Industria 4.0 Metaverso Desbloqueado: Cómo AR/VR, IA y Tecnología 3D Están Impulsando La Próxima Revolución Industrial

La realidad mixta inmersiva y las tecnologías de realidad extendida, que comprenden la realidad virtual (VR) y la realidad aumentada (AR), siguen siendo factores clave de innovación y expansión empresarial. Al transformar la forma en que las empresas operan, interactúan con sus clientes y logran sus objetivos, este conjunto de soluciones tecnológicas ha tenido un impacto significativo en múltiples industrias.

Aunque aún se encuentra en su infancia, se estima que tanto AR como VR superarán los 100 millones de usuarios en todo el mundo para 2027¹. Al darse cuenta de esta tendencia, es claro que las organizaciones que adopten servicios de desarrollo de aplicaciones AR/VR para crear experiencias inmersivas para sus usuarios destacarán hoy y en el futuro cercano.

¿Qué es AR/VR

Con el objetivo de mejorar la percepción y la interacción del usuario con el mundo digital, la realidad aumentada (AR) y la realidad virtual (VR) son dos tecnologías separadas pero relacionadas. Las principales diferencias entre AR y VR son los dispositivos utilizados y la naturaleza de la experiencia: AR tiene lugar en un entorno del mundo real, mientras que VR es completamente virtual.

AR y VR se incluyen en la categoría de tecnología inmersiva conocida como XR, o Realidad Extendida. También existe la realidad mixta (MR), que es esencialmente una combinación de realidad aumentada (AR) y realidad virtual (VR). Combina los mundos físico y digital para crear un espacio donde coexisten y se comunican en tiempo real.

Al superponer datos digitales como imágenes, videos y modelos 3D sobre el entorno físico, la realidad aumentada, o AR, mejora la forma en que un usuario percibe e interactúa con su entorno. El contenido digital se muestra generalmente en tiempo real utilizando un teléfono inteligente, tableta o gafas de realidad aumentada especializadas.

Mientras sigue siendo consciente de su entorno inmediato, los usuarios de la tecnología AR pueden ver e interactuar con objetos virtuales. Se pueden encontrar numerosas aplicaciones de AR en una variedad de sectores, incluyendo la fabricación, la construcción, el comercio minorista, la atención médica y más.

La realidad virtual puede sumergir completamente a un usuario en un entorno digital simulado que puede no parecerse en nada al mundo real. El mundo virtual que los usuarios entran cuando llevan un casco de RV puede ser interactivo y responder a sus movimientos.

La tecnología tiene como objetivo dar a los usuarios una sensación de presencia e inmersión, haciéndoles sentir que realmente están “dentro” de un entorno virtual. Tanto AR como VR tienen cualidades distintivas que presentan oportunidades de negocio interesantes.

Lo que es aún más interesante es que estas tecnologías de realidad mixta inmersiva se están combinando con inteligencia artificial (IA) 3D, aprendizaje automático (ML), servicios en la nube y el Internet de las cosas (IoT) para impulsar todo, desde la capacitación, el diseño, la ingeniería, la producción, la robótica y la automatización para empresas en diversas industrias, especialmente en el entorno de comercio electrónico en crecimiento. Como resultado, las empresas en la fabricación, la atención médica, la tecnología, la construcción, la energía, la automotriz, la aeroespacial y los servicios financieros (por nombrar algunos) están más competitivas y están bien posicionadas para el crecimiento futuro.

En última instancia, estas tecnologías se están utilizando para ayudar a las empresas a tomar decisiones más inteligentes y para complementar virtualmente el capital humano para servir mejor a los clientes. Al hacerlo, las organizaciones pueden crear una experiencia más robusta y personalizada para los clientes, ya sea que se trate de un consumidor final o de un socio en la cadena de suministro. En cada caso, las empresas inteligentes, astutas y exitosas están trasladando sus infraestructuras de trabajo a entornos en la nube para lanzar y administrar nuevas herramientas para operaciones escalables.

Dónde La Realidad Mixta Inmersiva Sigue Desafiando A Las Empresas

El desafío es que estas tecnologías requieren grandes cantidades de datos, la capacidad de procesar vastas cantidades de datos a velocidades impecables y la capacidad de escalar proyectos en un entorno informático que no suele permitirlo en entornos de oficina tradicionales.

Las empresas que buscan aprovechar la “Industria 4.0” a través del metaverso requieren una fusión precisa y persistente de los mundos real y virtual. Esto significa renderizar modelos y escenas complejos en detalle fotorealista, renderizados en la ubicación física correcta (con respecto a ambos mundos, real y virtual) con la escala correcta y la pose correcta. Piense en la precisión y la naturaleza precisa requeridas al aprovechar AR/VR para diseñar, construir o reparar componentes de un motor de avión o un dispositivo quirúrgico avanzado utilizado en aplicaciones médicas.

Esto se logra hoy en día utilizando GPU discretas de uno o más servidores y entregando los fotogramas renderizados de forma inalámbrica o remota a los dispositivos de visualización montados en la cabeza (HMD) como Microsoft HoloLens y Oculus Quest.

La Importancia De 3D y IA En La Realidad Mixta Inmersiva

Uno de los requisitos clave para las aplicaciones de realidad mixta es superponer con precisión el modelo o el gemelo digital de un objeto. Esto ayuda a proporcionar instrucciones de trabajo para la ensambladura y la capacitación, y para detectar errores o defectos en la fabricación. El usuario también puede rastrear el objeto (s) y ajustar la renderización a medida que avanza el trabajo.

La mayoría de los sistemas de seguimiento de objetos en dispositivo utilizan seguimiento basado en imágenes 2D y/o marcadores. Esto limita severamente la precisión de la superposición en 3D porque el seguimiento 2D no puede estimar la profundidad con alta precisión, y en consecuencia, la escala y la pose. Esto significa que, aunque los usuarios pueden obtener lo que parece ser una buena coincidencia cuando se ven desde un ángulo y/o posición, la superposición pierde la alineación a medida que el usuario se mueve alrededor en 6DOF. Además, la detección de objetos, la identificación y la estimación de su escala y orientación —llamada registro de objetos— se logra, en la mayoría de los casos, computacionalmente o utilizando métodos de visión simple con bibliotecas de entrenamiento estándar (ejemplos: Google MediaPipe, VisionLib). Esto funciona bien para objetos regulares y/o más pequeños y simples, como manos, caras, tazas, mesas, sillas, ruedas, estructuras de geometría regular, etc. Sin embargo, para objetos complejos y grandes en casos de uso empresarial, los datos de entrenamiento etiquetados (más en 3D) no están disponibles de forma fácil. Esto hace que sea difícil, si no imposible, utilizar el seguimiento basado en imágenes 2D para alinear, superponer y rastrear persistentemente el objeto y fusionar el modelo renderizado con él en 3D.

Los usuarios de nivel empresarial están superando estos desafíos al aprovechar entornos 3D y tecnología de IA en sus proyectos de diseño y construcción de realidad mixta inmersiva.

El aprendizaje profundo basado en 3D de IA permite a los usuarios identificar objetos 3D de forma y tamaño arbitrarios en varias orientaciones con alta precisión en el espacio 3D. Este enfoque es escalable con cualquier forma arbitraria y es susceptible de uso en casos de uso empresarial que requieren renderizado de superposición de modelos y gemelos digitales complejos con sus contrapartes del mundo real.

Esto también se puede escalar para registrar estructuras parcialmente completas con los modelos 3D completos, lo que permite la construcción y la ensambladura en curso. Los usuarios logran una precisión de milímetros en el registro de objetos y la renderización con este enfoque de plataforma que supera la limitación del enfoque de dispositivo único. Este enfoque de seguimiento de objetos 3D permitirá a los usuarios fusionar realmente los mundos real y virtual en aplicaciones empresariales, abriendo muchos usos, incluyendo, pero no limitado a: capacitación con instrucciones de trabajo contextual precisas, detección de defectos y errores en la construcción y la ensambladura, y diseño y ingeniería 3D con renderizado y superposición de tamaño real.

Por Qué Trabajar En Un Entorno En La Nube Es Crucial

Las empresas y los fabricantes deben ser cautelosos al diseñar y desplegar estas tecnologías, ya que hay una gran diferencia en la plataforma en la que se construyen y se maximizan para su uso.

Aunque tecnologías como AR/VR han estado en uso durante varios años, muchos fabricantes han desplegado soluciones virtuales en los dispositivos, donde todos los datos de la tecnología se almacenan localmente, lo que limita severamente el rendimiento y la escala necesarios para los diseños virtuales de hoy. Limita la capacidad de compartir conocimientos entre organizaciones que pueden ser críticos al diseñar nuevos productos y comprender la mejor forma de realizar construcciones virtuales.

Los fabricantes hoy están superando estas limitaciones al aprovechar plataformas AR/VR basadas en la nube (o basadas en servidores remotos) impulsadas por arquitectura de nube distribuida y visión 3D basada en IA. Estas plataformas en la nube proporcionan el rendimiento y la escalabilidad deseados para impulsar la innovación en la industria a velocidad y escala.