CC BY
4
УДК 712.2.025
doi: 10.55287/22275398_2023_3_194
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИММЕРСИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ГОРОДСКОМ ПЛАНИРОВАНИИ
А. А. Иванихина М. В. Золотарева
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург
Аннотация
Статья рассматривает актуальное применение иммерсивных технологий в сфере градостроительства и городского планирования. В условиях стремительной урбанизации, растут требования к качеству городской среды. Авторы обращают внимание на потенциал иммерсивных технологий для создания точных трехмерных моделей городской инфраструктуры, оптимизации транспортной системы, прогнозирования политико-экономических изменений и динамического планирования будущих проектов. В статье подробно анализируется использование им-мерсивных технологий для создания виртуальных моделей городской среды, взаимодействия с жителями города, исследования влияния новых строительных объектов на окружающую среду и повышения качества
жизни. Применение иммерсивных технологий может способствовать оптимизации бюджета, снижению экологического воздействия и повышению социально-экономического эффекта градостроительных проектов.
Ключевые слова
иммерсивные технологии, дополненная реальность, виртуальная реальность, городское пространство
Дата поступления в редакцию
22.08.2023
Дата принятия к печати
27.08.2023
Глоссарий
Иммерсивный (eng. immersive—погружать) — технологии полного или частичного погружения в виртуальный мир или различные виды смешения реальной и виртуальной реальности.
AR (augmented reality) — дополненная реальность — augmented следует переводить скорее как «добавленная». То есть мы добавляем в нашу реальную реальность (RR) элементы виртуальной, смоделированной реальности.
VR (virtual reality) — виртуальная реальность—трехмерная компьютерная среда, взаимодействующая с человеком: человек погружен в эту среду при помощи различных устройств (шлемы, очки и т. д.), является частью виртуального мира, управляет виртуальными объектами и предметами.
Введение
В настоящее время AR и технологии находят применения в различных областях науки, техники, строительно-технологическом проектировании [1]. Не осталась в стороне и архитектурная практика, дизайнерское и ландшафтное проектирование. Однако именно градостроительное пла-
нирование должно стать площадкой решения практических задач с помощью AR и VR технологии: планирование динамики городской политики; повышение качества городской среды, обеспечение экологической безопасности; совершенствование транспортной и инженерной инфраструктуры, оптимизация доступности мест приложения труда и объектов социально-бытового назначения, тестирование населения для выявления приоритетных направлений развития территории и другие [2].
Целью статьи является рассмотрение предпосылок и перспектив применения иммерсивных технологий в сфере градостроительства и городского планирования. Задачами в данном случае является оценка примеров, демонстрирующих некоторые аспекты применения AR и VR технологий, а именно:
1. Создание виртуальных моделей городской среды.
2. Интерактивное взаимодействие с потребителями.
Основная часть
При помощи виртуальных моделей можно создать точную копию как отдельных зданий, так и целых городских кварталов или даже городов. Такие модели могут быть использованы для анализа структуры городской среды и оптимизации будущих проектных решений. Одним из примеров является инициативная разработка на площадке парка аттракционов в виртуальной реальности в целях исследования возможности дальнейшего проектирование (рис. 1). В результате исследования было выявлено, что в случае реализации идеи, она создаст для муниципалитетов множество новых возможностей, главными из которых являются создание рабочих мест и снижение затрат на строительство и дальнейшее обслуживание парка. В функциональном и пространственно-композиционном отношении проектом предусмотрена децентрализация территории парка, его доступность для населения близлежащих территорий и жителей других районов, обеспечение полного и равномерного охвата посетителями всех зон интереса и точек притяжения [3].
Ш
ОС
о
I-
и ш
I-м
X
и
ОС <
Рис. 1. Парк аттракционов1
1 https://profil.mos.ru/inj/proekty/ispolzovanie-vr-tekhnologij-pri-proektirovanii-gorodskogo-parka.html
2 О
¡е и
о а о
>5
< 15 со ^ ш о а I
* г § *
ГО и СО и
. а
1 % 2 1
х£
< О " 2
< с . и
< 5
Был проведен анализ интеграции новых строительных объектов в окружающую среду. Это позволило оценивать транспортную и пешеходную доступность, визуальный баланс проектируемых объектов и существующей застройки, качество восприятия человеком городской среды. Такой подход позволяет проводить «тестирование» различных проектов еще до начала фактического строительства.
Интерактивное взаимодействие с потребителями это в первую очередь технология тестирования визуального интерактивного восприятия. С её помощью интерактивные приложения и системы позволяют жителям города взаимодействовать с городской средой и получать информацию о происходящих изменениях. Так компания Айра предлагает посетителям своего технопарка скачать приложение с внедренными АИ-функциями [4]. Для взрослых пользователей - потенциальных заказчиков предлагается каталог с различными малыми архитектурными формами, которые можно примерить на существующее парковое пространство. А для детей в качестве АИ-персонажей выступают коты (рис. 2), которые сопровождают их во время прогулки и подвижных игр с помощью мобильных устройств.
Рис. 2. Снимки экрана в момент АИ-игры
С помощью иммерсивных технологий можно добавлять дополнительные информационные слои на реальный вид городской среды. Это может быть полезно для отображения различных статистических данных, планов развития и другой информации, которая помогает в принятии решений по урбанистике. Такой метод применялся при разработке проекта ТПУ у метро «Ботанический сад» в Москве. В точке проектирования была сложная инфраструктура, многоэтажный торговый центр и гостиница. Выяснилось, что входы в ТЦ расположены неудачно, и потенциальные покупатели обходили его стороной. Таким образом проект был пересмотрен ещё до начала его реализации, что способствовало более правильному градостроительному решению [5].
2 https://blackvr.org/aira_technopark_a
Также важно отметить применение иммерсивности в виртуальном воссоздании и историческом анализе: VR и AR могут использоваться для создания виртуальных реконструкций исторических районов и зданий, позволяя исследователям и публике погрузиться в прошлое города и изучить его эволюцию. Яркий пример воссоздания городского пространства в виртуальной среде—это восстановление Помпеи. Восстановление началось с дома Эпиграмм. Исследовательская группа использовала платформу Unity для воссоздания 3D-модели дома. Затем они использовали пространственный анализ и технологию отслеживания глаз, чтобы наблюдать за тем, как посетители входят в Дом Эпиграмм в виртуальной реальности и на что в первую очередь обращают своё внимание (рис. 3). «Это исследование доказало возможность собирать, количественно оценивать и анализировать данные, касающиеся визуального опыта в виртуально реконструированном помпейском доме, — заявили авторы исследования.—Результаты этого недавно разработанного процесса могут значительно помочь будущим исследованиям римских домов, а также социально-политическую обусловленность подобных объектов» [6].
Ш
ОС
э
I-
и ш
I-
м
X
и
ОС <
3
Рис. 3. Дом Эпиграмм в реальной и виртуальной реальности
С помощью AR и VR можно добавлять дополнительные информационные слои на реальный вид
4
О
а о
>s
S
городской среды для ГИС-систем и создавать виртуальные туры по городским районам, позволяя архитекторам и градостроителям более детально изучать и анализировать среду. На практике это может помочь принимать более обоснованные решения о размещении зданий, инфраструктуры и зон отдыха, а также полезно для отображения различных статистических данных, планов развития и другой _ информации, которая помогает в принятии решений по городскому устройству. М g Уже существует платформа, подходящая под вышеперечисленные задачи — Google Earth VR. ^ J Особенностями этой программы являются: jf н
с; *
1. Иммерсивные исследования. Google Earth VR позволяет пользователям войти в виртуальное О j
ГО и
Hi S
СО (J
. а
s. 2
2 ü
S и
пространство и свободно перемещаться вокруг трехмерной модели Земли. Вы можете путешествовать над горами, парить над городами, исследовать пляжи, леса и многое другое.
2. Слои информации. Помимо основной 3D-модели мира, Google Earth VR позволяет добавлять различные информационные слои, такие как местоположения ресторанов, отелей, достопримечательностей и других интересных мест. X s
I £
__< о
to m
3 ¡г л
3 https://fishki.net/4107007-uchenye-vossozdali-odin-iz-samyh-roskoshnyh-domov-v-pompejah-v-virtualynoj-realynosti.html S q
°
3. Масштабируемость. Пользователи могут масштабировать изображение, чтобы рассмотреть объекты в деталях или получить обзор на больших расстояниях.
4. Интерактивность. Вы можете взаимодействовать с некоторыми объектами и местами, такими как информационные булавки, чтобы получить дополнительные сведения о них.
5. Путешествие во времени. Google Earth VR также поддерживает функцию «История», которая позволяет вам сравнивать изменения в городах и ландшафтах на протяжении времени.
6. Возможности обучения и исследования: Google Earth VR может быть полезным инструментом для образования, исследований и профессионального использования. Это может быть особенно полезно для архитекторов, урбанистов и других специалистов, которые хотят изучать городскую среду и планирование (рис. 4).
Хотя внедрение иммерсивных технологий в градостроительный анализ находится на начальном этапе, и в основном этим занимаются частные компании в коммерческих целях, ученые и эксперты полагают, что эти технологии могут играть важную роль в повышении эффективности градостроительной деятельности и улучшении жизни граждан в городах.
Рис. 4. Вид на собор Санта-Мария-дель-Фьоре4
Заключение
Подчеркнуть важность иммерсивных технологий в градостроительном анализе является необходимостью в нашей современной эпохе цифрового прогресса. Иммерсивные технологии дают возможность создания цифровых трехмерных моделей городской среды, позволяя инженерам и архитекторам оценить будущие строительные проекты.
Иммерсивные технологии позволяют создавать детальные модели городской среды, предоставляя возможность рассмотреть перспективы развития городской инфраструктуры, улучшить дизайн городской среды, оптимизировать транспортную систему, управлять городской политикой и грамотно
4 https://store.steampowered.com/app/348250/Google_Earth_VR/
планировать будущие строительные проекты. Они станут важным и неотъемлемым инструментом для создания осведомленной и продуманной городской среды. Они также могут быть использованы для визуализации пользовательских интерфейсов, что в свою очередь позволяет пользователям быстрее и точнее определить, как использовать городское пространство.
При правильном использовании иммерсивные технологии могут помочь городским органам оптимизировать бюджет, повысить качество жизни населения, уменьшить экологический след и максимизировать социально-экономический эффект.
Важно помнить, что иммерсивные технологиии—это не замена человеческому восприятию и опыту, но они могут быть полезными вспомогательными инструментами для более точных и рациональных решений в градостроительстве.
Исследования публикуются по результатам проведения научно-исследовательской работы «Иммерсивные технологии в контексте архитектурной среды», в рамках конкурса грантов на выполнение научно-исследовательских работ обучающимися СПбГАСУ в 2023 году.
Библиографический список
1. Кузнецов В. А., Руссу Ю.Г., Куприяновский В. П. Об использовании виртуальной и дополненной реальности // International Journal of Open Information Technologies. 2019. № 4. С. 75 - 84.
2. Лебедева В. Ю. VR-технологии в планировании и построении городского пространства // Культурные индустрии в пространстве открытого города. 2022. С. 374 - 377.
3. Использование VR-технологий при проектировании городского парка [Электронный ресурс] // Режим доступа // https://profil.mos.ru/inj/proekty/ispolzovanie-vr-tekhnologij-pri-proektirovanii-gorodskogo-parka.html (дата обращения 07.07.2023).
4. AR ТЕХНОЛОГИИ в благоустройстве городской среды [Электронный ресурс] // Режим доступа // https://blackvr.org/aira_technopark_ar (дата обращения 06.08.2023).
5. Виртуальная реальность как инструмент градостроительства [Электронный ресурс] // Режим доступа // http://ancb.ru/publication/read/5868 (дата обращения 11.08.2023).
6. Ученые воссоздали один из самых роскошных домов в Помпеях в виртуальной реальности [Электронный ресурс] // Режим доступа // https://fishki.net/4107007-uchenye-vossozdali-odin-iz-samyh-roskoshnyh-domov-v-pompejah-v-virtualynoj-realynosti.html (дата обращения 15.08.2023)
USING IMMERSIVE TECHNOLOGIES IN URBAN PLANNING
A. A. Ivanikhina M. V. Zolotareva
St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, St. Petersburg
<
CL
>
1-
*
ш
1-
S
X
CL
<
ш
ce
э
1-
и
ш
1-
М
X
и
се
<
Z
о ¡e и
о a о
>s s
< о CO ç ш о О. I
2 S
1 *
0 i
PO n
ni S СО и
. a
1 *
2 ü S щ
xS
< о
" 2 s s
< с . и
< S
Abstract
The article considers the actual application of immersive technologies in the field of urban planning and urban planning. In conditions of rapid urbanization, the requirements for the quality of the urban environment are growing. The authors draw attention to the potential of immersive technologies for creating accurate three-dimensional models of urban infrastructure, optimizing the transport system, predicting political and economic changes, and dynamically planning future projects. The article analyzes in detail the use of immersive technologies to create virtual models of the urban environment, interact with city residents, study the impact of new construction projects on the environment and improve the quality of life. The use of immersive technologies can help optimize the budget, reduce the environmental impact and increase the socio-economic effect of urban development projects.
The Keywords
immersive technologies, augmented reality, virtual reality, urban space
Date of receipt in edition
22.08.2023
Date of acceptance for printing
27.08.2023
Ссылка для цитирования:
А. А. Иванихина, М. В. Золотарева. Использование иммерсивных технологий в городском планировании. — Системные технологии. — 2023. — № 3 (48). — С. 194 - 200.
