Lehet-e jövője a virtuális valóságnak a mérnöki tervezésben?

Vajon van-e, lehet-e jövője a virtuális valóságnak a mérnöki tervezésben? Ez a kérdés is felmerül, ha kipróbáljuk a legújabb virtuális headseteket és kierjesztett valóságra építő programokat.

VR_article

A kérdésfeltevés nem véletlen. Miközben tervezőmérnökként folyamatosan arra törekszünk, hogy olyan alkatrészeket tervezzünk a tervezőasztalnál, amelyek később, legyártásukat követően, minden paraméternek, elvárásnak megfelelnek, minden elővigyázatosságunk, körültekintésünk ellenére a telepítés helyén mégis felmerülhetnek olyan nehézségek (akár a forma, akár a térbeli illeszkedés vagy éppen az anyaghasználat tekintetében), ami előzetesen elkerülte a figyelmünket. A virtuális valóság ismerete vajon segíthet(ne)-e bennünket mindezen problémák megelőzésében?

Virtuális valóság és kiterjesztett valóság

A számítógép által generált szimulációnak két típusa ismeretes. Az egyik a virtuális valóság (VR – virtual reality), amikor is az adott személy teljes mértékben „elmerül” a szimulált világban. A headset révén, a látványt teljes egészében a számítógépes szimuláció biztosítja számunkra, mely a látáson kívül időnként egyéb érzékszerveinkre is hat (hallás, tapintás).  Az olyan termékeket, mint az Oculus Rift, a Samsung VR vagy a PlayStation VR, de ide sorolható a HTC Vive is, mindenekelőtt a számítógépes játékok rajongói használják, akik ezen eszközök használatával teljesen „elmerülhetnek” a játék világában, időlegesen kizárva a külső, valóságos világgal való kapcsolatot. A VR alkalmazások segítségével éppúgy lehetőségünk van egy adott helyiség teljes átstrukturálására, áttervezésére (falak, tárgyak áthelyezése, burkolatok módosítása stb.), mint egy autó belsejének teljes körű áttekintésére, a keresztmetszeti kép helyének tetszőleges megválasztásával.

A számítógépes szimuláció másik típusa az ún. kiterjesztett valóság (AR – augmented reality) egy olyan “kibővített” valóság, ahol a felhasználó képes látni és érzékelni a körülötte lévő világot, ám mindezt a számítógépes szimulációval kiegészített formában. A jelenlegi AR megoldások olyan eszközöket alkalmaznak (tablet, okostelefon), amelyek a kamera segítségével képesek a külső környezetet megjeleníteni, és azon digitális effektet elhelyezni. Ezek az effektek csak azon az eszközön láthatók, amin rögzítjük a környezetet. Az AR a közelmúltban, éppen a Pokémon Go világméretű térhódítása kapcsán került ismét előtérbe.

Alkalmazás a tervezésben

Ugyanakkor a játékcélú felhasználás mellett, a VR-ben és AR-ben rejlő lehetőségeket oktatási intézmények és cégek is vizsgálják. E technológiák segítségével lehetővé válhat, hogy a hallgatók megismerkedhessenek olyan összetett alkatrészekkel, szerkezetekkel, melyeket a valóságban csak a helyszínen láthatnának. Létezik olyan, a “virtuális tapintás” technológiájára irányuló kutatás, mely azt vizsgálja, hogyan tudnánk valóságos kézmozdulatokkal irányítani egy adott CAD modell tervezését. Míg a Solidworks jelenleg is alkalmazza az AR technológiát arra, hogy a CAD modelleket valóságos környezetükben jelenítse meg.

Mindazonáltal, bár az AR és VR egyaránt nagy sikernek örvend, amennyiben szórakoztatásról van szó, mérnöki tervezés során történő alkalmazásuk csak korlátozott mértékben lehetséges. Mindannyian azt szeretnénk, ha az általunk tervezett CAD modell tökéletesen illeszkedne a valóságos környezetbe. Azonban akár a VR, akár az AR technológiát hívjuk ehhez segítségül, a valóságos telepítési helyszín megismerése nem spórolható meg. Nevezetesen, a VR esetében elengedhetetlen a telepítés helyének virtuális rögzítése (szkennelése) ahhoz, hogy abban a CAD modell elhelyezkedését, illeszkedését ellenőrizzük.

AR alkalmazása esetén, egy AR egységgel rendelkező tabletet használunk. Ha a modellt „belehelyezzük” a telepítési környezetbe, a tablet kamerájának segítségével méréseket végezhetünk, és ellenőrizhetjük az illeszkedést. Ugyanakkor, ehhez ott kell lennünk az adott helyszínen, vagy pedig meg kell bíznunk valakit azzal, hogy ezeket a műveleteket végezze el számunkra.

Összegezve, bár a VR és AR jövője is ígéretes, amennyiben a mérnöki tervezésben betöltendő szerepükről van szó, minden bizonnyal még jó néhány évre vagyunk attól, hogy ezeket a technológiákat komolyabban alkalmazhassuk.