Industria 4.0 Metaverso Sbloccato: Come AR/VR, AI e Tecnologia 3D Stanno Potenziando La Prossima Rivoluzione Industriale

La realtà mista immersiva e le tecnologie di realtà estesa, che comprendono la realtà virtuale (VR) e la realtà aumentata (AR), continuano a essere fattori chiave di innovazione e espansione aziendale. Trasformando il modo in cui le aziende operano, interagiscono con i clienti e raggiungono i loro obiettivi, questo set di soluzioni tecnologiche sta avendo un impatto significativo su molteplici industrie.

Sebbene sia ancora in fase di infanzia, si stima che entrambi AR e VR supereranno i 100 milioni di utenti in tutto il mondo entro il 2027¹. Realizzando questa tendenza, è chiaro che le organizzazioni che adottano servizi di sviluppo di app AR/VR per creare esperienze immersive per gli utenti eccelleranno oggi e nel prossimo futuro.

Cosa è AR/VR

Con l’obiettivo di migliorare la percezione e l’interazione dell’utente con il mondo digitale, la realtà aumentata (AR) e la realtà virtuale (VR) sono due tecnologie separate ma correlate. Le principali distinzioni tra AR e VR sono i dispositivi utilizzati e la natura dell’esperienza: AR si svolge in un ambiente del mondo reale, mentre VR è interamente virtuale.

AR e VR sono entrambe incluse nella categoria di tecnologia immersiva nota come XR, o Realtà Estesa. C’è anche la realtà mista (MR), che è essenzialmente una combinazione di realtà aumentata (AR) e realtà virtuale (VR). Combina i mondi fisico e digitale per creare uno spazio in cui coesistono e comunicano in tempo reale.

Superponendo dati digitali come immagini, video e modelli 3D sull’ambiente fisico, la realtà aumentata, o AR, migliora il modo in cui un utente percepisce e interagisce con l’ambiente circostante. Il contenuto digitale viene solitamente visualizzato in tempo reale utilizzando uno smartphone, un tablet o occhiali AR specializzati.

Gli utenti della tecnologia AR possono visualizzare e interagire con oggetti virtuali mentre sono ancora consapevoli dell’ambiente circostante. Numerose applicazioni AR possono essere trovate in una varietà di settori, tra cui produzione, costruzione, retail, assistenza sanitaria e molti altri.

La realtà virtuale può completamente immergere un utente in un ambiente digitale simulato che non assomiglia affatto al mondo reale. Il mondo virtuale che gli utenti entrano quando indossano un casco VR può essere interattivo e rispondere ai loro movimenti.

La tecnologia mira a dare agli utenti un senso di presenza e immersione facendoli sentire come se fossero realmente “all’interno” di un ambiente virtuale. Sia AR che VR hanno qualità distintive che presentano opportunità commerciali interessanti.

Ciò che è ancora più interessante è che queste tecnologie di realtà mista immersiva si stanno combinando con l’intelligenza artificiale (AI) 3D, l’apprendimento automatico (ML), i servizi cloud e l’Internet delle Cose (IoT) per alimentare tutto, dalla formazione, alla progettazione, all’ingegneria, alla produzione, alla robotica e all’automazione per le aziende di tutti i settori, in particolare nell’ambiente e-commerce in crescita. Di conseguenza, le imprese nel settore manifatturiero, sanitario, tecnologico, costruzioni, energia, automotive, aerospaziale e servizi finanziari (per citarne alcuni) sono più competitive e ben posizionate per la crescita futura.

In definitiva, queste tecnologie vengono utilizzate per aiutare le aziende a prendere decisioni più intelligenti e per integrare virtualmente il capitale umano per servire meglio i clienti. Facendo ciò, le organizzazioni possono creare un’esperienza più robusta e personalizzata per i clienti, sia che si tratti di un consumatore finale o di un partner nella catena di approvvigionamento. In ogni caso, le aziende intelligenti, astute e di successo stanno spostando le loro infrastrutture di carico di lavoro in ambienti cloud per avviare e gestire nuovi strumenti per operazioni scalabili.

Dove La Realtà Mista Immergente Continua A Sfidare Le Aziende

La sfida è che queste tecnologie richiedono grandi quantità di dati, la capacità di elaborare grandi quantità di dati a velocità impeccabili e la capacità di scalare progetti in un ambiente informatico che non consente spesso l’ufficio tradizionale.

Le aziende che desiderano sfruttare “Industry 4.0” attraverso il metaverso richiedono una fusione precisa e persistente del mondo reale e virtuale. Ciò significa rendere modelli e scene complessi in dettaglio fotorealistico, resi nella posizione fisica corretta (con rispetto sia al mondo reale che a quello virtuale) con la scala corretta e la posa precisa. Pensate alla precisione e alla natura precisa richiesta nell’utilizzo di AR/VR per progettare, costruire o riparare componenti di un motore di linea aerea o di un dispositivo chirurgico avanzato utilizzato in applicazioni mediche.

Ciò viene realizzato oggi utilizzando GPU discrete da uno o più server e consegnando i frame resi wireless o remotamente ai display montati sulla testa (HMD) come Microsoft HoloLens e Oculus Quest.

L’Importanza Di 3D & AI Nella Realtà Mista Immergente

Una delle principali esigenze per le applicazioni di realtà mista è quella di sovrapporre precisamente a un oggetto il suo modello o il gemello digitale. Ciò aiuta a fornire istruzioni di lavoro per l’assemblaggio e la formazione, e a rilevare eventuali errori o difetti nella produzione. L’utente può anche tracciare l’oggetto (o gli oggetti) e regolare il rendering mentre il lavoro procede.

La maggior parte dei sistemi di tracciamento degli oggetti sul dispositivo utilizza il tracciamento basato su immagini 2D e/o a marcatori. Ciò limita gravemente la precisione di sovrapposizione in 3D perché il tracciamento 2D non può stimare la profondità con alta precisione, e di conseguenza la scala e la posa. Ciò significa che anche se gli utenti possono ottenere ciò che sembra una buona corrispondenza quando si guarda da un angolo e/o posizione, la sovrapposizione perde l’allineamento mentre l’utente si muove in 6DOF. Inoltre, la rilevazione dell’oggetto, l’identificazione e la stima della sua scala e orientamento — chiamata registrazione dell’oggetto — vengono ottenute, nella maggior parte dei casi, computazionalmente o utilizzando metodi di visione artificiale semplici con librerie di formazione standard (esempi: Google MediaPipe, VisionLib). Ciò funziona bene per oggetti regolari e/o più piccoli e semplici come mani, volti, tazze, tavoli, sedie, ruote, strutture geometriche regolari, ecc. Tuttavia, per oggetti grandi e complessi in casi d’uso aziendali, i dati di formazione etichettati (ancora di più in 3D) non sono facilmente disponibili. Ciò rende difficile, se non impossibile, utilizzare il tracciamento basato su immagini 2D per allineare, sovrapporre e tracciare persistentemente l’oggetto e fondere il modello reso con esso in 3D.

Gli utenti aziendali superano queste sfide sfruttando ambienti 3D e tecnologia AI nei loro progetti di costruzione/progettazione di realtà mista immersiva.

L’apprendimento profondo basato su 3D AI consente agli utenti di identificare oggetti 3D di forma e dimensione arbitrarie in varie orientazioni con alta precisione nello spazio 3D. Questo approccio è scalabile con qualsiasi forma arbitraria ed è adatto all’uso in casi d’uso aziendali che richiedono la sovrapposizione del rendering di modelli e gemelli digitali complessi con i loro corrispettivi nel mondo reale.

Ciò può anche essere scalato per registrare strutture parzialmente completate con modelli 3D completi, consentendo la costruzione e l’assemblaggio in corso. Gli utenti raggiungono la precisione in millimetri nella registrazione dell’oggetto e nel rendering con questo approccio di piattaforma, superando la limitazione dell’approccio del dispositivo solo. Questo approccio al tracciamento degli oggetti 3D consentirà agli utenti di fondere veramente il mondo reale e virtuale nelle applicazioni aziendali, aprendo molti usi, tra cui, ma non limitati a: formazione con istruzioni di lavoro contestuali precise, rilevamento di difetti ed errori nella costruzione e nell’assemblaggio, e progettazione e ingegneria 3D con rendering e sovrapposizione a grandezza naturale.

Perché Lavorare In Un Ambiente Cloud È Cruciale

Le aziende e i produttori dovrebbero essere cauti nel modo in cui progettano e distribuiscono queste tecnologie, poiché c’è una grande differenza nella piattaforma su cui sono costruite e ottimizzate per l’uso.

Sebbene tecnologie come AR/VR siano in uso da diversi anni, molti produttori hanno distribuito soluzioni virtuali sui dispositivi, dove tutti i dati tecnologici sono archiviati localmente, limitando gravemente le prestazioni e la scala necessarie per i progetti di design virtuali di oggi. Ciò limita la capacità di condividere conoscenze tra organizzazioni che possono essere critiche quando si progettano nuovi prodotti e si comprende il modo migliore per la costruzione virtuale.

I produttori di oggi superano queste limitazioni sfruttando piattaforme AR/VR basate su cloud (o server remoti) alimentate da architettura cloud distribuita e AI basata su visione 3D. Queste piattaforme cloud forniscono le prestazioni e la scalabilità desiderate per guidare l’innovazione nel settore a velocità e scala.