METHODOLOGY FOR REFINING PROJECT DESIGN SOLUTIONS BASED ON VIRTUAL REALITY TECHNOLOGY
Authors: Ермаков А.В. , Богданов А.А. , Николенко М.В. , Миронова Н.С. , Фокин С.Г. , Кичко С.А. , Поляшов А.А. 
Published: August 2024

В настоящей статье описан примененный на практике метод оценки проектно-конструкторских решений и эргономических характеристик на основе технологии виртуальной реальности (VR-технологии) и технологии захвата движения рук (технологии LeapMotion) в области проектирования объектов обитаемой подводной техники. Данный метод отработки конструкторских решений позволяет визуализировать 3D-модели систем автоматизированного проектирования (САПР-модели) и производить с ними различные взаимодействия на ранних стадиях проектирования. Структура 3D-моделей формируется на основе иерархии САПР-модели. С помощью данного метода проведена отработка проектно-конструкторских решений по удобству размещения оборудования во внутреннем пространстве обитаемого прочного корпуса подводного аппарата, в ходе которой участники проектного процесса провели экспертизу 3D-модели внутреннего пространства для выявления недочетов и формирования предложений по доработке технических решений. Результаты работы показывают, что предложенный подход позволяет пользователям заблаговременно выявлять в 3D-моделях ошибки, которые не были или не могли быть обнаружены ранее с использованием традиционного подхода, основанного на оценке САПР-моделей в программном обеспечении САПР на экране персональных компьютеров (ПК) или путем анализа проектных документов проектанта. По результатам работы выявлены различия в восприятии обоих подходов. Интуитивное управление в виртуальной среде (VR-среде) быстрее, чем при работе в среде САПР, предоставляет пользователям набор инструментов для стандартных операций по взаимодействию с объектами VR-среды, к их числу относятся: изменение вида, перемещение, вращение и взаимодействие с деталями, сборками, элементами оцениваемого объекта. Отмечается, что взаимодействие с компонентами разрабатываемого объекта более приближенно к отработке решений на реальном изделии.

This article proposes a practical approach for evaluating project design solutions and ergonomic aspects in the construction of inhabited underwater vehicles using virtual reality technology (VR technology) and hand tracking technology (LeapMotion technology). This method allows visualizing 3D models of computeraided design systems (CAD models) and interacting with them at early stages of the design process. The structure of 3D models is based on the CAD hierarchy. Using this method, design ideas for the positioning of equipment within the interior of a submersible vehicle's sturdy shell were refined. Participants in the design process analyzed the 3D model of the interior during this process to identify weaknesses and recommend improvements to technical solutions. The results show that the proposed approach allows users to detect errors in 3D models in advance that were not or could not be identified previously using the traditional approach based on evaluating CAD models on computer screens or analyzing project documentation. The results of the study revealed differences in the perception of both approaches. Working in a virtual environment with intuitive control is faster than working in a CAD system. It gives users a set of tools for typical interaction with objects in the VR environment, such as changing the view, moving, rotating, and interacting with the assessed object's features, assemblies, and elements. It is noted that interacting with the object's components is more similar to refining solutions on a real object.