Цифра- Научно-практический журнал

Алексей Лошкарев: «Первоочередное, чем должен овладеть студент, это умение ориентироваться в стеке технологий»

Фото: Александра Белова

— Алексей Сергеевич, как бы вы охарактеризовали виртуальную реальность: что это такое и чем она отличается от дополненной реальности?

— Виртуальная реальность — это достаточно широкое понятие, которое не ограничивается только тем, что мы видим, надев VR-шлем. Виртуальная реальность — это все, что существует в цифровом мире. То есть, например, когда мы включаем компьютер, вся среда внутри него — это, по сути, и есть виртуальная реальность, только без погружения: мы не погружаемся внутрь нее, не ходим по этому пространству внутри. Но, тем не менее, можем со стороны наблюдать за тем, что там происходит. Когда речь идет о виртуальной реальности с погружением, то, надев шлем, мы попадаем в виртуальный трехмерный мир, можем в нем выполнять какие-либо действия, взаимодействовать с другими пользователями.

Дополненная реальность предполагает, что на изображение реального мира накладывается несуществующая в нем реальная вещь. Самый знакомый всем пример: если навести камеру телефона на метку или даже текст, то мы увидим, как поверх этого отображается какая-либо другая информация: текстовая, трехмерная или видео.

— Каковы сегодня основные сферы применения виртуальной реальности, помимо всем известных видео­игр?

— Виртуальная и дополненная реальность — это инструменты с большим потенциалом использования. Все зависит от того, какую задачу надо решить. Например, в архитектуре и строительстве с помощью дополненной реальности можно представить себе, как в здании будут проложены коммуникации в реальных размерах. В образовании можно демонстрировать какие-либо модели по меткам в рамках учебного процесса. В виртуальной реальности можно воспроизводить ситуации, которые опасны в реальной жизни, скажем, проводить инструктаж среди работников по их действиям при пожаре. В медицине сегодня создаются различные симуляторы и тренажеры. В развлекательной сфере вы садитесь в большую установку, надеваете шлем, вас к тому же еще и качает, и вы чувствуете себя непосредственным участником фильма 3D.

И это, конечно же, далеко не все сферы применения виртуальной реальности.

— То есть, это одно из самых актуальных направлений в ИТ сегодня?

— Совершенно верно. И это очень хорошо оплачиваемый труд. Например, если посмотреть в интернете, сколько стоят услуги по созданию уже упомянутого мной инструктажа по пожарной безопасности, то можно увидеть внушительный ценник.

— Как в ПГУТИ изучается виртуальная реальность?

— Мы начали знакомство с виртуальной реальностью с создания цифрового двойника нашего вуза. Он почти готов. Это трехмерная модель ПГУТИ, в которую можно погрузиться и прогуляться по ней. Еще у нас есть музей вуза, в нем — свой набор шлемов. Надев их, можно посетить виртуальную экскурсию и рассмотреть все экспонаты. В рамках учебного процесса мы со студентами оцифровывали сам музей на игровом движке Unreal Engine. Ребята, которые этим занимались, проделали большую работу: они правильно выставляли настройки света, текстур (это называется запекание. — Прим. А. Лошкарев), выставляли тени. В итоге получилось очень красиво, интерактивно, с вау-эффектом.

Есть студенты, которые выбрали виртуальную реальность для дипломной работы. Эти ребята тоже делают разные интересные вещи. Например, у нас есть разработка по пожарной безопасности: нужно выбрать огнетушители правильного типа, которые подходят к определенному типу возгорания.

Есть свой игровой вариант Beat Saber (Бит сайбэ. — Прим. ред.), где нужно под музыку уничтожать кубики, летящие навстречу. Есть также отдельный проект с мультиплеером, благодаря которому в одной сцене могут встретиться несколько игроков. Это своего рода социальное взаимодействие, но уже в виртуальной реальности.

В идеале, думаю, мы придем к полностью цифровому вузу, когда можно будет удаленно подключаться к определенной среде с полноценными аватарами и общением.

— Обучение организовано в виде целого направления?

— Да, в первую очередь мы обучаем стеку технологий и показываем, в каком направлении студенту развиваться, чтобы создавать полноценные проекты с виртуальной реальностью. Это самое первоочередное, чем должен овладеть студент, — умением ориентироваться в стеке технологий. И когда человек уже прошел наш курс, он понимает, какие инструменты ему нужно использовать, чтобы реализовать поставленную заказчиком задачу.

Связанные с виртуальной реальностью направления подразумевают параллельное изучение сразу нескольких вещей. Например, это 3D-моделирование. Скажем, чтобы оцифровать экспонаты музея, нужно сначала их сфотографировать со всех сторон, по фотографиям, референсам создать модели каждого экспоната в трехмерном пространстве. Затем они внедряются в игровой движок Unity (Юнити. — Прим. ред.) или Unreal Engine (Анриал Энджин. — Прим. ред.). Поэтому еще нужно уметь работать с движком, то есть обладать знаниями в области языков программирования. Также нужно знать основы дизайна: мало сделать объект трехмерным, нужно еще продумать, как он будет расположен, а также как раскрашен, ведь реальный объект не всегда имеет однотонный равномерный цвет по всей поверхности.

— А что подразумевает направление обучения «Разработка видеоигр и мультимедийных приложений»?

— Обучение не только нацелено на разработку непосредственно видеоигр, а в том числе на понимание студентами языков программирования. И по стеку технологий ориентирует очень хорошо. Ребята учатся разрабатывать различные полезные вещи, например, внутренние приложения для компаний, те же мессенджеры. Поэтому, отучившись на этом направлении, студенты будут многое уметь и перед ними будет открыто очень много дверей.

— А какова материальная база для обучения работе с виртуальной реальностью?

— В вузе есть отдельная лаборатория виртуальной реальности, где установлены компьютеры с мощными процессорами и видеокартами. Также в нашем распоряжении набор гарнитур для виртуальной реальности HTC Vive Pro (Эйч Ти Си Виве Про. — Прим. ред.). Еще у нас есть 10 шлемов Оculus rift (Окулус рифт. — Прим. ред.) — это автономные, беспроводные шлемы.

В 2025 году для кафедры информационных систем и технологий закупили новые компьютеры для моделирования, проектирования, тестирования систем виртуальной реальности.

Фото: Александра Белова

— Алексей Сергеевич, а как вы можете оценить интерес студентов к виртуальной реальности?

— Когда ребята слышат слова «виртуальная реальность», первым делом сразу восклицают: «О, это где шлемы, будем играть!». А на самом деле, чтобы дойти до этапа игры, нужно много чего сделать: создать модель, раскрасить, внедрить ее в движок, запрограммировать и только после этого надеть шлем и тестировать. Это поначалу студентов немного отпугивает, потому что они думают: «Это сложно». Но мы, как преподаватели, как раз и видим свою задачу в том, чтобы направлять ребят, рассказывать, с чего начать, чем продолжить. И постепенно человек перестает бояться этой технологии и понимает, что она строится, в общем-то, на базовых вещах. Да, нужно потратить время. Если у студента есть интерес и усидчивость, то он обязательно добьется своего, особенно когда ребята работают в команде: у них получаются действительно классные вещи!

— В 2024 году вы прошли обучение по программному обеспечению виртуальной и дополненной реальности от ООО «АР СОФТ». Какие возможности это открыло перед вами как перед преподавателем?

— Компания занимается внедрением цифровых виртуальных сред в строительство и архитектуру. Они сосредоточены на дополненной реальности, например, могут разработать цифровую модель здания со всеми коммуникациями, строительными конструкциями и так далее. Также они сопровождают свои проекты: в процессе строительства приходят на площадку и проверяют, насколько соответствует реальное положение дел проекту. И если находят какое-либо отклонение, указывают его в цифровой модели: человек надел очки дополненной реальности и сразу увидел, в каком сегменте ошибка.

«АР СОФТ» поделились с нами своим продуктом. Таким образом, мы получили возможность более плотно поработать с БИМ-моделями. Это объемные архитектурные модели, которые используются при проектировании зданий в том числе.

— А с кем еще из индустриальных партнеров по виртуальной реальности, разработке видеоигр и мультимедийных приложений вы работаете?

— К нам зашли «Яндекс» и «Сбер». Планируем с ними более плотно взаимодействовать по игровому направлению. Также мы находимся в поиске партнеров-игровых студий, которые бы нас сопровождали.

— Какими вам видятся дальнейшие перспективы развития виртуальной реальности?

— Мне хотелось бы верить, что виртуальная реальность начнет более плотно взаимодействовать с реальностью. Для понимания приведу такой пример: крановщик каждый день вынужден подниматься в кабину и весь день проводить на высоте. Было бы здорово, если бы в будущем этот крановщик сидел в специальном кабинете, надев шлем, управлял краном с земли. Я думаю, что подобные технологии когда-нибудь начнут внедрять в нашу жизнь.

Татьяна Плотникова

Цифровые гении прикладной информатики рождаются в стенах ПГУТИ

Фото: предоставлено Ольгой Черных

Превратить хаос информации в кристально чистую ясность, перевести со сложного языка данных на язык человеческого понимания, преобразовать сложное в элегантные истории, графики, картинки — это невероятно востребованные навыки в связи с необходимостью оперативно анализировать данные и быстро осмыслять факты и сведения. Поэтому выпускники ПГУТИ, вооруженные знаниями в области визуализации информации и цифрового дизайна — желанные соискатели во многих сферах деятельности.

Где искать прикладную информатику

Желание абитуриентов получить профессию, которая будет актуальна, востребована и хорошо оплачиваться еще долгие годы, приводит их к поиску направления «Прикладная информатика». Ольга Черных предостерегает ребят от неверного пути: по такому запросу отыскать не получится, ведь прикладная информатика глубоко проникает сразу в несколько направлений обучения в вузе. Преподаватель составила подробную карту, которая позволит четко следовать намеченной цели.

Так, например, стоит посмотреть курс «Инструменты анализа и визуализация больших данных», который преподается на бакалавриате в профилях «Аналитика и цифровизация бизнес-процессов» и «Управление цифровыми инновациями», а также в магистратуре по направлению «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» в профиле «Информационные цифровые системы в управлении».

Также можно познакомиться с курсом «Цифровой дизайн, инфографика и визуализация данных в управлении», который изучается также на бакалавриате на направлении «Информационные цифровые системы в управлении».

И наконец, есть смысл заглянуть в программу курса «Инфографика, типографика и полиграфический дизайн» по направлению «Реклама и связи с общественностью».

«Таким образом, прикладная информатика — это достаточно глубокое и многогранное направление, которое охватывает несколько уровней высшего образования и дающее студентам ценные знания по цифровому дизайну, инфографике и визуализации данных», — констатирует Ольга Черных.

Структура обучения и глубина знаний

Обучение прикладной информатике в ПГУТИ охватывает как теоретические, так и практические аспекты. По словам Ольги Черных, около 20-30% времени отводится на изучение основ визуального восприятия, принципов инфографики и анализа данных. Оставшиеся 70-80% посвящены практической работе: освоению инструментов, созданию инфографики и интерактивных дашбордов, а также анализу и критике реальных кейсов. Такой подход гарантирует получение глубоких и обширных знаний, ориентированных на смысловое понимание, а не просто на техническое исполнение.

Инфографика и визуализация — в чем отличия

Для непосвященных инфографика и визуализация данных выглядят как синонимы. Однако это не так. Инфографика похожа на фильм о путешествиях с завершенным понятным сюжетом, в котором воедино сливаются данные, текст и иллюстрации. Широкая аудитория получает определенные выводы автора, его обоснованное четкое мнение.

А вот визуализация данных, напротив, как документальный фильм без резюме.

Процесс или результат преобразования наборов чисел в график или диаграммы предназначен для самостоятельного глубокого анализа, обнаружения закономерностей и интерпретации.

«Кратко: инфографика — это история, визуализация — это инструмент анализа», — обобщает Ольга Черных.

Быстро, быстрее, еще быстрее!

Эпоха цифровизации диктует свои правила. Образно говоря, раньше можно было медленно ехать на машине, с остановками, внимательно оглядывать окрестности и записывать в блокнот анализ увиденного. А сейчас надо настолько быстро все схватывать, как будто летишь на ракете! И при этом охватить весь объем информации, ничто не должно уйти из вида. И в этом помогает прикладная информатика: если раньше необходимо было часами копаться в цифрах, то теперь щелк — и появилась яркая, понятная, запоминающаяся картинка.

«Ключевым драйвером этой трансформации стал взрывной рост объемов информации (Big Data), требующий ускоренного восприятия контента, — рассказывает Ольга Черных. — Развитие передовых технологий, включая искусственный интеллект и интерактивные форматы, также сыграло решающую роль. Автоматизация создания визуализаций, необходимость кросс-платформенной адаптивности (mobile-first), рост влияния интерактивности и стремление сделать сложные данные доступными и запоминающимися — все это формирует современный ландшафт данной дисциплины».

Востребованность у работодателей

Перспективы развития инфографики и визуализации данных тесно связаны с ростом объемов информации и потребностью в ее быстром восприятии. Поэтому на долгие годы вперед у специалистов, умеющих коммуницировать через визуальные образы, создавать удобные интерфейсы и представлять сложные данные, работы будет много.

«Направления, связанные с аналитикой и цифровизацией бизнес-процессов, являются одними из самых востребованных в 2025-2026 годах, демонстрируя четырехкратный рост интереса работодателей», — утверждает Ольга Черных. По ее мнению, подавляющее большинство компаний осознают критическую важность автоматизации для повышения эффективности, сокращения издержек и перехода к управлению на основе данных. Ключевые тренды, такие как растущий интерес к автоматизации, смещение фокуса на системную работу с данными, внедрение генеративного ИИ и сохраняющийся высокий спрос на бизнес-аналитиков, эту тенденцию подкрепляют. Основными драйверами преподаватель ПГУТИ считает снижение издержек, улучшение качества продукции, а также рост производительности и конкурентоспособности.

Ольга Никитина

Ключевые профессии и направления

Дизайнер инфографики / Специалист по визуализации данных (Data Visualization Designer): создает графики, диаграммы, интерактивные инфографики и плакаты для представления сложных данных, интерпретирует большие данные.

UX/UI-дизайнер (User Experience/User Interface): разрабатывает логику и внешний вид цифровых продуктов (сайтов, приложений), работая с интерфейсами, кнопками и структурой.

Веб-дизайнер / Продуктовый дизайнер: создает визуальную оболочку веб-сайтов, мобильных приложений, учитывая бизнес-метрики и удобство пользователя.

Моушн-дизайнер (Motion Designer): оживляет статичную инфографику, создает анимацию интерфейсов, видеоролики и интерактивные переходы.

Графический дизайнер / Дизайнер визуальных коммуникаций: создает айдентику, баннеры и рекламные материалы.

Дизайнер анимированной инфографики, 3D-дизайнер, мультимедиа-дизайнер.

Прикладная информатика в «плюсах»

Технологический прогресс: ИИ и машинное обучение автоматизируют построение визуализаций, ускоряя обработку огромных массивов данных. Кроме того, скучные статистические отчеты трансформируются в интересные и легкие для понимания визуальные форматы.

Интерактивность и реальное время: Динамичные дашборды, настраиваемые пользователем, предоставляют информацию в реальном времени. Переход от статических картинок к интерактивным графикам позволяет пользователям исследовать данные самостоятельно, а создание Rich-контента и карточек для маркетплейсов с помощью ИИ становится стандартом, ускоряя процесс. В бизнес-аналитике дашборды используются для мониторинга KPI, анализа трендов и принятия управленческих решений.

Оптимизация восприятия: Инфографика обрабатывается мозгом на 60% быстрее текста, что критично для понимания сложных процессов. Например, в науке и образовании визуализация сложных научных данных, исторических процессов, карт и схем упрощает усвоение материала и повышает эффективность запоминания. В СМИ также активно используют возможности наглядного объяснения сложных явлений (Data Journalism).

Повышение вовлеченности: Визуальный контент привлекает на 94% больше просмотров, что важно для маркетинга и социальных сетей. Так, рекламная инфографика в карточках товаров на маркетплейсах подчеркивает преимущества продукта, стимулируя продажи.

Кросс-платформенность: Легкая адаптация под различные устройства и форматы.

Иммерсивные технологии: AR/VR открывают новые 3D-способы взаимодействия с данными.

Рост визуальной культуры: Переход к более дизайнерским, метафоричным формам инфографики.

Преодоление языковых барьеров: Универсальный визуальный язык facilitates communication.

3D-моделирование и CAD-системы в ПГУТИ: практический подход

Фото: Ольга Никитина

Практика — ключ к мастерству, теория — лишь начало пути

Елена Александровна выстроила учебный процесс так, чтобы практические занятия занимали львиную долю времени. Эта методика доказала свою эффективность. Одной теории по 3D-моделированию и CAD-системам недостаточно, чтобы стать истинным профессионалом. Нужно много практики. «Поэтому наши занятия — это погружение в мир системы трехмерного моделирования „КОМПАС-3D“ для работы с CAD-системами и интенсивная практика 3D-моделирования. И когда наши выпускники приходят на реальные проекты, они уже вооружены глубоким пониманием инструментов, интуитивно ориентируются в интерфейсе, владеют специальными командами и, что самое главное — имеют бесценный практический опыт самостоятельного создания 3D-моделей или даже онлайн-игр и проектов!», — рассказывает Елена Богданова.

В процессе обучения неизбежны трудности, но лабораторные работы и созданы для того, чтобы без риска «набить шишки», под чутким руководством преподавателя найти и исправить ошибки, извлечь из них ценный урок. «Приходит студент, расстроенный: „У меня текстура не запекается!“ — делится недавней историей Елена Александровна. — Мы вместе шаг за шагом разбираемся, что было сделано не так. Часто оказывается, что, не проработав одни этапы, студент приступает к следующим, упустив важные нюансы. Ему мгновенно становится очевидно, к чему приводит такая спешка. Стоит переделать все как положено — и вот она, сияющая 3D-модель, результат его труда!»

Аналогичные ситуации возникают и при освоении CAD-систем. Здесь на помощь студентам приходят методические пособия, разработанные Еленой Александровной. Написанные простым, понятным языком и богато иллюстрированные, они позволяют студентам самостоятельно находить корни своих ошибок, сопоставляя используемые инструменты и наглядно выявляя некорректно заданные параметры.

Освоение 3D-моделирования и CAD-систем сродни обу­чению игре на музыкальном инструменте. Когда человек владеет теорией и имеет перед собой нотный лист, дальнейшее развитие его таланта зависит исключительно от приложенных усилий и времени, посвященного практике. Более того, именно он выбирает, какую «музыку» будет создавать, а диапазон его возможностей поистине безграничен.

Что творят студенты с помощью системы КОМПАС-3D и 3D-моделирования

Обучение CAD-системам в ПГУТИ проходит на базе мощной российской системы трехмерного моделирования «КОМПАС-3D». Эта разработка, полностью соответствующая всем стандартам, активно используется на ведущих промышленных предприятиях Самары и всей России. С помощью «КОМПАС-3D» студенты создают чертежи, модели для производства продукции, разрабатывают детали и даже создают анимацию, оживляя механизмы, разбирая их на составляющие и собирая вновь. Инструментарий «КОМПАС-3D» достаточен для всестороннего моделирования: твердотельного (моделирование сложных форм), поверхностного (например, создание тапочек), сплайн-моделирования (лопатки двигателя самолета) и т.п.

«КОМПАС-3D» не предназначен для создания высокохудожественных и фотореалистичных изображений. Как отмечает Елена Александровна, его сила в практическом применении для создания проектов в ключевых отраслях: авиационной, железнодорожной, автомобильной, строительной, военной и рекламной.

3D-проект внеземного кампуса для комфортного проживания группы исследователей

Сфера применения 3D-моделирования не менее обширна: наука, сельское хозяйство, реклама, дизайн, игровая индустрия, кино, мультипликация, 3D-печать, робототехника (например, компоненты «умного дома»), демонстрационные проекты, медицина.

«Сегодня сложно найти сферу, где 3D-моделирование не находит своего применения, — делится Елена Богданова. — Оно применяется и для помощи бойцам на СВО: моделируются конструкции БПЛА, а таже комплектующие детали для их ремонта и восстановления, которые распечатываются на 3D-принтерах, создаются симуляторы для обучения управлению БПЛА в различных условиях».

Особо Елена Александровна отмечает роль искусственного интеллекта, который становится незаменимым помощником в генерации идей для проектов и в процессе 3D-моделирования. Взаимодействие ИИ и 3D-моделирования — это неизведанная территория, которую Елена Александровна и ее студенты смело исследуют, подобно первооткрывателям, прокладывая путь в будущее.

Студенты ПГУТИ: инженеры по призванию или художники по натуре?

Для тех, кто выбрал ПГУТИ сердцем, и кто истинно стремится к знаниям, процесс обучения в вузе легкий и продуктивный. По наблюдениям преподавателя, многое зависит от школьной подготовки и от склада ума: для гуманитариев освоение компьютерной графики в техническом вузе может стать настоящим вызовом.

Однако не стоит заблуждаться: 3D-моделирование — это далеко не сугубо техническая дисциплина. «Важен и художественный потенциал: насмотренность, вкус, внутренняя эстетика. Наличие навыков программирования значительно расширяет список потенциальных работодателей, делая студента поистине ценным специалистом», — отмечает Елена Богданова.

Современные программы 3D-моделирования позволяют создавать уникальные изображения и анимации с помощью скриптов. Студенты-программисты, углубляющиеся в 3D-моделирование, часто выбирают создание онлайн-игр для своих дипломных проектов.

Главная цель студентов в освоении 3D-моделирования — разрабатывать высокохудожественные, реалистичные и захватывающие проекты, достигать такого уровня мастерства, чтобы модели могли быть интегрированы в виртуальную реальность.

Студенты, увлекшиеся 3D-моделированием еще в школе и имеющие базовые навыки, стремятся попасть в группу олимпиадников по 3D-моделированию. «Конкурс в эту группу очень высок, а предпочтение отдается кандидатам с уже имеющимися знаниями и весомым портфолио, — рассказывает Елена Александровна. — Эти ребята регулярно участвуют в Международной олимпиаде «IT-планета». Стоит отметить, что в 2025 году две команды Елены Богдановой вышли в полуфинал олимпиады, а одна из них — со вторым результатом! И это при огромном конкурсе, когда за право победителя боролось 143 команды и только 10 могли выйти в полуфинал.

Профессии специалистов, владеющих CAD-системами: конструктор, технолог, инженер по 3D-печати, инженер по 3D-моделированию (модель в его исполнении можно изготовить на станке с ЧПУ).

Выпускники ПГУТИ: покоряя вершины профессии

Среди выпускников ПГУТИ много тех, кто остается верным выбранной специальности. «Некоторые мои дипломницы остаются работать в ПГУТИ. А тех, кто ушел в мир моделирования, я с удовольствием приглашаю на свои лекции, — рассказывает Елена Александровна. — Недавно к нам приходила моя бывшая студентка, ныне магистрантка. Она поделилась своим опытом моделирования макета кровеносной и капиллярной системы человека для студентов медицинского университета». Есть и такие, кто начинает строить карьеру еще во время учебы. Так, одну из студенток Богдановой пригласили на работу в студию 3D-моделирования, и сейчас девушка работает уже на уровне «middle». С гордостью Елена Александровна рассказывает про своих студентов, разработавших игры «с нуля» (от идеи до реализации), а также про студента, мастерски освоившего «КОМПАС-3D», создавшего модели для частной мебельной компании.

Ольга Никитина