Líders del pensament
Metaverse de la indústria 4.0 desbloquejat: com la tecnologia AR/VR, IA i 3D estan impulsant la propera revolució industrial
La realitat mixta immersiva i les tecnologies de realitat estesa, que inclouen realitat virtual (VR) i realitat augmentada (AR), continuen sent factors clau en la innovació i expansió empresarial. En transformar la manera com les empreses funcionen, interactuen amb els seus clients i assoleixen els seus objectius, aquest conjunt de solucions tecnològiques ha tingut un impacte significatiu en múltiples indústries.
Encara que encara està en els seus inicis, s'estima que tant la realitat augmentada com la realitat virtual superaran els 100 milions d'usuaris a tot el món el 2027.1. En adonar-se d'aquesta tendència, és evident que les organitzacions que adopten serveis de desenvolupament d'aplicacions AR/VR per crear experiències immersives per als seus usuaris excel·liran avui i en un futur proper.
Què és AR/VR
Amb l'objectiu de millorar la percepció i la interacció de l'usuari amb el món digital, la realitat augmentada (RA) i la realitat virtual (VR) són dues tecnologies separades però relacionades. Les principals distincions entre AR i VR són els dispositius utilitzats i la naturalesa de l'experiència: la RA té lloc en un entorn del món real, mentre que la realitat virtual és totalment virtual.
AR i VR s'inclouen a la categoria de tecnologia immersiva coneguda com a XR o realitat estesa. També hi ha realitat mixta (MR), que és essencialment una combinació de realitat augmentada (AR) i realitat virtual (VR). Combina el món físic i el digital per construir un espai on conviuen i es comuniquin en temps real.
En superposar dades digitals com imatges, vídeos i models 3D a l'entorn físic, realitat augmentada o AR, millora la manera com l'usuari percep i interactua amb el seu entorn. El contingut digital normalment es mostra en temps real mitjançant un telèfon intel·ligent, una tauleta o ulleres especialitzades de RA.
Encara que són conscients del seu entorn immediat, els usuaris de la tecnologia AR poden veure i interactuar amb objectes virtuals. Es poden trobar nombroses aplicacions de RA en diversos sectors, com ara la fabricació, la construcció, la venda al detall, la sanitat i molt més.
La realitat virtual pot submergir completament un usuari en un entorn digital que es simula i pot no assemblar-se gens al món real. El món virtual al qual entren els usuaris quan porten un auricular VR pot ser interactiu i sensible als seus moviments.
La tecnologia pretén donar als usuaris una sensació de presència i immersió fent-los sentir com si realment es troben "dins" d'un entorn virtual. Tant AR com VR tenen qualitats distintives que presenten oportunitats de negoci intrigants.
El que és encara més interessant és que aquestes tecnologies immersives de realitat mixta es combinen amb la intel·ligència artificial 3D (IA), l'aprenentatge automàtic (ML), els serveis al núvol i l'Internet de les coses (IoT) per alimentar tot, des de formació, disseny, enginyeria, producció, robòtica. i automatització per a empreses de tots els sectors, especialment en l'entorn de comerç electrònic en creixement. Com a resultat, les empreses de fabricació, sanitat, tecnologia, construcció, energia, automoció, aeroespacial i serveis financers (per citar-ne algunes) són més competitives i estan ben posicionades per al creixement futur.
En última instància, aquestes tecnologies s'estan aprofitant per ajudar les empreses a prendre decisions més intel·ligents i per complementar virtualment el capital humà per servir millor el client. En fer-ho, les organitzacions poden crear una experiència més sòlida i personalitzada per als clients, tant si es tracta d'un consumidor final com d'un soci al llarg de la cadena de subministrament. En tots els casos, les organitzacions intel·ligents, intel·ligents i reeixides estan traslladant les seves infraestructures de càrrega de treball a entorns en núvol per llançar i gestionar noves eines per a operacions escalables.
On la realitat mixta immersiva continua desafiant les empreses
El repte és que aquestes tecnologies requereixen grans dosis de dades, la capacitat de processar grans quantitats de dades a velocitats impecables i la capacitat d'escalar projectes en un entorn informàtic que sovint no ho permet en entorns d'oficina tradicionals.
Les empreses que busquen aprofitar la "Indústria 4.0" a través del metavers requereixen una fusió precisa i persistent del món real i virtual. Això significa representar models i escenes complexos amb detalls fotorealistes, representats a la ubicació física correcta (tant pel que fa al món real com al virtual) amb l'escala correcta i una posada precisa. Penseu en la precisió i la naturalesa precisa requerides per aprofitar AR/VR per dissenyar, construir o reparar components d'un motor d'aerolínia o un dispositiu quirúrgic avançat utilitzat en aplicacions mèdiques.
Això s'aconsegueix avui utilitzant GPU discretes d'un o més servidors i lliurant els fotogrames renderitzats de forma sense fil o remota a les pantalles muntades al capçal (HMD) com ara Microsoft HoloLens i Oculus Quest.
La importància del 3D i la IA en la realitat mixta immersiva
Un dels requisits clau per a les aplicacions de realitat mixta és superposar amb precisió sobre un objecte el seu model o el bessó digital. Això ajuda a proporcionar instruccions de treball per al muntatge i la formació, i a detectar qualsevol error o defecte en la fabricació. L'usuari també pot fer un seguiment dels objectes i ajustar la representació a mesura que avança el treball.
La majoria dels sistemes de seguiment d'objectes al dispositiu utilitzen imatges 2D i/o seguiment basat en marcadors. Això limita molt la precisió de la superposició en 3D perquè el seguiment en 2D no pot estimar la profunditat amb alta precisió i, per tant, l'escala i la postura. Això vol dir que tot i que els usuaris poden obtenir el que sembla una bona coincidència quan miren des d'un angle i/o posició, la superposició perd l'alineació a mesura que l'usuari es mou en 6DOF. Així mateix, la detecció, identificació i estimació d'escala i orientació d'objectes —anomenada registre d'objectes— s'aconsegueix, en la majoria dels casos, de manera computacional o mitjançant mètodes senzills de visió per ordinador amb biblioteques d'entrenament estàndard (exemples: Google MediaPipe, VisionLib). Això funciona bé per a objectes normals i/o més petits i senzills com ara mans, cares, tasses, taules, cadires, rodes, estructures de geometria normal, etc. No obstant això, per a objectes grans i complexos en casos d'ús empresarial, dades d'entrenament etiquetades (més encara). en 3D) no està disponible. Això fa que sigui difícil, si no impossible, utilitzar el seguiment basat en imatges 2D per alinear, superposar i fer un seguiment persistent de l'objecte i fusionar el model renderitzat amb ell en 3D.
Els usuaris de nivell empresarial estan superant aquests reptes aprofitant entorns 3D i la tecnologia d'IA en els seus projectes de disseny i construcció immersius de realitat mixta.
La IA 3D basada en l'aprenentatge profund permet als usuaris identificar objectes 3D de forma i mida arbitràries en diverses orientacions amb una gran precisió a l'espai 3D. Aquest enfocament és escalable amb qualsevol forma arbitrària i es pot utilitzar en casos d'ús empresarial que requereixen una superposició de renderització de models 3D complexos i bessons digitals amb els seus homòlegs del món real.
També es pot escalar per registrar-se amb estructures parcialment acabades amb els models 3D complets, permetent la construcció i el muntatge en curs. Els usuaris aconsegueixen una precisió en mil·límetres en el registre i la representació d'objectes amb aquest enfocament de plataforma superant la limitació de l'enfocament actual només del dispositiu. Aquest enfocament del seguiment d'objectes en 3D permetrà als usuaris fusionar realment el món real i virtual a les aplicacions empresarials, obrir molts usos que inclouen, entre d'altres: formació amb instruccions de treball contextuals precises, detecció de defectes i errors en construcció i muntatge, i disseny 3D i enginyeria amb renderització i superposició 3D de mida real.
Per què treballar en un entorn al núvol és crucial
Les empreses i els fabricants haurien de ser prudents a l'hora de dissenyar i desplegar aquestes tecnologies, perquè hi ha una gran diferència en la plataforma sobre la qual es construeixen i es maximitzen per al seu ús.
Tot i que tecnologies com AR/VR s'utilitzen des de fa diversos anys, molts fabricants han desplegat solucions virtuals als dispositius, on totes les dades tecnològiques s'emmagatzemen localment, limitant molt el rendiment i l'escala que necessiten els dissenys virtuals actuals. Limita la capacitat d'intercanviar coneixements entre organitzacions que poden ser fonamentals a l'hora de dissenyar nous productes i entendre la millor manera de construir-los virtuals.
Els fabricants d'avui estan superant aquestes limitacions aprofitant plataformes AR/VR basades en núvol (o basades en servidors remots) alimentades per arquitectura de núvol distribuït i IA basada en visió 3D. Aquestes plataformes al núvol proporcionen el rendiment i l'escalabilitat desitjats per impulsar la innovació en el sector a velocitat i escala.
