На Акселераторе по цифровизации обучения представлены VR-проекты ВИШ МИФИ

Преподаватель ВИШ МИФИ и разработчик курса «Технологии построения виртуальной и дополненной реальности» Татьяна Волобуева приняла участие в качестве эксперта в Акселераторе «Цифровизация Обучения 2023», где рассказала, как проходят практические занятия с использованием виртуальной реальности в Высшей инжиниринговой школе НИЯУ МИФИ и какие VR проекты разрабатывают студенты магистратуры ВИШ.

Снимок экрана. Один из участков ИРТ в виртуальной реальности

По словам преподавателя, сначала идет обучение работе с программным обеспечением, во втором семестре студентов учат создавать типовые проекты, а в третьем магистранты получают индивидуальные задания.

 Виртуальный двойник ИРТ МИФИ

Один из больших VR-проектов ВИШ – создание виртуального двойника ИРТ МИФИ (исследовательского ядерного реактора), в котором участвуют несколько подразделений университета. Проект рассчитан на несколько лет, по нему формируются несколько подпроектов для решения различных связанных задач.

Для этого проекта был проведен сбор и анализ существующих данных, делались замеры методом лазерного сканирования, была проанализирована имеющаяся документация. После проведенного анализа, началось построение BIM-модели. «Мы не ограничиваемся уже обработанными данными, а продолжаем их собирать.  Студенты разбиваются на команды, каждая команда получает свою систему и старается как можно более подробно и детально эту систему обследовать. Затем, после того, как цифровая модель системы создана, либо внесены уточняющие данные в уже готовую модель, перед студентами ставится задача разработки VR-проекта», – рассказала Татьяна Волобуева.   

На текущий момент стартовал проект разработки тренажера перегрузки ядерного топлива внутри реактора. Как известно, при функционировании активной зоны реактора происходит выгорание тепловыделяющих сборок, тепло нужно отводить, в зависимости от положения в активной зоне тепловыделяющие элементы выгорают в разной степени. В разрабатываемом проекте тренажера моделируется два сценария:

1. загрузка ядерного топлива в активную зону;
2. перегрузка (например, когда реактор отработал какое-то время, и нужно произвести перемещение тепловыделяющих сборок).

Защитное экранирование

Еще один проект, разработанный студентом (уже выпускником) ВИШ Максимом Уткиным – защитное экранирование. В нем на экране компьютера разноцветными сферами показывается распределение радиоактивного излучения. Перемещая защитный экран (большой свинцовый блок), можно видеть, как меняется поле. Настраивая параметры экрана (например, меняя материал и толщину), можно визуализировать уровень защиты. По результатам работы Максимом Уткиным была выпущена статья «Метод динамической виртуальной визуализации физических полей и оптимизация параметров радиационной обстановки путем интерактивного оперирования в виртуальной реальности».

Тренажер для сборки-разборки оборудования

Студенты (ныне- выпускники) ВИШ МИФИ Александр Говорухин, Анастасия Новикова, Анастасия Кулак приняли участие в разработке технологии, используя которую каждый человек, не имеющий навыков программирования (например, начальник сборочного цеха на предприятии), может создать виртуальный тренажер для обучения сборке-разборке оборудования в виртуальной реальности.

Студенты разработали приложения, позволяющие:

1. простым способом установить строгую последовательность действий (нельзя вынуть болт, не развинтив гайку);
2.  загрузить в виртуальную сцену подсказки ­– текстовые, анимационные, звуковые.

Обучающиеся должны работать вместе в одной сцене и видеть, что делает напарник с этим же оборудованием (то есть не откручивать одну и ту же гайку дважды).  По результатам работ были опубликованы статьи «Проблема разработки симуляторов сборки/разборки VR и вариант высокопроизводительного решения на базе технологии VR Concept», «Проблема разработки VR тренажеров сборки/разборки, и вариант высокопроизводительного решения на базе технологии VR Concept», «Технология автоматизированного производства образовательных тренажеров в виртуальной реальности на базе отечественного ПО VR Concept».

Построение сценариев

При создании VR-проектов необходимо руководствоваться принципом построения сценариев оперативной деятельности, который предполагает понимание и подробное описание того, какие процессы будут происходить, какое оборудование будет задействовано, как проходит процесс – с участием одного человека либо команды людей, каким образом команда распределяется внутри VR-пространства, и т. д. Таким образом написание подробного сценария предшествует созданию VR-проекта.

Планы

В дальнейших планах ВИШ – создание экспериментальных многопользовательских сценариев оперирования в виртуальной реальности с различными формами ветвления и отработка удаленной работы в многопользовательских сценариях.

Справочно

Акселератор «Цифровизация Обучения 2023» организован Академией VR Concept при поддержке Агентства стратегических инициатив.