Разработка программного комплекса дополненной реальности для объектов капитального строительства

Технологии дополненной и виртуальной реальности сейчас широко применяются в самых разных отраслях: геолокация и туризм, образование, рекламный бизнес, медицина, развлечения и досуг. Не так давно технологии дополненной реальности стали применяться в строительной отрасли [1]. За последние шесть лет использование устройств с дополненной и виртуальной реальностью для построения рабочих процессов резко возросло. Это, в сочетании с открытыми комплектами для разработки дополненной реальности, позволило строительным компаниям значительно увеличить использование этих технологий [2].

Разрабатываемый программный комплекс дополненной реальности для объектов капитального строительства позволяет накладывать цифровые информационные модели (ЦИМ) с помощью дополненной реальности для просмотра модели, наложенной на реальный мир за счет чего можно сравнить то, что было запланировано, с тем, что построено, и оценить работу на месте.

Использование наложения цифровой информационной модели возможно на всех этапах строительства [1]:

• До начала любой работы. Это похоже на опыт виртуальной реальности. Разница в том, что можно видеть реальный мир вокруг себя.
• В процессе строительства. Рабочие могут использовать дополнительную реальность, чтобы увидеть, все ли идет по плану, и предотвратить ошибки, дважды проверив работу на месте.
• После завершения проекта. Таким образом, можно убедиться, что все компоненты уложены в соответствии с проектом и соблюдены ли требования проекта.

Разрабатываемый программный комплекс дополненной реальности для объектов капитального строительства, позволяющий накладывать цифровые информационные модели обладает следующими возможностями:

• использование технологии дополненной реальности;
• выбор проектных решений;
• интуитивно понятный пользовательский интерфейс (UI) для взаимодействия с ЦИМ в дополненной реальности;
• получение от сервера цифровой информационной модели, документации и заметок, относящиеся к модели;
• получения из ЦИМ метаданных;
• связывание метаданных с объектами геометрии дополненной реальности;
• получение и оптимизация геометрии цифровой информационной модели;
• трекинг и чтение QR-меток и карточек моделей в окружении дополненной реальности;
• загрузка и позиционирование геометрии в пространстве дополненной реальности;
• возможность скрытия отдельных разделов цифровой информационной модели из пространства дополненной реальности;
• загрузка и чтение документации в дополненной реальности;
• возможность вести трансляцию работы оператора дополненной реальности.

На рисунке 1 показана общая структурная схема программного комплекса дополненной реальности для объектов капитального строительства. Программный комплекс состоит из модуля среды общих данных (СОД), BIM-Cloud, дополненной реальности и клиентов дополненной реальности.

Рис. 1. Общая структурная схема программного комплекса

Модуль СОД создан специально для получения всех необходимых данных из единого информационного пространства (цифровые информационные модели, сопроводительная документация, замечания к моделям и прочие данные). API модуля СОД позволяет получить все необходимые данные.

Модуль BIM-Cloud создан, для того чтобы оптимизировать цифровые модели и преобразования их в полигональную модель. API модуля позволяет в соответствии с выбранным профилем оптимизации проводить оптимизацию модели. Оптимизированные файлы моделей сохраняются в едином информационном пространстве и доступны для чтения через модуль СОД.

Модуль наложения цифровых информационных моделей отвечает за корректное отображение модели в пространстве и отображение выбранных метаданных, заметок и документации. Схема взаимодействия модуля наложения ЦИМ с устройством дополненной реальности представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Взаимодействие модуля наложения ЦИМ с устройством дополненной реальности

На рисунке 3 представлено офисное помещение, на рисунке 4 наложение цифровой информационной модели на офисное помещение.

Рис. 3. Вид офисного помещения

Рис. 4. Наложение цифровой информационной модели офиса на окружение

Программный комплекс дополненной реальности со своей задачей наложения цифровой информационной модели на текущее окружение справляется. Программный комплекс направлен на повышение эффективности производимо контроля и, как следствие, сокращение срока и стоимости реализации строительного проекта за счет возможности своевременного выявления, устранения причин и отклонений, которые могут привести к браку в строительном производстве.