Industri 4.0 Metaverse Unlocked: How AR/VR, AI and 3D Technology Are Powering The Next Industrial Revolution

Immersiv blandet virkelighet, og utvidet virkelighetsteknologi, som består av virtuell virkelighet (VR) og forbedret virkelighet (AR), fortsetter å være nøkkel drivere for bedriftsinnovasjon og utvidelse. Ved å transformere hvordan bedrifter driver, samhandler med sine kunder og oppnår sine mål, har denne teknologiløsningen hatt en betydelig innvirkning på flere bransjer.

Mens den fortsatt er i sin barndom, estimeres det at både AR og VR vil overstige 100 millioner brukere verden over innen 2027¹. Ved å realisere denne trenden, er det klart at organisasjoner som tar i bruk AR/VR-apputviklingstjenester for å skape immersiv erfaring for sine brukere, vil utmerke seg i dag og i den nære fremtid.

Hva er AR/VR

Med mål om å forbedre brukerens persepsjon og interaksjon med den digitale verden, er forbedret virkelighet (AR) og virtuell virkelighet (VR) to separate, men relaterte teknologier. Hovedforskjellene mellom AR og VR er enhetene som brukes og naturen til erfaringen: AR finner sted i en virkelig verden, mens VR er fullstendig virtuell.

AR og VR er begge inkludert i kategorien av immersiv teknologi kjent som XR, eller Utvidet Virkelighet. Det finnes også blandet virkelighet (MR), som i hovedsak er en kombinasjon av forbedret virkelighet (AR) og virtuell virkelighet (VR). Den kombinerer den fysiske og digitale verden for å bygge et rom hvor de lever side om side og kommuniserer i sanntid.

Ved å overlagre digital data som bilder, videoer og 3D-modeller på den fysiske omgivelsen, forbedrer forbedret virkelighet, eller AR, hvordan en bruker persepterer og interagerer med sine omgivelser. Den digitale innholdet vises vanligvis i sanntid ved hjelp av en smarttelefon, nettbrett eller spesialiserte AR-briller.

Mens de fortsatt er klar over sine nære omgivelser, kan brukere av AR-teknologi se og interagere med virtuelle objekter. Tallrike AR-applikasjoner kan finnes i en rekke sektorer, inkludert produksjon, bygging, detaljhandel, helsevesen og mer.

Virtuell virkelighet kan fullstendig dykke en bruker i en digital verden som er simulert og kan ikke ligne den virkelige verden. Den virtuelle verden som brukerne går inn i når de bruker en VR-hodeenhet, kan være interaktiv og responsiv på deres bevegelser.

Teknologien har som mål å gi brukerne en følelse av nærvær og immersjon ved å gjøre dem føle at de faktisk er “innen” en virtuell verden. Begge AR og VR har distinkte egenskaper som presenterer interessante forretningsmuligheter.

Det som er enda mer interessant er at disse immersiv blandet virkelighetsteknologiene kombinerer med 3D kunstig intelligens (AI), maskinlæring (ML), skytjenester og Internett of Things (IoT) for å drive alt fra opplæring, design, ingeniørarbeid, produksjon, robotikk og automatisering for bedrifter over flere bransjer, spesielt i den voksende e-handelsmiljøet. Som et resultat er bedrifter i produksjon, helsevesen, teknologi, bygging, energi, bil, luftfart og finansielle tjenester (for å nevne noen) mer konkurransekyndige og godt posisjonert for fremtidig vekst.

Til slutt brukes disse teknologiene til å hjelpe bedrifter med å ta mer informerte beslutninger, og å supplementere menneskelig kapital virtuelt for bedre å betjene kunden. Ved å gjøre dette, kan organisasjoner skape en mer robust og personlig erfaring for kunder, enten det er en sluttbruker eller en partner langs forsyningskjeden. I alle tilfeller flytter smarte, smarte og suksessfulle organisasjoner sine arbeidslastinfrastrukturer til skyemiljøer for å lansere og håndtere nye verktøy for skalerbar drift.

Hvor Immersiv Blandet Virkelighet Fortsatt Utfordrer Bedrifter

Utfordringen er at disse teknologiene krever store mengder data, evnen til å prosessere store mengder data med perfekt hastighet, og evnen til å skalerer prosjekter i en datamaskinmiljø som ikke ofte tillater i tradisjonelle kontormiljøer.

Bedrifter som ønsker å utnytte “Industri 4.0” gjennom metaverset, krever en presis og varig sammenslåing av den virkelige og virtuelle verden. Dette innebærer å rendre komplekse modeller og scener i fotorealistisk detalj, rendret på riktig fysisk plassering (med hensyn til både den virkelige og virtuelle verden) med riktig skala og nøyaktig pose. Tenk på nøyaktigheten og presisjonen som kreves for å utnytte AR/VR til å designe, bygge eller reparere komponenter av et flymotor, eller et avansert kirurgisk instrument brukt i medisinske applikasjoner.

Dette oppnås i dag ved å bruke diskrete GPU-er fra en eller flere servere og levere de rendrede rammer trådløst eller fjernstyring til head-mounted displays (HMD-er) som Microsoft HoloLens og Oculus Quest.

Betydningen av 3D & AI i Immersiv Blandet Virkelighet

En av de viktigste kravene for blandet virkelighet-applikasjoner er å nøyaktig overlagre på et objekt dets modell eller den digitale tvillingen. Dette hjelper med å gi arbeidsinstruksjoner for montering og opplæring, og å fange eventuelle feil eller defekter i produksjon. Brukeren kan også spore objektet og justere renderingen etterhvert som arbeidet skrider frem.

De fleste enhetsbaserte objekttsporingsystemer bruker 2D-bilde- og/eller merkebasert sporings. Dette begrenser alvorlig overlay-nøyaktigheten i 3D, fordi 2D-sporing ikke kan anslå dybde med høy nøyaktighet, og dermed skalaen og posen. Dette betyr at selv om brukerne kan få hva som ser ut som en god match når de ser fra en vinkel og/eller posisjon, mister overlayen justering når brukeren flytter seg rundt i 6DOF. Dessuten oppnås objektregistrering, identifikasjon og skala- og orienteringsanslag — kalt objektregistrering — i de fleste tilfeller komputasjonelt eller ved hjelp av enkle datavisjonsmetoder med standard treningssamlinger (eksempler: Google MediaPipe, VisionLib). Dette fungerer godt for vanlige og/eller mindre og enklere objekter som hender, ansikter, kopper, bord, stoler, hjul, vanlige geometriske strukturer osv. Men for store, komplekse objekter i bedriftsscenarier er merket treningssdata (endå mer i 3D) ikke lett tilgjengelig. Dette gjør det vanskelig, hvis ikke umulig, å bruke 2D-bildebasert sporings til å justere, overlagre og varig sporingsobjektet og fusjonere det rendrede modellen med det i 3D.

Bedriftsbrukere overvinner disse utfordringene ved å utnytte 3D-miljøer og AI-teknologi i sine immersiv blandet virkelighet-design-/byggeprosjekter.

Dyp læringsbasert 3D AI lar brukerne identifisere 3D-objekter av vilkårlig form og størrelse i ulike orienteringer med høy nøyaktighet i 3D-rommet. Denne tilnærmingen er skalerbar med vilkårlig form og kan brukes i bedriftsscenarier som krever rendering av komplekse 3D-modeller og digitale tvillinger med deres virkelige motstykker.

Dette kan også skaleres for å registrere med delvis ferdige strukturer med de fullstendige 3D-modellene, og tillate pågående konstruksjon og montering. Brukerne oppnår nøyaktighet på millimeter i objektregistrering og rendering med denne plattformtilnærmingen, og overvinner begrensningene til den nåværende enhetsbaserte tilnærmingen. Denne tilnærmingen til 3D-objektsporing vil tillate brukerne å virkelig fusjonere den virkelige og virtuelle verden i bedriftsapplikasjoner, og åpne mange muligheter, inkludert, men ikke begrenset til: opplæring med presise kontekstuelle arbeidsinstruksjoner, feil- og feiloppdaging i konstruksjon og montering, og 3D-design og ingeniørarbeid med livsstørrelse 3D-rendering og overlagring.

Hvorfor Arbeid i et Skyemiljø er Kritisk

Bedrifter og produsenter bør være forsiktige når de designer og distribuerer disse teknologiene, fordi det er en stor forskjell i plattformen de er bygget på og maksimeres for bruk.

Selv om teknologier som AR/VR har vært i bruk i flere år, har mange produsenter distribuert virtuelle løsninger på enhetene, hvor all teknologidata er lagret lokalt, og begrenser alvorlig ytelsen og skalerbarheten som trengs i dagens virtuelle design. Dette begrenser evnen til å dele kunnskap mellom organisasjoner som kan være kritisk når de designer nye produkter og forstår den beste måten å bygge virtuelle utbygginger på.

Produsenter i dag overvinner disse begrensningene ved å utnytte skybaserte (eller fjernserverbaserte) AR/VR-plattformer drevet av distribuert skyarkitektur og 3D-visionbasert AI. Disse skyplattformene gir den ønskede ytelsen og skalerbarheten for å drive innovasjon i industrien med hastighet og skala.