Виртуалды университет құру үшін Nvidia Omniverse платформасын пайдалану

Ойын технологиялары мен NVIDIA Omniverse платформасын қолдана отырып, университеттің виртуалды егізін әзірлеу.

Жоба барысында Университеттің виртуалды моделі имитацияланды. Виртуалды үлгі неге? Осылайша құрылған Университет моделі оны университеттің сандық немесе виртуалды егізін дамыту үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Сандық туыстас – физикалық заттың немесе процестің сандық көшірмесі, оның басқару тиімділігін оңтайландыруға көмектеседі. Жоба бірнеше кезеңде іске асырылды:

1. Университет макетінің сызбасына сәйкес, барлық бөлмелер Autodesk 3ds Max модельделген. Модельдеуден кейін дайын үш өлшемді модель ресми Datasmith Importer плагинін пайдалана отырып, Unreal Engine ойын қозғалтқышына экспортталды. Бұл экспорттық әдістің негізгі ерекшелігі барлық мөлшерлер, координаттар жүйесі және тіпті қолданылған материалдар бұрмалаусыз немесе өзгеріссіз Шындыққа жанаспайтын қозғалтқышқа экспортталады;
2. Ішкі нысандарды модельдеуге «Медиа-технологиялар» мамандығы бойынша 9 бірінші және екінші курс студенттері тартылды;
3. Nvidia Omniverse платформасы барлық имитацияланған нысандарды біріктіру үшін пайдаланылды­. Студенттерге жоба бойынша ынтымақтасу үшін жоғары қуатты жұмыс станциясы сатып алынды.

NVIDIA Omniverse — дизайн және модельдеу жұмыс процестерін жылдамдататын және нақты уақыт режимінде фотореалистік сапа конструкциялары бойынша ынтымақтасатын ашық, бұлтқа негізделген платформа. Omniverse дизайнерлерге, инженерлерге, зерттеушілерге олар қосылған виртуалды әлемде ынтымақтасуға мүмкіндік береді. Платформа дизайнерлер мен әзірлеушілерге өздерінің жұмыс ортасын жанды режимде қосатын «порталдармен» қамтамасыз етеді, мысалы, Autodesk Maya, Adobe Photoshop және Unreal Engine. Omniverse көмегімен команданың әрбір мүшесі басқалар енгізген барлық өзгерістерді елеулі кідіріссіз көре алады. Платформа тиімділікті, өнімділікті, икемділікті арттырады, себебі бір бөлмеден және әлемнің кез келген жерінен келген командалар Omniverse-ге кіріп, нақты уақыт режимінде фотореалистік көрсетумен жобалар бойынша ынтымақтаса алады.

Омниверстің басты ерекшелігі — бір мезгілде әр түрлі бағдарламалық жасақтамада оңай жұмыс істей білу. Контент жасаушылар, дизайнерлер және инженерлер Autodesk Maya және Revit, Adobe Photoshop, Субстанция дизайнері, Субстанция кескіндемешісі, McNeel Rhino, Trimble SketchUp және Epic Unreal Engine, Autodesk 3ds Max сияқты салалық жетекші қосымшаларға қол жеткізе алады.

Платформа модельдер, анимациялар, визуалды эффектілер және көрсетулер туралы ақпарат алмасу үшін Pixar ашық Әмбебап көрініс сипаттамасы (USD) технологиясын пайдаланады. Бұдан басқа, ол NVIDIA әзірлеген объектілік материалдар туралы деректерді беруге арналған материалды анықтау тілін (MDL) қолдайды.

Реалистік суреттерді алу үшін барлық имитацияланған нысандар алынған макетке сәйкес оқу кабинеттеріне орналастырылды. Университеттің виртуалды көшірмесінде әр түрлі ақпаратты көрсету үшін датчиктер мен датчиктерді қосуға болады. Барлық датчиктер «Research Center Industry 4.0» компаниясының директоры А.Нефтисовпен бірлесіп жасалды және олар университеттің жергілікті серверіне деректерді жіберу мүмкіндігін іске асырды. Датчиктер мен датчиктердің деректерін орналастыру үшін университет аумағында физикалық орналасқан хостинг қолданылды. Бұл деректерді жазу үшін оларға жергілікті қосылуды жеңілдетеді, сонымен бірге хакерліктен қорғайды және деректердің қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

Жобаның нәтижелері «Нақты уақыт режимінде модельдеу және жобаға негізделген оқытуға арналған ынтымақтастық платформасын пайдалану: Астана IT-университетінің істі зерттеуі» атты мақала түрінде «  TALE 2021 – IEEE International Conpherence on Engineering, Technology and Edupation, Proceeding, 2021», 1130-1134-бб. (Scopus-та индекстелген), сондай-ақ 2021 және 2022 жылдары Университет қонақтары мен Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің және МДДИАИ лауазымды тұлғаларының алдында бірнеше рет көрсетілді. Нақтылық үшін демо-бейне Youtube бейне хостингіне кері жүктеледі және сілтемеде қолжетімді:

Жоо-ның виртуалды көшірмесін алғаннан кейін бейнебақылау камераларынан қозғалатын нысандарды анықтауға арналған модульдің сынақ байланысы орындалды. Адамдардың орнын анықтау үшін машиналық оқыту кітапханалары пайдаланылды.

Жобаның жалғасы ретінде ғимараттың виртуалды көшірмесін жасаудың мұндай тәсілі Астана қаласындағы No89 мектепке қолданылды. Мектептің бірінші қабатында жиһаз бен басқа да ішкі нысандардың виртуалды көшірмесі жасалған. Нақты уақыт режимінде адамның мінез-құлқы мен қауіпсіздігін бақылау үшін қозғалатын объектілерді анықтауға арналған модульді сынақтық қосу жүргізілді.