ФГБОУ ВО «ГМУ им. адм. Ф.Ф.Ушакова»

Научно-исследовательская лаборатория
«Технологии виртуальной
и дополненной реальности»
(проект)

Направления научных исследований

Лаборатория «Технологии виртуальной и дополненной реальности» занимается широким спектром исследований, связанных с применением VR/AR в контексте транспорта и портовых операций.

1. Обучение и переподготовка персонала

VR и AR используются для создания интерактивных учебных программ, позволяющих сотрудникам отрабатывать навыки в безопасной виртуальной среде. Это особенно актуально для обучения судоводителей, операторов портового оборудования, судовых механиков и инженеров, где можно моделировать различные ситуации без риска для жизни и здоровья.

2. Оптимизация транспортных процессов

Применение VR для симуляции транспортных потоков, планирования маршрутов, оптимизации загрузки и разгрузки судов в портах. Это помогает в выявлении узких мест и разработке решений для повышения эффективности операций.

3. Безопасность транспортных операций

VR и AR помогают в создании симуляторов работы судового и берегового персонала в различных ситуациях. Это позволяет разрабатывать и тестировать новые системы безопасности и предупреждения аварий.

4. Управление портовыми операциями

VR и AR используются для визуализации и планирования портовых операций, включая управление грузопотоками, оптимизацию использования пространства в порту, а также для обучения работников по работе с новым оборудованием или в условиях новых технологических процессов.

5. Мониторинг и диагностика оборудования

AR-технологии могут накладывать информацию о техническом состоянии оборудования прямо в поле зрения операторов, что упрощает процессы обслуживания и ремонта, снижая время простоя.

6. Проектирование и моделирование

VR позволяет создавать виртуальные модели портовых сооружений и транспортных средств для их тестирования и оптимизации дизайна до реального строительства или производства.

7. Интеграция с ERP/TMS/WMS системами

Для более эффективного управления логистикой и складскими операциями, технологии AR могут интегрироваться с существующими системами управления ресурсами, транспортом и складом, предоставляя операторам реальное время информацию и визуализацию задач.

Перспективные задачи

Научная лаборатория технологий виртуальной и дополненной реальности (VR/AR) в Университете активно решает как отраслевые, так и фундаментальные задачи, поддерживаемые государственными инициативами, включая Минобрнауки России, Фонд перспективных исследований, Российский научный фонд и др.
Основные направления работы приведены в таблице.

Категория	Направления деятельности	Примеры и описание

1. Синтетические данные для машинного обучения (ML)	Создание VR/AR-сред для генерации размеченных датасетов	Виртуальные 3D-сцены с автоматической фиксацией параметров объектов (координаты, размеры). Используется для обучения алгоритмов беспилотного транспорта и робототехники.

2. Образовательные решения	Виртуальные лаборатории и тренажёры	Симуляторы движения судна, погрузочных/швартовочных работ в порту, работ в трюме, следственных действий в юриспруденции, химических реакций, физических экспериментов и др. Безопасное обучение без рисков.
	Иммерсивные экскурсии	3-мерные туры в исторические места, музеи, микромир. Языковые среды с общением через VR.
	AR-учебники	Интерактивные 3D-модели, оживающие при наведении камеры. Применяются в изучении образовательных дисциплин.

3. Инженерные и промышленные симуляции	Проектирование в VR	VR-объекты и виртуальные 3D-сцены различного назначения.

4. Интеграция с нейросетями и интернетом вещей (IoT)	Нейроинтерфейсы и ML	Системы управления виртуальными объектами через анализ мозговой активности. Используются в образовательных квизах и тренажёрах.

5. Техническая оптимизация	Улучшение автономных устройств	Шлемы, не требующие подключения к ПК. Подходят для изучения курсов и массового использования.
	Снижение побочных эффектов	Улучшение оптики, уменьшение задержек изображения для предотвращения головокружения.
	Беспроводные решения	Повышение мобильности и безопасности пользователей.

6. Фундаментальные исследования	Моделирование физических законов	Точное прогнозирование реакций в виртуальных средах (например, химические и физические процессы, эффект присутствия при определённых событиях, экстремальных условиях).
	Влияние VR/AR на когнитивные процессы	Исследование улучшения запоминания материала и развития пространственного мышления.

7. Государственная поддержка и перспективные направления	Программы и оборудование	Участие в проектах Минобрнауки России, Национальной ассоциации трансфера технологий, Фонда перспективных исследований, Российского научного фонда, Фонда «Сколково», Агентства стратегических инициатив, «Точки кипения» и др.
	Партнёрства с отечественными IT-компаниями и вузами	Совместные проекты с предприятиями и организациями для создания промышленного и образовательного контента, участие в импортозамещении программных и технических решений.
		Создание интеллектуальных технологий, способных помогать, либо заменить человека-оператора при решении различных задач обработки информации.
		Создание перспективной электронной компонентной базы, в том числе для технологий квантовой обработки информации, фотоники, нейроморфных систем обработки информации, углеродной и вакуумной электроники и др.
		Проектирование и разработка новых IT-решений, среди которых технологии коллективной подготовки инженерного программного обеспечения, а также средства информационной поддержки жизненного цикла продукции с использованием технологий виртуальной и дополненной реальностей.

8. Международные инициативы	Партнёрства с IT-компаниями и вузами дружественных стран	Участие в конкурсах и грантах дружественных стран, проектирование и разработка VR/AR-решений для промышленности и образования.