Révolution industrielle 4.0 débloquée : Comment l’AR/VR, l’IA et la technologie 3D sont motorisés pour la prochaine révolution industrielle

La réalité mixte immersive et les technologies de réalité étendue, qui comprennent la réalité virtuelle (VR) et la réalité augmentée (AR), continuent d’être des facteurs clés de l’innovation et de l’expansion des entreprises. En transformant la façon dont les entreprises fonctionnent, interagissent avec leurs clients et atteignent leurs objectifs, cet ensemble de solutions technologiques a un impact significatif sur plusieurs industries.

Bien que toujours en phase de développement, il est estimé que l’AR et la VR dépasseront les 100 millions d’utilisateurs dans le monde d’ici 2027¹. En tenant compte de cette tendance, il est clair que les organisations qui adoptent des services de développement d’applications AR/VR pour créer des expériences immersives pour leurs utilisateurs excelleront aujourd’hui et dans un avenir proche.

Qu’est-ce que l’AR/VR

Visant à améliorer la perception et l’interaction de l’utilisateur avec le monde numérique, la réalité augmentée (AR) et la réalité virtuelle (VR) sont deux technologies distinctes mais liées. Les principales différences entre l’AR et la VR sont les appareils utilisés et la nature de l’expérience : l’AR se déroule dans un environnement du monde réel, tandis que la VR est entièrement virtuelle.

L’AR et la VR font toutes deux partie de la catégorie de technologie immersive appelée XR, ou Réalité Étendue. Il existe également la réalité mixte (MR), qui est essentiellement une combinaison de réalité augmentée (AR) et de réalité virtuelle (VR). Elle combine les mondes physique et numérique pour créer un espace où ils coexistent et communiquent en temps réel.

En superposant des données numériques telles que des images, des vidéos et des modèles 3D sur l’environnement physique, la réalité augmentée, ou AR, améliore la façon dont un utilisateur perçoit et interagit avec son environnement. Le contenu numérique est généralement affiché en temps réel à l’aide d’un smartphone, d’une tablette ou de lunettes de réalité augmentée spécialisées.

Les utilisateurs de la technologie AR peuvent afficher et interagir avec des objets virtuels tout en étant conscients de leur environnement immédiat. De nombreuses applications AR peuvent être trouvées dans une gamme de secteurs, notamment la fabrication, la construction, la vente au détail, les soins de santé et plus encore.

La réalité virtuelle peut plonger complètement un utilisateur dans un environnement numérique simulé qui peut ne pas ressembler du tout au monde réel. Le monde virtuel que les utilisateurs entrent lorsqu’ils portent un casque de réalité virtuelle peut être interactif et réactif à leurs mouvements.

La technologie vise à donner aux utilisateurs un sentiment de présence et d’immersion en leur faisant sentir qu’ils sont vraiment “à l’intérieur” d’un environnement virtuel. L’AR et la VR ont des qualités distinctes qui présentent des opportunités commerciales intéressantes.

Ce qui est encore plus intéressant, c’est que ces technologies de réalité mixte immersive sont combinées avec l’intelligence artificielle 3D (IA), l’apprentissage automatique (ML), les services cloud et l’Internet des objets (IoT) pour alimenter tout, des formations, de la conception, de l’ingénierie, de la production, de la robotique et de l’automatisation pour les entreprises dans plusieurs industries, en particulier dans l’environnement e-commerce en croissance. En conséquence, les entreprises du secteur manufacturier, des soins de santé, de la technologie, de la construction, de l’énergie, de l’automobile, de l’aérospatiale et des services financiers (pour n’en citer que quelques-uns) sont plus compétitives et bien positionnées pour la croissance future.

En fin de compte, ces technologies sont utilisées pour aider les entreprises à prendre des décisions plus intelligentes et à suppléer virtuellement le capital humain pour mieux servir le client. En faisant cela, les organisations peuvent créer une expérience plus robuste et personnalisée pour les clients, qu’il s’agisse d’un consommateur final ou d’un partenaire le long de la chaîne d’approvisionnement. Dans chaque cas, les organisations intelligentes, avisées et réussies déplacent leurs infrastructures de charge de travail vers des environnements cloud pour lancer et gérer de nouveaux outils pour des opérations évolutives.

Où la réalité mixte immersive continue de défier les entreprises

Le défi est que ces technologies nécessitent de fortes doses de données, la capacité de traiter de vastes quantités de données à des vitesses impeccables et la capacité de mettre à l’échelle des projets dans un environnement informatique qui n’autorise pas souvent les environnements de bureau traditionnels.

Les entreprises qui cherchent à exploiter l'”Industrie 4.0″ grâce au métaverse nécessitent une fusion précise et persistante des mondes réel et virtuel. Cela signifie la représentation de modèles et de scènes complexes avec des détails photoréalistes, rendus à la bonne localisation physique (par rapport aux mondes réel et virtuel) avec la bonne échelle et la pose exacte. Pensez à la précision et à la nature précise requises pour exploiter l’AR/VR pour concevoir, construire ou réparer des composants d’un moteur d’avion ou d’un dispositif chirurgical avancé utilisé dans des applications médicales.

Ceci est réalisé aujourd’hui en utilisant des GPU discrets à partir d’un ou plusieurs serveurs et en fournissant les trames rendues par voie sans fil ou à distance aux affichages montés sur le casque (HMD) tels que le Microsoft HoloLens et l’Oculus Quest.

L’importance du 3D et de l’IA dans la réalité mixte immersive

L’une des exigences clés pour les applications de réalité mixte est de superposer avec précision le modèle ou le jumeau numérique d’un objet. Cela aide à fournir des instructions de travail pour l’assemblage et la formation, ainsi que pour détecter les erreurs ou les défauts de fabrication. L’utilisateur peut également suivre l’objet (s) et ajuster le rendu à mesure que le travail progresse.

La plupart des systèmes de suivi d’objets sur appareil utilisent un suivi basé sur des images 2D et/ou des marqueurs. Cela limite sévèrement la précision de la superposition en 3D, car le suivi 2D ne peut pas estimer la profondeur avec une grande précision, et par conséquent l’échelle et la pose. Cela signifie que même si les utilisateurs peuvent obtenir ce qui ressemble à une bonne correspondance lorsqu’ils regardent d’un angle et/ou d’une position, la superposition perd l’alignement lorsque l’utilisateur se déplace dans les 6DOF. De plus, la détection d’objets, l’identification et l’estimation de leur échelle et de leur orientation — appelée enregistrement d’objets — sont réalisées, dans la plupart des cas, de manière computationnelle ou en utilisant des méthodes de vision par ordinateur simples avec des bibliothèques d’entraînement standard (exemples : Google MediaPipe, VisionLib). Cela fonctionne bien pour des objets réguliers et/ou plus petits et plus simples tels que les mains, les visages, les tasses, les tables, les chaises, les roues, les structures géométriques régulières, etc. Cependant, pour les objets complexes et de grande taille dans les cas d’utilisation des entreprises, les données d’entraînement étiquetées (plus encore en 3D) ne sont pas facilement disponibles. Cela rend difficile, voire impossible, d’utiliser le suivi basé sur des images 2D pour aligner, superposer et suivre de manière persistante l’objet et fusionner le modèle rendu avec lui en 3D.

Les utilisateurs d’entreprise surmontent ces défis en intégrant des environnements 3D et des technologies d’IA dans leurs projets de conception et de construction de réalité mixte immersive.

L’IA 3D basée sur l’apprentissage profond permet aux utilisateurs d’identifier des objets 3D de forme et de taille arbitraires dans diverses orientations avec une grande précision dans l’espace 3D. Cette approche est évolutivité avec n’importe quelle forme arbitraire et convient à une utilisation dans des cas d’utilisation d’entreprise nécessitant le rendu de superposition de modèles 3D complexes et de jumeaux numériques avec leurs homologues du monde réel.

Cela peut également être mis à l’échelle pour s’enregistrer avec des structures partiellement terminées avec les modèles 3D complets, permettant une construction et un assemblage en cours. Les utilisateurs atteignent une précision de l’ordre du millimètre dans l’enregistrement d’objets et le rendu avec cette approche de plate-forme qui surmonte la limitation de l’approche de l’appareil uniquement. Cette approche de suivi d’objets 3D permettra aux utilisateurs de vraiment fusionner les mondes réel et virtuel dans les applications d’entreprise, ouvrant de nombreuses utilisations, notamment, mais sans s’y limiter : la formation avec des instructions de travail contextuelles précises, la détection d’erreurs et de défauts dans la construction et l’assemblage, et la conception et l’ingénierie 3D avec un rendu et une superposition de taille réelle.

Pourquoi travailler dans un environnement cloud est crucial

Les entreprises et les fabricants doivent être prudents dans la façon dont ils conçoivent et déploient ces technologies, car il existe une grande différence entre la plate-forme sur laquelle elles sont construites et maximisées pour une utilisation.

Bien que des technologies comme l’AR/VR soient utilisées depuis plusieurs années, de nombreux fabricants ont déployé des solutions virtuelles sur les appareils, où toutes les données technologiques sont stockées localement, limitant sévèrement les performances et la mise à l’échelle nécessaires aujourd’hui pour les conceptions virtuelles. Cela limite la capacité de partager des connaissances entre les organisations qui peuvent être critiques lors de la conception de nouveaux produits et de la compréhension de la meilleure façon de réaliser des constructions virtuelles.

Les fabricants d’aujourd’hui surmontent ces limitations en exploitant des plateformes AR/VR basées sur le cloud (ou basées sur un serveur distant) alimentées par une architecture cloud distribuée et une IA basée sur la vision 3D. Ces plateformes cloud offrent les performances et la scalabilité souhaitées pour stimuler l’innovation dans l’industrie à une vitesse et à une échelle sans précédent.