Применение платформы Nvidia Omniverse для создания виртуального университета

Цель проекта

Разработка виртуального двойника университета с помощью игровых технологий и платформы NVIDIA Omniverse.

Руководитель: Алимжанов Е.С.

Источник финансирования: Внутривузовский грант

Партнеры: NVIDIA

Годы реализации: 2021-2022

Объем финансирования: 1 млн. тенге

В ходе выполнения проекта была смоделирована виртуальная модель Университета. Почему именно виртуальная модель? Созданная таким образом модель Университета позволит использовать его для разработки цифрового или виртуального двойника университета. Цифровой двойник — это цифровая копия физического объекта или процесса, помогающая оптимизировать эффективность его управления. Проект был реализован в несколько этапов:

  • по чертежу планировки Университета были смоделированы все помещения в программе Autodesk 3ds Max. После моделирование готовую трехмерную модель экспортировали в игровой движок Unreal Engine с помощью официального плагина Datasmith Importer. Главная особенность данного метода экспорта в том, что все величины, система координат и даже примененные материалы экспортируются в Unreal Engine без искажения или изменений;
  • при моделировании внутренних объектов были привлечены 9 студентов первого и второго курсов специальности «Медиа технологии»;
  • для объединения всех смоделированных объектов использова­лась платформа Nvidia Omniverse. Была закуплена рабочая станция повышенной мощности для совместной работы студентов над проектом.

Рис. 1 – Этапы моделирования объектов

Рис. 2 – Смоделированная студентами мебель

NVIDIA Omniverse – это открытая облачная платформа, которая позволяет ускорять рабочие процессы проектирования и моделирования и совместно работать в реальном времени над проектами фотореалистичного качества. Omniverse дает возможность дизайнерам, инженерам и исследователям сотрудничать в виртуальных мирах, в котором они связаны между собой. Платформа предоставляет дизайнерам и разработчикам «порталы», связывающие между собой в live-режиме их рабочие среды, например, Autodesk Maya, Adobe Photoshop и Unreal Engine. Используя Omniverse, каждый член команды может без ощутимых задержек видеть все изменения, внесённые другими. Платформа повышает эффективность, продуктивность и гибкость, поскольку команды из одной комнаты и из любой точки мира могут войти в Omniverse и вместе работать над проектами с фотореалистичным рендерингом в реальном времени.

Ключевая особенность Omniverse – это возможность легко работать одновременно в разных программных обеспечениях. Создателям контента, дизайнерам и инженерам через Omniverse Connectors доступны ведущие отраслевые приложения, такие как Autodesk Maya и Revit, Adobe Photoshop, Substance Designer, Substance Painter, McNeel Rhino, Trimble SketchUp и Epic Unreal Engine, Autodesk 3ds Max. Многие другие находятся в разработке, в том числе для Blender, SideFX Houdini, и AutoDesk MotionBuilder.

Для обмена информацией о моделях, анимации, визуальных эффектах и рендеринге платформа использует открытую технологию Pixar Universal Scene Description (USD). Кроме того, она поддерживает Material Definition Language (MDL) — язык для передачи данных о материалах объектов, разработанный в NVIDIA.

Рис. 3 – Компоненты и рабочий поток в NVIDIA Omniverse

Рис. 4 – Модели трех этажей центрального блока С.1.2.

Для получения реалистичных картинок все смоделированные объекты были размещены по аудиториям согласно полученной планировке. В виртуальной копии Университета есть возможность подключения сенсоров и датчиков для отображения различной информации. Все датчики были созданы совместно с директором НИЦ Индустрия 4.0 Нефтисовым А., и в них реализована возможность отправки данных на локальный сервер Университета. Для размещения данных с датчиков и сенсоров был задействован хостинг, который физически находится на территории Университета. Это упрощает локальное подключение к ним запись данных, в то же время защищает от взлома и обеспечивает безопасность данных.

Рис. 5 – Виртуальный холл университета с показателями датчиков на доске

Результаты проекта оформлены в виде статьи «Leveraging Real-Time Simulation and Collaboration Platform for Project-Based Learning: Case Study of Astana IT University» в трудах научной конференции TALE 2021 — IEEE International Conference on Engineering, Technology and Education, Proceedings, 2021, с. 1130–1134. (проиндексирован в Scopus), а также продемонстрированы несколько раз перед гостями Университета и должностными лицами МОН РК и МЦРИАП в 2021 и 2022 годах. Для наглядности демонстрационное видео загружено в видеохостинг Youtube и доступно по ссылке:

После получения виртуальной копии университета было выполнено тестовое подключение модуля определения движущихся объектов с камер видеонаблюдения. Для определения расположения людей использовались библиотеки машинного обучения.

Как продолжение проекта, данный подход создания виртуальной копии здания был применен для школы №89 г. Астана. Создана виртуальная копия первого этажа школы с расположением мебели и других внутренних объектов. Было проведено тестовое подключение модуля определения движущихся объектов для мониторинга поведения людей и безопасности в реальном времени.

Рис. 6 – Пример определения движущихся объектов в холле университета

Рис. 7 – Планировка 1-го этажа школы №89 и его виртуальная копия

homescontents
kucukcekmece escort bahcelievler escort istanbul escort esenyurt escort istanbul escort istanbul escort besiktas escort beylikduzu escort avcilar escort mersin escort
https://www.fapjunk.com
bornova escort escort izmir alsancak escort buca escort bayan
alanya escort bayan mersin escort bayan
ataşehir escort kadıköy escort kartal escort maltepe escort
karşıyaka escort Alsancak escort escort buca escort izmir
deneme bonusu veren siteler
film izle