Na Ústavu pozemního stavitelství FAST VUT letos úspěšně absolvovalo bakalářské studium prvních šest studujících, jejichž zkoušky se odehrály v rozšířené a virtuální realitě.

Návrhy staveb rodinných domů pro bakalářské státní zkoušky studenti prezentovali pomocí speciálních brýlí a několika propojených zařízení, včetně velkoplošné obrazovky a projektoru. Popisovali a vysvětlovali zvolený konstrukční systém, materiály, dispoziční a energetická řešení, větrání, vytápění, zařizovací předměty nebo využití konkrétní dispozice stavby. Dva ze zkoušejících se v průběhu zkoušky připojili do virtuálního prostředí, procházeli stavbou společně a měli prostor na dotazy a doplnění práce podle posudku oponenta. 3D modely je ve virtuální realitě (VR) možné rozložit do jednotlivých konstrukčních prvků, vrstev nebo řezů a ukázat konkrétní řešení i detaily. Vše se uskutečňuje v reálném čase. Zkušební komise si navíc pomocí QR kódu zároveň mohla kdykoliv otevřít projektovou dokumentaci na svém počítači nebo tabletu. 

„Přístup k projektování s využitím VR představuje velký posun v oblasti navrhování konstrukcí pozemních staveb. Studenti mohou nyní své návrhy prezentovat s návazností a detailností, která dříve nebyla možná, navíc vše vnímají v reálném měřítku. Virtuální a rozšířená realita umožňuje nejenom vizualizaci stavebních konstrukčních řešení, ale také jejich interaktivní prohlídky. Tento inovativní způsob projektování a prezentace posouvá hranice našeho oboru a přináší nové možnosti pro výuku i praxi. Jsem nadšený, že naši studenti mají příležitost využívat tuto technologii a věřím, že to výrazně zvýší jejich připravenost pro reálný svět projekční praxe a přinese studentům významnou konkurenční výhodu. Jsem rád, že jsme s kolegy našli studenty, kteří se nebáli a chtěli vyzkoušet to, co bude do budoucna standardem,“ uvádí profesor Jan Pěnčík.

Technologie a udržitelnost v jednom

Oficiální obhajobě a zkoušce předcházelo několik kol nácviku, kde si studující mohli vyzkoušet technickou stránku prezentace svých prací, trénovat práci s headsety a ovladači pro virtuální realitu i dalšími zařízeními, aby naostro vše běželo bez zádrhelů. Při zkoušce Ústav pozemního stavitelství využil prostředí IrisVR. „Technické potíže samozřejmě byly, jako u všeho nového. Řešili jsme licence k softwarům, které nejsou určeny pro akademické prostředí, velké datové objemy, kompatibilitu všech připojených zařízení, importy různých formátů souborů nebo kinetózu citlivějších jedinců. Ale dopadlo to skvěle a je to jenom začátek,“ shrnuje fázi ladění detailů doktorand Vojtěch Vaněk, který první skupině studentů pomáhal s přípravou na zkoušky a zastával funkci tajemníka ve zkušební komisi.  

Studenti své bakalářské projekty tvořili s ohledem na principy udržitelného stavebnictví. Ve svých návrzích se soustředili na využití moderních, k přírodě šetrných materiálů a technologií, energeticky úsporná řešení a enviromentální přístup.

Gaming pro stavebnictví

„Ve 3D není prostor pro chybu, museli jsme kreslit a modelovat pečlivěji, než kdyby to byly klasické tištěné výkresy.  Byli jsme nervózní, ale ne kvůli virtuální realitě, spíše celkově ze státnic,“ shrnují přípravu a průběh zkoušek studující. Pro ně tato inovace znamená novou úroveň interakce a porozumění oboru. S ovládacím rozhraním se někteří z nich teprve seznamovali, ale protože se virtuální prostředí stavebních projektů velmi podobá hernímu, neměli problém se zorientovat.  

Mezi hlavní výhody použití virtuální a rozšířené reality ve vzdělávání budoucích stavebních inženýrů a inženýrek patří zvýšená míra jejich zapojení, lepší vizualizace složitých konstrukčních řešení a možnost praktického procvičování v bezpečném virtuálním prostředí. Studující mohou okamžitě reagovat, upravovat modely a demonstrovat alternativní řešení. Tento způsob práce je dynamičtější a interaktivnější než tradiční metody, což vede k lepšímu pochopení a prohloubení znalostí. Navíc studenti získávají cenné zkušenosti s technologiemi, které už teď mění jejich budoucí práci.

Budoucnost začala  

Na Ústavu pozemního stavitelství plánují po úspěchu s bakalářskými projekty pokračovat příští rok s diplomovými pracemi. „Už brzy se projektování staveb více rozšíří i na cloud a s předpisy a legislativními normami bude pomáhat umělá inteligence. Bude je automaticky hlídat a doplňovat. Informační model budovy (BIM) ve virtuálním prostředí umožní úpravy projektu v reálném čase pomocí jednoho kliknutí nebo pohybu rukou,“ nastiňuje budoucnost stavebnictví David Bečkovský jako jeden z vedoucích těchto prací. Zároveň oceňuje, kteří se průkopnického záměru zúčastnili: „Říkali, že se potřebují hlavně učit otázky ke zkouškám a na VR nebudou mít čas, ale nakonec do toho šli, i když se zpracováním projektu měli mnohonásobně více práce.“ 

Všichni vyučující se shodují na tom, že tento směr modernizace práce ve stavebnictví je nevyhnutelný. Zkvalitní a zrychlí nejen samotné projektování a nutné vstupy souvisejících odborností, například statiků a dalších, ale i proces získávání stavebního povolení nebo prezentaci klientům. 

 

Informační model budovy (BIM, Building Information Modeling nebo Building Information Management) je přesný digitální otisk objektu a obsahuje všechny informace o něm v rámci celého životního cyklu — od návrhu, přes realizaci stavby, provoz až po jeho likvidaci. Umožňuje spolupráci všech profesí v reálném čase a zkvalitňuje rozhodování ve všech fázích i oblastech existence stavby.