کاربرد سیستم های واقعیت مجازی (VR) در طراحی و شبیه سازی معماری

دنیای امروز علم و تکنولوژی به سمت به کارگیری هرچه بیشتر کامپیوتر در فن آوری های گوناگون سوق پیدا کرده است. حقیقت مجازی به عنوان یکی از کاربردهای کامپیوتر در سال های اخیر کاربردهای فراوانی در زمینه های گوناگون مهندسی، از جمله معماری پیدا کرده است. نرم افزارهای شبیه ساز  به نوبه خود سبب بهبود ارائه ی طرح به کارفرما و تصویرسازی مناسب تر و دقیق تر برای ذینفعان خواهند بود؛ همچنین پروسه طراحی نیز تسریع یافته تا قبل از اجرای نهایی طرح، کلیت مناسب برای اشخاص تجسم شود.

ایجاد حقیقت مجازی تا به امروزه در زمینه های مختلف ’VR’ کاربردهای فراوانی پیدا کرده است، از جمله در زمینه های مهندسی، پزشکی، آموزشی. البته باید به این نکته توجه کرد که کاربردهای این روش در زمینه های آموزشی بسیار متفاوت تر از کاربردهای دیگر است؛ زیرا که در اکثر موارد سعی می شود تا محیط مجازی را به آن چه در واقعیت است تبدیل کرد اما در سیستم های آموزشی در مواردی که امکان اجرای آن وجود ندارد یا پر هزینه می باشد را می توان با هزینه هایی بسیار کمتر و با کیفیت های قابل قبولی در محیط مجازی به صورت واقعیت مجازی استفاده کرد.

واقعیت مجازی در معماری به دانشجویان اجازه می‌دهد تا با استفاده از عینک‌های ویژه، مفاهیم طراحی را به صورت تصویری ببینند. همچنین واقعیت مجازی می‌تواند تجربیات تعاملی را فراهم کند. این تجربه تعاملی نسبت به یادگیری تنها، جذابیت بیشتری دارد و به تقویت یادگیری کمک می‌کند. واقعیت مجازی به دانشجویان امکان می‌دهد تا با استفاده از آن، به تورهای مجازی به شهرهای باستانی یا پروژه های خاص بروند و شرایطی را تجربه کنند که در حالت عادی وجود ندارد.

تعریف دقیق از واقعیت مجازی کار دشواری است زیرا که با پیشرفت های روزافزون در این زمینه هر روز تعبیر جدیدتری می توان از آن انتظار داشت. به طور مثال نرم افزار های طراحی که یک مدل سه بعدی از طرح را پیش روی ما قرار می دهند و بسیار واقعی تر از نقشه های مهندسی هستند. در ادامه به توضیح برنامه ای که امکان طراحی در واقعیت مجازی را برایمان فراهم می کند خواهیم پرداخت.

رویکرد ‘Flying Shapes’ در واقعیت مجازی:

کمپانی ‘Flying Shapes’ در نظر دارد با راهکار ‘CAD’ مبتنی بر واقعیت مجازی، بتواند جریان کاری مرسوم در طراحی صنعتی را دچار تغییر و تحول کرده و آن را به بعدی دیگر منتقل کند. شاید بپرسید ‘CAD’ واقعیت مجازی یا ‘VR CAD’چیست؟

در حقیقت مفهوم آن نسبتاً ساده است. به بیانی کوتاه، مربوط به نقاشی اشیا سه بعدی با کنترلر های واقعیت مجازی در دستان شماست، که جایگزین مدلسازی آن بر روی نرم‌افزار CAD می باشد. کاربرد VR CAD بر جریان مدلسازی سه بعدی و طراحی، برای متخصصانی که در زمینه‌ی طراحی صنعتی فعال هستند، می‌باشد؛ که شامل: طراحی محصول، خودروسازی، ساخت، مهندسی، معماری، پرینت سه بعدی و زمینه‌های مرتبط می باشد.

راهکار ‘Flying Shapes’ در محیطی کاملا مجازی و یکپارچه جریان دارد و با کنترل‌های لمسی ادراکی و ابزارهای تعاملی برای sketching ،surfacing و همکاری با تیم‌ها بر فضای ابری همراه می‌شود. درست است که مدلسازی بر روی صفحه‌ی دو بعدی یک عرف در پرینت سه بعدی است، اما ‘VR CAD’ می‌تواند نقشی در کاهش چرخه‌های تکراری و زمان‌ بر در طول نمونه‌سازی و مراحل اولیه‌ی طراحی داشته باشد.

چشم‌ انداز این برنامه، تبدیل CAD به فضایی سه بعدی به راحتی استفاده از یک اپ iPhone است. اپلیکیشن‌ سنتی CAD دارای یک گودال عمیق یادگیری است و طراحان مجبورند مدل‌های سه بعدی را در فضای کاری دو بعدی بسازند. این برنامه در حال زیر و رو کردن محیط کارهای CAD کلاسیک به واسطه‌ی ممکن‌سازی کشیدن مدل‌ های سه بعدی برای مقیاس دادن به یک محیط کاملا مجازی است تا طراحان با دستان خود اشکال را بکشند و تغییر دهند.

فواید Virtual Reality CAD یا طراحی کامپیوتری واقعیت مجازی چیست؟

طبق آنچه ذکر شد، یکی از اصلی‌ ترین فواید راهکاری مانند ‘Flying Shapes’ توانایی تجربه‌ ی هر سه بعد از یک محصول به جای یک تصویر صاف است. بعلاوه، درست مانند راهکار های نرم‌افزاری ابری CAD، امکان همکاری بر روی پروژه‌ ها با دیگر اعضای تیم وجود دارد. البته، هدف نهایی توانایی ساخت چیزی است که مدل شده باشد، که شامل تبدیل آن به یک فایل ‘STL’ برای پرینت سه بعدی می‌شود. ‘VR CAD’ در برخی موارد می‌تواند به عنوان اولین گام در جریان کار مدلسازی سه بعدی یک طراح باشد چرا که خروجی گرفتن مدل‌ها به نرم‌افزار CAD مرسوم امکان‌پذیر است.

تکرر چرخه‌های بلند، اخلال ارتباطی و اختلافات بین نمونه‌ی اولیه و مدل نهایی منابع را هدر می‌دهد و می‌تواند منجر به تاخیر در به نتیجه رسیدن طراحی شوند. ‘Flying Shapes’ برای انقلاب جریان کاری طراحی و کمک به تیم‌ ها به حداقل رساندن زمان صرف شده برای مدل‌ ها مهندسی شده است. واقعیت مجازی، علاوه بر اینکه یک فناوری جذاب به نظر می‌رسد، بسیاری از کاربرد های مفیدی در زمینه‌های مختلف دارد.

بعضی از دلایلی که می‌تواند موجب جذابیت واقعیت مجازی شود عبارتند از:

1. آموزش بهتر: واقعیت مجازی می‌تواند بهترین روش آموزش را برای بسیاری از موضوعات فراهم کند، زیرا که کاربران می‌توانند به صورت عملی با موضوعات آشنا شوند.
2. کاربرد های پزشکی: واقعیت مجازی در زمینه‌ی پزشکی نقش مهمی ایفا می‌کند، با این امکان که به ما کمک می‌کند تا درمان‌های بهتری برای بیماران پیدا کنیم.
3. بازی‌ های ویدئویی: واقعیت مجازی می‌تواند تجربه‌ی بازی را به یک سطح کاملاً جدید برساند، که این امر می‌تواند برای تمام بازیکنان جذاب باشد.
4. تجربه‌ی سه‌ بعدی: واقعیت مجازی به کاربران اجازه می‌دهد تا به صورت سه‌ بعدی در مدل‌ های طراحی شده حرکت کنند و از آنها دور بشوند. این امر می‌تواند به کاربران کمک کند تا بهتر از ساختار و شکل مدل‌ ها آگاه شوند.

Flying Shapes وبیناری برگزار کرد تا راه کارهایی که نرم‌افزار CAD مبتنی بر VR با آن کار می‌کند را معرفی کند.

• ابتدا باید عینک VR داشته باشید.
• سپس نیاز به یک کامپیوتر با ویندوز ۱۰ دارید و حداقل یک پردازنده i5 و یکی از کارت‌ های گرافیکی پشتیبانی شده را دارا باشد:
  • حداقل NVIDIA GeForce GTX 960 تا RTX 2060
  • یا حداقل AMD Radeon R9 380 تا RX 5600 XT
• با داشتن سخت‌افزار، حال به Download Flying Shapes بروید تا ثبت نام کنید و نرم‌افزار را دانلود کنید.
• تجربه کاربری کاملاً متفاوت از CAD مبتنی بر موس و صفحه کلید است. این تجربه بسیار تعاملی است. حتی حرکت سر شما نیز نقطه نظر را حرکت می دهد.
• داشتن یک کنترل‌کننده در هر دست به شما اجازه می‌دهد اشیاء را بگیرید و با فشار دادن یا نگه داشتن دکمه‌ ها دستورات را اجرا کنید. در زیر مروری بر رابط کاربری آن آمده است:
  • • خطوط قرمز-سبز-آبی نمایانگر محورهای  x، y، z  هستند. دسته هایی که در دست دارید در جلوی شما نشان داده شده‌اند. شما می‌توانید بزرگنمایی و کوچک‌ نمایی کنید، یا به جای آن مدل را به صورت تعاملی مقیاس‌ بندی کنید. دو ابزار اصلی کشیدن طراحی آزاد دست و ‘Spline’ است.