Интерактивная визуализация в Русском Павильоне: разработку Института наукоемких компьютерных технологий выставили на Венецианской архитектурной биеннале

До конца ноября 2018 года на Венецианской архитектурной биеннале будет демонстрироваться динамическая модель пассажиропотоков на новом вокзале «Олимпийский парк» в Адлере. Модель разработали сотрудники лаборатории интерактивной визуализации Института наукоемких компьютерных технологий по заказу Архитектурного бюро «Студия 44» – авторов проекта вокзала построенного к Олимпиаде

Проект Университета ИТМО и партнеров на Венецианской архитектурной биеннале

Павильон России на биеннале в Венеции посвящен прошлому, настоящему и будущему железных дорог, что символично отражает общую тему выставки «Свободное пространство», ведь именно железные дороги позволяют путешествовать по огромным территориям страны.

Вокзал «Олимпийский парк» в Адлере является самым молодым крупным вокзалом, построенном в России. Его пропускная способность – до 8500 человек в час, в пиковые нагрузки количество пассажиров, одновременно находящихся в здании, может достигать 3000, площадь комплекса – 30 тысяч квадратных метров. Во время Олимпиады поезда болельщиков прибывали ориентировочно каждые 15 минут. Чтобы не допустить заторов людей, проектировщиками была заложена концепция расширения пространства на поворотах во избежание чрезмерного скопления людей на перронах.

Динамическая модель пассажиропотоков на вокзале «Олимпийский парк»
Динамическая модель пассажиропотоков на вокзале «Олимпийский парк»

«При подготовке к выставке мы хотели визуализировать динамику потоков пешеходов на вокзале для подтверждения собственных гипотез, заложенных в архитектуру здания при его проектировании, но не знали, куда и к кому обратиться, – прокомментировал Иван Кожин, представитель Студии 44 и продюсер проекта. – Но, когда натолкнулись на видео модели эвакуации посетителей стадиона “Санкт-Петербург”, мы поняли, что далеко идти не придется: все нужное есть в нашем родном городе, в Университете ИТМО. У нас уже были грубые оценочные расчеты пассажиропотоков, достаточные для этапа проектирования, но никак не позволяющие эти потоки визуализировать в динамике. Мы хотели, чтобы научные сотрудники вуза за счет высокой детализации и реалистичности моделирования подтвердили или опровергли правильность принятых нами решений. И смогли бы визуализировать потоки пассажиров в рамках общей визуальной стилистики экспозиции. Благодаря таким инструментам можно заранее анализировать, как какие-либо архитектурные элементы влияют на логистику внутри зданий. Например, может оказаться, что, если скруглить какой-то из углов, люди будут перемещаться из одного конца здания в другой быстрее на 1-5 минут. Кроме того, этот проект отлично показал нам, как программисты могут работать вместе с архитекторами в рамках общих задач. У нас уже есть мысли о том, чтобы применить моделирование в актуальном проекте по строительству нового музейно-выставочного комплекса “Оборона и блокада Ленинграда”».

Конструктивная 3D-модель вокзала уже была подготовлена на этапе проектирования вокзала. Задача сотрудников кафедры высокопроизводительных вычислений состояла в том, чтобы именно визуализировать потоки пассажиров и на основе компьютерных моделей проверить гипотезу, заложенную в архитектурной концепции вокзала.

«Наша модель показала, какова может быть максимальная плотность людей в пиковые нагрузки на вокзал и сколько времени занимает у людей путь с момента высадки из поезда до момента их выхода на площадь перед вокзалом. Олимпийский сценарий динамики пассажиропотоков на вокзале во многом схож с кейсом эвакуации: в обоих случая большое количество людей должно максимально быстро и безопасно покинуть здание при минимальных столкновениях и заторах», – сказал старший преподаватель кафедры высокопроизводительных вычислений Андрей Карсаков, курировавший проект.

Он добавил, что при проработке комплексной модели пассажиропотоков на всём транспортно-пересадочном узле использовалась комбинация «серьезных» сред моделирования и современного инструментария, применяемого в разработке игр. Для создания ИИ в этом проекте был использован фреймворк мультиагентного моделирования Menge, который отвечал за низкоуровневую навигацию в пространстве и избегание препятствий пешеходами. А вот более высокоуровневая поведенческая модель, а также модель дорожного движения была реализована студентами Университета ИТМО прямо внутри игрового движка Unreal Engine 4.

Что интересно, проект изначально обсуждался и запускался с ориентацией на вовлечение студентов в работу над ним – студента МАРХИ со стороны заказчика и студентов кафедры ВПВ программы «Технологии разработки компьютерных игр» Андрея Симонова и Кирилла Голубева.

Андрей Карсаков, Андрей Симонов и Иван Кожин
Андрей Карсаков, Андрей Симонов и Иван Кожин

«Направлением моих исследований является искусственный интеллект для неигровых персонажей, то есть тех, которые наполняют игровое окружение, делают виртуальный мир живым. Такие технологии поведенческого моделирования можно применять в широком спектре задач, не только в геймдеве, но и в том числе там, где необходимо понять и спрогнозировать максимально реалистичное движение потоков людей. Благодаря этому проекту мне удалось сразу же на первом году обучения в магистратуре опробовать идеи, которые я прорабатываю в своей исследовательской работе», – сказал Андрей Симонов.

Про технические подробности того, как «подружить» Unreal Engine 4 с системой моделирования толп, сделать nice-looking визуал, удовлетворить творческого заказчика и «отстрелить себе несколько конечностей» на пути к успешной сдаче проекта, будучи студентом, Андрей подробно расскажет 23 июня на митапе питерского сообщества разработчиков Unreal Engine 4. Узнать полный список докладчиков и зарегистрироваться на событие можно по ссылке.

Редакция новостного портала
Архив по годам:
Пресс-служба