Методические основы применения технологий виртуальной реальности в промышленном дизайне

Разработаны методические основы применения технологий виртуальной реальности (VR-технологий) на различных этапах проектирования автомобилей и продвижения их на рынке, в частности при выполнении дизайн-проектирования, прототипирования, разработке обучающих и рекламных продуктов. Проанализированы основные направления использования технологий виртуальной реальности в промышленном дизайне в машиностроении. Выполнен обзор возможностей специализированного программного обеспечения Unreal Engine 4 и комплекта аппаратных средств HTC Vive, применяемых для создания и демонстрации виртуальных проектов. Сформированы системные требования к компьютерному программно-аппаратному обеспечению для разработки виртуальных проектов. Обобщен собственный опыт использования технологий виртуальной реальности при проектировании электромобиля с кузовом каркасно-панельной конструкции. Описана методика применения средств виртуальной реальности в целях создания виртуальных проектов для демонстрации дизайнерских решений и функционала изделий машиностроения. Рассмотрены вопросы выбора программно-аппаратных средств, их характеристик, а также дано описание этапов создания виртуального проекта. Процесс разработки виртуального проекта разделен на этапы подготовки и преобразования трехмерной компьютерной модели демонстрируемого изделия в его виртуальный цифровой прототип, создания для него виртуальной среды с присвоением среде и объекту материалов и текстур с необходимыми свойствами, задания освещения, параметров навигации и анимированных действий, оптимизации отображения теней и финализации проекта. Представлены основные результаты апробации разработанной методики на примере создания виртуальных проектов для демонстрации электромобиля в городской виртуальной среде и виртуальном павильоне.

1. Маркин, Д. А. Возможности использования систем виртуальной реальности в машиностроении / Д. А. Мар-кин, Е. А. Новиков // Достижения и перспективы технических наук: сб. статей Междунар. науч.-практ. конф. Уфа: Изд-во НАУЧНЫЙ ЦЕНТР «АЭТЕРНА», 2014. С. 20–22.

2. Netto, A. V. Perspectives of Virtual Reality for the Automotive Industry [Electronic Resource] / A. V. Netto, A. М. Penachio, A. T. Anitelle // Virtual Reality Technology for the Automotive Engineering Area, Conference: SAE Brasil 2002 Congress and Exhibit. Mode of access: https://www.researchgate.net/publication/296643596_Virtual_Reality_Technology_for_the_Automotive_Engineering_Area. Date of access: 12.03.2021.

3. Lawson, G. The Future of Virtual Reality in the Automotive Industry [Electronic Resource] / G. Lawson, D. Salanitri, B. Waterfield // VR Processes in the Automotive Industry, 17th International Conference, HCI International 2015, Los Angeles, CA. Mode of access: https://www.researchgate.net/publication/282076636_VR_Processes_in_the_Automotive_Industry/. Date of access: 12.03.2021.

4. The Use Cases and Benefits of VR in the Automotive Industry [Electronic Resource]. Mode of access: https://www.improovr.com/blog/the-use-cases-and-benefits-of-vr-in-the-automotive-industry/. Date of access: 12.03.2021.

5. Колесников, В. А. Использование технологий виртуальной реальности для подготовки специалистов в области автомобильного транспорта / В. А. Колесников, С. В. Сыроваткин, Е. Б. Колесникова // Проблеми та перспективи розвитку автомобільного транспорту: матеріали ІV Міжнар. наук.-техн. інтернет-конф., 14–15 квітня 2016 р. Вінниця: Вінницький національний технічний університет, 2016. С. 18–22.

6. Виды очков виртуальной реальности [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://vr-j.ru/stati-i-obzory/idyochkov-virtualnoj-realnosti/. Дата доступа: 16.03.2021.

7. Unreal Engine VR Mode [Electronic Resource]. Mode of access: https://docs.unrealengine.com/en-US/BuildingWorlds/VRMode/index.html. Дата доступа: 15.03.2021.

8. Макеффри, М. Unreal Engine VR для разработчиков / М. Макеффри. М.: Эксмо, 2019. 256 с.

9. Материалы [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://uengine.ru/site-content/docs/materials-shaders/mateials. Дата доступа: 15.03.2021.

10. Lighting the Environment [Electronic Resource]. Mode of access: https://docs.unrealengine.com/en-US/BuildingWorlds/LightingAndShadows/index.html. Дата доступа: 15.03.2021.

11. Сантелло, С. Стэгнер Алан Р.Разработка RPG в Unreal Engine v4.7 / C. Сантелло, А. Р. Стэгнер. Бирмингем: Изд-во Packt Publishing, 2016. 358 с.

12. Туториал по Unreal Engine. Ч. 6. Анимация [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://habr.com/ru/post/344840/. Дата доступа: 15.03.2021.

13. Shannon, Т. Unreal Engine 4 for Design Visualization: Developing Stunning Interactive Visualizations, Animations, and Renderings / Т. Shannon. Addison-Wesley, 2018. 362 с.

14. Sanders, A. An Introduction to Unreal Engine 4 / A. Sanders. CRC Press, 2016. 270 с.

15. Sewell, B. Blueprints Visual Scripting for Unreal Engine: Build Professional 3D-Games with Unreal Engine 4’s Visual Scripting System / B. Sewell. Packt Publishing, 2015. 190 с.

16. Mack, K. Unreal Engine 4 Virtual Reality Projects: Build Immersive, Real-World VR Applications Using UE4, C++, and Unreal Blueprints / K. Mack, R. Ruud. Packt Publishing, 2019. 634 с.