Łukasz Załuski: Dassault Systèmes jest uznawany za światowego lidera modelowania i symulacji 3D. W jakim momencie rozwoju wizualizowania komputerowego jesteśmy dzisiaj?
Dariusz Kudzia: Niewątpliwie znajdujemy się w punkcie zwrotnym cyfrowej rewolucji, która zmieni sposób, w jaki pracujemy i komunikujemy się ze światem. W przemyśle obserwujemy zwrot w kierunku koncepcji rozszerzonej rzeczywistości (AR) oraz wirtualnej rzeczywistości (VR). Staje się to możliwe dzięki coraz większej dostępności urządzeń, takich jak hololens czy vive, które dają nowe możliwości wizualizowania otaczającego nas świata. Dzięki AR cyfrowe informacje mogą zostać nałożone na rzeczywiste przedmioty, natomiast VR sprawia, że odbiorca jest całkowicie zanurzony w wirtualnym środowisku.
W Dassault Systèmes dostarczamy narzędzia, które wspomagają zarówno AR, jak i VR – umożliwiając tym samym inżynierom i projektantom niemal rzeczywiste doświadczenie ich cyfrowych projektów, odrywając ich przy tym od tradycyjnych, płaskich ekranów 2D.
Zarówno technologia AR, jak i VR wciąż są jednak w początkowej fazie rozwoju – możemy sobie tylko wyobrażać dokąd to wszystko prowadzi. Z pewnością, wraz ze wzrostem możliwości obliczeniowych i coraz większą ilością tworzonych treści, staną się one podstawą jeszcze bardziej realistycznych narzędzi wizualizacji.
Zrównoważony rozwój jest ważny?
Bardzo! Wraz z osiągnięciem naukowego konsensusu w kwestiach zmian klimatycznych, niezwykle istotne stało się poszukiwanie nowych pomysłów i modeli, które pomagają nam żyć w zgodzie z naturą.
Staramy się więc harmonizować produkty, naturę i życie. Tworzymy cyfrowe narzędzia, które pomagają firmom wprowadzać innowacje w dziedzinach, takich jak przesył energii, zrównoważony transport, a także projektowanie inteligentnych miast. Rozwiązania te symulują doświadczenia realnego świata, co pozwala ludziom przewidywać efekty ich działań. A to w efekcie pozwala na podejmowanie bardziej przemyślanych decyzji, również w odniesieniu do ochrony środowiska.
Jak więc w przyszłości będzie się projektować miasta?
Światowa Organizacja Zdrowia przewiduje, że do 2050 roku 70 proc. populacji, czyli ok. 6,4 miliarda ludzi będzie mieszkać w aglomeracjach miejskich. Większość z tych ludzi będzie żyła w miastach, które powstały dziesiątki, a nawet setki lat temu z myślą o znacznie mniejszej liczbie mieszkańców, z zupełnie innymi potrzebami. Wraz z formowaniem się i rozwojem nowych metropolii powstaje ryzyko, że zamienią się one w miejskie sypialnie, nieefektywne „miasto-twory”, w których marnotrawione będą cenne zasoby, takie jak grunt, woda, energia, a także, że staną się logistycznie trudniejsze do zarządzania.
Projekt 3DEXPERIENCity wykorzystujący platformę 3DEXPERIENCE, ma na celu stworzenie holistycznego, cyfrowego modelu urbanistycznego, który umożliwiłby urbanistom wirtualną analizę i sprawdzenie ich pomysłów pod kątem możliwych efektów urbanizacji zarówno dla miast, jak i całej planety oraz jej zasobów. Analizujemy wszystkie systemy, które tworzą miasto: energię, wodę, ruch uliczny, służbę zdrowa, komunikację, edukację oraz inne systemy, które mają wpływ na ludzkie życie. Dodatkowo, bardzo uważnie przyglądamy się reperkusjom, jakie system miejski przynosi w zakresie zasobów naturalnych na świecie.
Ten holistyczny model może być używany przez różnych odbiorców, na przykład przez urzędników, którzy mogą wykorzystać go jako swojego rodzaju kokpit służący do analizy i zarządzania usługami miejskimi, a także do wirtualnej symulacji scenariuszy „co jeśli” w celu optymalizacji funkcjonowania dziedzin, takich jak infrastruktura, logistyka
i bezpieczeństwo. Z kolei menedżerowie miasta i deweloperzy mogą korzystać z niego do testowania różnych koncepcji zabudowy i ich symulacji opartej na aktualnych danych, a także do prognozowania skutków, jakie będzie miał założony przez nich plan działania.
Wydaje się, że najważniejsze są rozwiązania, które rozwijają medycynę. Jak wizualizowanie komputerowe pomaga lekarzom i szpitalom?
W 2014 roku Dassault Systèmes zaprezentował pierwszy na świecie model symulacji 3D całego ludzkiego serca opracowany we współpracy z multidyscyplinarnym zespołem ekspertów. Rok później projekt „Living Heart” stał się komercyjnie dostępny i tym samym otworzył kolejną granicę w diagnostyce, leczeniu i zapobieganiu chorobom serca przy użyciu personalizowanych, cyfrowych modeli 3D. Ta symulacja ludzkiego serca jest nie tylko wartościowym narzędziem edukacyjnym i translacyjnym, które pozytywnie wpływa na inicjację innowacji w badaniach, ale również ma swój udział w przyspieszaniu cyklów regulacyjnych oraz obniżaniu kosztów tworzenia nowych i bardziej spersonalizowanych narzędzi.
Model „Living Heart” przedstawia bazowe zdrowe serce i może być wykorzystany do badania wad wrodzonych lub nabytych chorób serca poprzez modyfikowanie kształtu tkanek oraz ich właściwości z wykorzystaniem łatwego w użyciu oprogramowania. Dodatkowo narzędzia chirurgiczne i medyczne mogą być wirtualnie wprowadzone do wszystkich narządów, co gwarantuje wiarygodność odwzorowania w różnych warunkach operacyjnych. Dla przykładu, stenty mogą być dobrane optymalnie pod kątem ich typu, kształtu i umiejscowienia w celu uzyskania jak najlepszych rezultatów leczenia.
A badania nad nowymi lekarstwami?
Zaawansowane technologie symulacyjne pozwalają odpowiedzieć na nowe rodzaje medycznych wyzwań, również w zakresie pracy nad nowymi metodami leczenia i typami lekarstw. Technologie 3D od Dassault Systèmes są wykorzystywane w edukacji pacjentów, studentów medycyny i lekarzy praktyków, a także mają wpływ na polepszenie możliwości diagnostycznych i personalizacji terapii medycznych.
Rozumiem, że nowe technologie wizualizowania komputerowego również wpływają na rozwój nowych technologii materiałowych?
Aplikacja BIOVIA Materials Studio to kompleksowe środowisko modelowania i symulacji, które pozwala badaczom z zakresu nauki materiałowej i chemii na rozwijanie nowych materiałów poprzez przewidywanie powiązań pomiędzy ich strukturami atomowymi i molekularnymi a ich właściwościami i zachowaniem. Wykorzystując aplikację Materials Studio, badacze z wielu gałęzi przemysłu mogą projektować różnego typu materiały charakteryzujące się lepszymi osiągami, wliczając w to: farmaceutyki, katalizatory, polimery i kompozyty, metale i stopy metali, baterie i ogniwa paliwowe, nanomateriały i wiele więcej. Materials Studio to zaawansowane, a jednocześnie łatwe w użyciu środowisko do modelowania oraz oceny zachowania i wydajności materiałów. Powstałe z wykorzystaniem tego oprogramowania nowe materiały są niezwykle istotne, między innymi, w druku 3D.
Wyobrażam sobie, że w przyszłości, gdy będę potrzebował nowe buty, w sklepie obuwniczym na miejscu zostanie zeskanowana moja stopa, a nowa para butów po kwadransie wyskoczy z drukarki 3D. Tak będzie czy to tylko moja fantazja?
Choć druk 3D jest wciąż w fazie eksperymentalnej i nie zrewolucjonizował jeszcze sposobu, w jaki produkty na masowym rynku konsumenckim są wytwarzane, ma już do zaoferowania wiele innowacyjnych rozwiązań.
W zasadzie spośród wszystkich branż na rynku produktów konsumenckich, badających możliwości wykorzystania druku 3D w procesie produkcji personalizowanych materiałów, producenci butów sportowych są najbliżej wprowadzenia w ten sposób wyprodukowanych butów na rynek masowy. Jeden z producentów już jakiś czas temu zaprezentował wydrukowaną w technologii 3D podeszwę zapewniającą każdemu klientowi doskonałe dopasowanie. Inny wyraził niedawno swoje przekonanie, że
w niedługiej przyszłości będziemy mogli wydrukować swoje nowe buty treningowe z jego logo w domu lub w znajdującym się w sąsiedztwie sklepie firmowym. Obie firmy poszukują również nowych sposobów produkcji lekkich tekstyliów, które będą rozciągać się i dopasowywać do naturalnego kształtu stopy właściciela buta.
Wizualizowanie pomaga również w projektowaniu bezpieczniejszych samochodów…
Każdego roku na całym świecie 1,24 miliona osób ginie w wypadkach samochodowych, a kolejne 50 milionów jest rannych (dane WHO z 2013 roku). Błąd człowieka powoduje ponad 90 procent kolizji. Samojeżdżące samochody, wyposażone w systemy lokalizacji innych samochodów, a także różnego rodzaju przeszkód i oznaczeń na drodze, już w tej chwili dowodzą, że są znacznie bezpieczniejsze niż samochody prowadzone przez kierowców. Podczas testów autonomicznego auta Google z floty Prius jedyne wypadki, do jakich doszło, były spowodowane przez błąd człowieka.
Samosterujące samochody wykorzystują wiele narzędzi naprowadzających, takich jak GPS, kamery, rozbudowane skanery i sensory do namierzania innych pojazdów, sygnałów świetlnych, krawężników, przechodniów i innych przeszkód. Dodatkowo centralny system komputerowy analizuje dane służące do kontroli przyspieszenia, kierowania i hamowania.
Nasz software umożliwia symulację różnych scenariuszy drogowych, aby zapewnić maksymalne bezpieczeństwo uczestników ruchu drogowego. Ich efekty mogą być następnie uwzględnione w procesie projektowania i produkcji aut. Oprócz możliwości dostrzegania otoczenia przy użyciu niezwykle skomplikowanych systemów mapowania samochody przyszłości będą mogły komunikować się między sobą, co pozwoli na umieszczenie na drodze maksymalnej liczby samochodów. Tak skomunikowane pojazdy będą wyposażone w systemy ostrzegające kierowców o potencjalnych, niebezpiecznych warunkach na drodze, na przykład zbliżających się kolizjach, oblodzonych drogach i niebezpiecznych zakrętach.
Jak obrazowanie komputerowe wykorzystują geologowie?
W trakcie bumu w branży górniczej w ostatnich latach firmy górnicze były skupione na wydobyciu jak największych ilości węgla w jak najkrótszym czasie. Ścisła analiza kosztów i całkowitej produktywności nie były w tamtym czasie priorytetem. W efekcie przemysł górniczy skorzystał z rosnącego wydobycia, ale nie czerpał korzyści z marginalnego wzrostu przychodów, co powinno mieć miejsce. Natomiast możliwości na zwiększenie efektywności i ograniczanie kosztów są bardzo liczne: od modelowania miejsca wydobycia i optymalizacji łańcucha dostaw po automatyzację operacji wydobywczych, monitoring utrzymania ruchu i planowanie strategiczne.
Podczas gdy faktycznie wykorzystanie oprogramowania GEOVIA koncentruje się przede wszystkim na przemyśle wydobywczym, celem oprogramowania jest modelowanie i symulacja całej planety, a także zwiększenie przewidywalności, efektywności i bezpieczeństwa oraz zrównoważonego rozwoju w całym sektorze zasobów naturalnych.