимым оборудованием, широкоугольной системой визуализации (120х45 градусов) позволяет отображать в реальном времени закабинную обстановку с высоким разрешением (1365х1024) в каждом из трех каналов визуализации.

В качестве трехканального генератора изображения используются три современных двухпроцессорных (Intel P4 Xeon/2,66Ггц) компьютера Obsidian QX, имеющих аппаратную синхронизацию и размер текстурной памяти 128 Мб на канал.

Трехмерная база данных местности с расположенными на ней

объектами создана с помощью ПО MultiGen Creator, а ее визуализация

обеспечивается ПО Vega MP компании MPI. В реальном времени с высоким реализмом моделируются различные погодные условия (туман, дождь), время суток, разнообразные спецэффекты (взрывы, трассеры, дым и т.п.), что позволяет эффективно отрабатывать широкий круг демонстрационных задач.

Используемый генератор изображения имеет возможности для дальнейшей глубокой модернизации.

В 2004 г. по заказу ТАНТК им. Г. М. Бериева нашей компанией был разработан комплекс виртуального макетирования для реактивного многоцелевого самолета-амфибии Бе-200.

Комплекс предназначен для работы макетной комиссии, которая теперь имеет возможность использовать в своей деятельности высокоточный виртуальный макет летательного аппарата, что особенно важно на начальной стадии проектирования.

Комплекс представляет собой “темную комнату”, рассчитанную на комфортное размещение 10-15 человек. Одна из стен “темной комнаты” представляет собой плоский стереоэкран обратной проекции, размером 2.5 на 1.9 м. На экране формируется пассивное стереоизображение, источником которого являются два проектора с разрешением 1280х1024 пикселя.

Вычислительным ядром комплекса является четырехканальный генератор изображения, построенный на базе двух двухпроцессорных РС-компьютеров, оснащенных профессиональными двухканальными графическими картами. Генератор изображения работает под управлением OS WindowsXP в объектно-ориентированной среде Vega Prime.

Виртуальный макет объекта отображается на большом экране коллективного пользования в стерео режиме, что позволяет членам комиссии наблюдать в реальном времени, в масштабе 1:1 пилотскую кабину (как в данном случае), со всем приборным оборудованием, а также органы управления самолетом (РУС, РУД, педали, кнопочные панели, переключатели и т.д.). Программная система обеспечивает возможность наблюдения виртуальной сцены с любого ракурса, а также “глазами” виртуального пилота. Для того, чтобы обеспечить интерактивное взаимодействие пилота-исследователя с оборудованием виртуальной кабины, предусмотрено специальное рабочее место пилота, оснащенное средствами “погружения” в виртуальную сцену. На теле пилота закрепляются специальные датчики и в реальном времени производится съем данных о пространственном положение рук, ног и торса пилота.

На руки пилота надеваются специальные перчатки, датчики которых позволяют подробно визуализировать движение пальцев рук. Вибрационные датчики, установленные на каждом пальце и на внутренней стороне поверхности ладони, позволяют оценить степень при-

ближения руки к поверхности виртуального объекта - рычагу, переключателю, кнопке и т.д.

Для того, чтобы увидеть себя “внутри” виртуальной сцены, на голову пилота одевается нашлемная система отображения с разрешением 1280х1024 на канал, которая позволяет в стерео режиме увидеть интерьер кабины, свое тело, руки, ноги. Шлем системы оборудован датчиком пространственного положения головы с шестью степенями свободы. С помощью такого комплекса пилот может совершать скоординированные движения внутри виртуальной сцены, управлять оборудованием, вплоть до выполнения виртуального полета над трехмерной моделью местности.

По совокупности аппаратно-программных средств и возможностям моделирования указанный комплекс является уникальным в отечественной авиационной промышленности. Это мощнейший инструмент комплексной визуализации инженерных данных в реальном времени, с возможностью интерактивного взаимодействия оператора с виртуальной моделью сложного технического объекта.

Дальнейшие работы по развитию комплекса виртуального макетирования, которые проводятся совместно со специалистами ТАНТК им. Г.М. Бериева, позволят перейти к решению таких задач, как например, подготовка персонала к эксплуатации новых объектов авиационной техники еще на стадии их электронного моделирования. Пилоты заранее могут оценивать эргономику кабины, техники - доступность и удобство расположения агрегатов и систем самолета и тому подобное. Универсальность комплекса открывает поистине безграничные возможности его применения в вопросах интерактивного визуального моделирования сложных систем и процессов в реальном времени.