Otključan Metaverse Industry 4.0: Kako AR/VR, AI i 3D tehnologija pokreću sljedeću industrijsku revoluciju

Imerzivna mješovita stvarnost i tehnologije proširene stvarnosti, koje se sastoje od virtualne stvarnosti (VR) i proširene stvarnosti (AR), i dalje su ključni pokretački čimbenici u poslovnim inovacijama i širenju. Transformirajući način na koji tvrtke rade, komuniciraju sa svojim klijentima i ostvaruju svoje ciljeve, ovaj set tehnoloških rješenja ima značajan utjecaj u više industrija.

Dok su još u povojima, procjenjuje se da će AR i VR premašiti 100 milijuna korisnika diljem svijeta do 2027.¹. U realizaciji ovog trenda, jasno je da će organizacije koje usvajaju usluge razvoja AR/VR aplikacija za stvaranje impresivnih iskustava za svoje korisnike biti uspješne danas iu bliskoj budućnosti.

Što je AR/VR

S ciljem poboljšanja korisničke percepcije i interakcije s digitalnim svijetom, proširena stvarnost (AR) i virtualna stvarnost (VR) dvije su odvojene, ali povezane tehnologije. Glavne razlike između AR i VR su uređaji koji se koriste i priroda iskustva: AR se odvija u stvarnom okruženju, dok je VR u potpunosti virtualan.

AR i VR uključeni su u kategoriju imerzivne tehnologije poznate kao XR ili proširena stvarnost. Postoji i miješana stvarnost (MR), koja je u biti kombinacija proširene stvarnosti (AR) i virtualne stvarnosti (VR). Kombinira fizički i digitalni svijet kako bi izgradio prostor u kojem žive jedni pored drugih i komuniciraju u stvarnom vremenu.

Preklapanjem digitalnih podataka poput slika, videozapisa i 3D modela u fizičko okruženje, proširena stvarnost ili AR poboljšava način na koji korisnik percipira svoju okolinu i komunicira s njom. Digitalni sadržaj obično se prikazuje u stvarnom vremenu pomoću pametnog telefona, tableta ili specijaliziranih AR naočala.

Dok su i dalje svjesni svog neposrednog okruženja, korisnici AR tehnologije mogu gledati i komunicirati s virtualnim objektima. Brojne AR aplikacije mogu se pronaći u nizu sektora, uključujući proizvodnju, građevinarstvo, maloprodaju, zdravstvo itd.

Virtualna stvarnost može u potpunosti uroniti korisnika u digitalno okruženje koje je simulirano i ne mora nimalo nalikovati stvarnom svijetu. Virtualni svijet u koji korisnici ulaze kada nose VR slušalice može biti interaktivan i reagirati na njihove pokrete.

Tehnologija ima za cilj pružiti korisnicima osjećaj prisutnosti i uronjenosti tako što će se osjećati kao da su zapravo "unutar" virtualnog okruženja. I AR i VR imaju karakteristične kvalitete koje predstavljaju intrigantne poslovne prilike.

Ono što je još zanimljivije jest da se ove impresivne tehnologije miješane stvarnosti kombiniraju s 3D umjetnom inteligencijom (AI), strojnim učenjem (ML), uslugama u oblaku i Internetom stvari (IoT) kako bi potaknule sve, od obuke, dizajna, inženjeringa, proizvodnje, robotike i automatizacija za tvrtke u različitim industrijama, posebno u rastućem okruženju e-trgovine. Kao rezultat toga, poduzeća u proizvodnji, zdravstvu, tehnologiji, građevinarstvu, energetici, automobilskoj industriji, zrakoplovstvu i financijskim uslugama (da spomenemo samo neke) su konkurentnija i dobro pozicionirana za budući rast.

U konačnici, te se tehnologije koriste kako bi pomogle tvrtkama u donošenju inteligentnijih odluka i virtualno dopunile ljudski kapital kako bi bolje služile klijentima. Na taj način organizacije mogu stvoriti robusnije i personaliziranije iskustvo za kupce, bilo da se radi o krajnjem potrošaču ili partneru u opskrbnom lancu. U svakom slučaju, pametne, pametne i uspješne organizacije premještaju svoje infrastrukture radnog opterećenja u okruženja oblaka kako bi pokrenule i upravljale novim alatima za skalabilne operacije.

Gdje sveobuhvatna mješovita stvarnost nastavlja predstavljati izazov za poduzeća

Izazov je u tome što te tehnologije zahtijevaju velike doze podataka, sposobnost obrade golemih količina podataka besprijekornom brzinom i sposobnost skaliranja projekata u računalnom okruženju što često nije dopušteno u tradicionalnim uredskim okruženjima.

Poduzeća koja žele iskoristiti "Industriju 4.0" kroz metaverzum zahtijevaju preciznu i ustrajnu fuziju stvarnog i virtualnog svijeta. To znači renderiranje složenih modela i scena s fotorealističnim detaljima, prikazanih na ispravnoj fizičkoj lokaciji (s obzirom na stvarni i virtualni svijet) s ispravnim mjerilom i točnom pozom. Razmislite o točnosti i preciznosti koja je potrebna za korištenje AR/VR za projektiranje, izradu ili popravak komponenti zrakoplovnog motora ili naprednog kirurškog uređaja koji se koristi u medicinskim primjenama.

To se danas postiže korištenjem diskretnih GPU-ova s ​​jednog ili više poslužitelja i isporukom renderiranih okvira bežično ili daljinski na zaslone montirane na glavu (HMD) kao što su Microsoft HoloLens i Oculus Quest.

Važnost 3D i umjetne inteligencije u impresivnoj mješovitoj stvarnosti

Jedan od ključnih zahtjeva za aplikacije mješovite stvarnosti je precizno prekrivanje njegovog modela ili digitalnog blizanca na objektu. To pomaže u pružanju radnih uputa za montažu i obuku te u otkrivanju grešaka ili nedostataka u proizvodnji. Korisnik također može pratiti objekt(e) i prilagođavati renderiranje kako rad napreduje.

Većina sustava za praćenje objekata na uređaju koristi 2D sliku i/ili praćenje na temelju markera. To ozbiljno ograničava točnost preklapanja u 3D jer 2D praćenje ne može procijeniti dubinu s visokom točnošću, a posljedično i mjerilo i pozu. To znači da iako korisnici mogu dobiti ono što izgleda kao dobro podudaranje kada gledaju iz jednog kuta i/ili položaja, preklapanje gubi poravnanje dok se korisnik kreće uokolo u 6DOF. Također, detekcija objekta, identifikacija i procjena njegove veličine i orijentacije — koja se naziva registracija objekta — postiže se, u većini slučajeva, računalno ili pomoću jednostavnih metoda računalnog vida sa standardnim bibliotekama za obuku (primjeri: Google MediaPipe, VisionLib). Ovo dobro funkcionira za obične i/ili manje i jednostavnije objekte kao što su ruke, lica, šalice, stolovi, stolci, kotači, pravilne geometrijske strukture, itd. Međutim, za velike, složene objekte u poslovnim slučajevima upotrebe, označeni podaci o obuci (štoviše u 3D) nije lako dostupan. Zbog toga je teško, ako ne i nemoguće, korištenje praćenja temeljenog na 2D slici za poravnavanje, preklapanje i trajno praćenje objekta i spajanje prikazanog modela s njim u 3D.

Korisnici na razini poduzeća nadilaze ove izazove iskorištavanjem 3D okruženja i AI tehnologije u svojim projektima dizajniranja/izrade mješovite stvarnosti.

3D umjetna inteligencija temeljena na dubokom učenju omogućuje korisnicima prepoznavanje 3D objekata proizvoljnog oblika i veličine u različitim orijentacijama s visokom točnošću u 3D prostoru. Ovaj pristup je skalabilan s bilo kojim proizvoljnim oblikom i podložan je uporabi u slučajevima korištenja u poduzećima koji zahtijevaju preklapanje složenih 3D modela i digitalnih blizanaca s njihovim parnjacima iz stvarnog svijeta.

Ovo se također može skalirati kako bi se registriralo s djelomično dovršenim strukturama s cjelovitim 3D modelima, što omogućuje tekuću konstrukciju i montažu. Korisnici postižu točnost u milimetrima u registraciji i prikazivanju objekta s ovim pristupom platforme prevladavajući ograničenja trenutnog pristupa samo uređajima. Ovaj pristup 3D praćenju objekata omogućit će korisnicima da istinski spoje stvarni i virtualni svijet u poslovnim aplikacijama, otvarajući mnoge upotrebe uključujući, ali ne ograničavajući se na: obuku s preciznim kontekstualnim uputama za rad, otkrivanje nedostataka i grešaka u konstrukciji i montaži, te 3D dizajn i inženjering s 3D renderiranjem i preklapanjem u prirodnoj veličini.

Zašto je rad u oblaku ključan

Poduzeća i proizvođači trebaju biti oprezni u dizajnu i implementaciji ovih tehnologija, jer postoji velika razlika u platformi na kojoj su izgrađene i maksimiziranoj za korištenje.

Iako su tehnologije poput AR/VR u upotrebi već nekoliko godina, mnogi su proizvođači postavili virtualna rješenja na uređaje, gdje se svi tehnološki podaci pohranjuju lokalno, ozbiljno ograničavajući performanse i razmjere koji su potrebni današnjim virtualnim dizajnima. Ograničava mogućnost provođenja dijeljenja znanja između organizacija koje mogu biti ključne pri dizajniranju novih proizvoda i razumijevanju najboljeg načina za virtualnu izgradnju.

Današnji proizvođači nadilaze ta ograničenja korištenjem AR/VR platformi temeljenih na oblaku (ili udaljenog poslužitelja) koje pokreću distribuirana arhitektura oblaka i AI temeljena na 3D viziji. Ove platforme u oblaku pružaju željenu izvedbu i skalabilnost za poticanje inovacija u industriji brzinom i razmjerom.