Industria 4.0 Metaverse Deblocată: Cum AR/VR, AI și Tehnologia 3D Pun în Mișcare Următoarea Revoluție Industrială

Realitatea mixtă imersivă și tehnologiile de realitate extinsă, care sunt alcătuite din realitatea virtuală (VR) și realitatea augmentată (AR), continuă să fie factori cheie în inovația și extinderea afacerilor. Prin transformarea modului în care companiile funcționează, interacționează cu clienții și își ating obiectivele, această soluție tehnologică a avut un impact semnificativ în multiple industrii.

În ciuda faptului că este încă în stadiul de început, se estimează că atât AR, cât și VR vor depăși 100 de milioane de utilizatori la nivel global până în 2027¹. Înțelegând această tendință, este clar că organizațiile care adoptă servicii de dezvoltare a aplicațiilor AR/VR pentru a crea experiențe imersive pentru utilizatorii lor vor excela atât în prezent, cât și în viitorul apropiat.

Ce este AR/VR

Având ca scop îmbunătățirea percepției și interacțiunii utilizatorului cu lumea digitală, realitatea augmentată (AR) și realitatea virtuală (VR) sunt două tehnologii distincte, dar legate între ele. Principalele distincții între AR și VR sunt dispozitivele utilizate și natura experienței: AR are loc într-un mediu din lumea reală, în timp ce VR este complet virtuală.

AR și VR sunt ambele incluse în categoria tehnologiei imersive cunoscute sub numele de XR, sau Realitate Extinsă. De asemenea, există realitatea mixtă (MR), care este, în esență, o combinație a realității augmentate (AR) și a realității virtuale (VR). Aceasta combină lumea fizică și cea digitală pentru a crea un spațiu în care acestea coexistă și comunică în timp real.

Prin suprapunerea datelor digitale, cum ar fi imagini, videoclipuri și modele 3D, peste mediu fizic, realitatea augmentată, sau AR, îmbunătățește modul în care un utilizator percepe și interacționează cu împrejurimile sale. Conținutul digital este afișat, de obicei, în timp real, utilizând un smartphone, o tabletă sau ochelari speciali AR.

În timp ce sunt conștienți de împrejurimile imediate, utilizatorii tehnologiei AR pot vizualiza și interacționa cu obiecte virtuale. Numeroase aplicații AR pot fi găsite într-o varietate de sectoare, inclusiv producție, construcții, retail, sănătate și multe altele.

Realitatea Virtuală poate imersa complet un utilizator într-un mediu digital simulat, care nu are neapărat legătură cu lumea reală. Lumea virtuală în care utilizatorii intră atunci când poartă un headset VR poate fi interactivă și răspunde mișcărilor lor.

Tehnologia are ca scop să ofere utilizatorilor o senzație de prezență și imersiune, făcându-i să se simtă ca și cum ar fi “în interiorul” unui mediu virtual. Atât AR, cât și VR au calități distinctive care prezintă oportunități de afaceri interesante.

Ce este și mai interesant este faptul că aceste tehnologii de realitate mixtă imersivă se combină cu inteligența artificială 3D (AI), învățarea automată (ML), serviciile cloud și Internetul Lucrurilor (IoT) pentru a alimenta totul, de la instruire la proiectare, inginerie, producție, robotică și automatizare pentru afaceri din diverse industrii, în special în mediul în creștere al comerțului electronic. Ca urmare, întreprinderile din producție, sănătate, tehnologie, construcții, energie, automotive, aerospațial și servicii financiare (pentru a numi câteva) sunt mai competitive și bine poziționate pentru creșterea viitoare.

În cele din urmă, aceste tehnologii sunt utilizate pentru a ajuta companiile să ia decizii mai inteligente și pentru a suplimenta virtual capitalul uman, pentru a servi mai bine clienții. Prin aceasta, organizațiile pot crea o experiență mai robustă și personalizată pentru clienți, fie că este vorba de un consumator final sau de un partener de-a lungul lanțului de aprovizionare. În fiecare caz, organizațiile inteligente, avansate și de succes mută infrastructurile de lucru în medii cloud pentru a lansa și gestiona noi unelte pentru operațiuni scalabile.

Unde Realitatea Mixtă Imersivă Continuă Să Provocă Întreprinderile

Provocarea constă în faptul că aceste tehnologii necesită doze masive de date, capacitatea de a prelucra cantități uriașe de date la viteze impecabile și capacitatea de a scala proiecte într-un mediu computerizat care nu permite, de obicei, în medii de birou tradiționale.

Întreprinderile care doresc să valorifice “Industria 4.0” prin metavers necesită o fuziune precisă și persistentă a lumilor reale și virtuale. Acest lucru înseamnă renderizarea modelelor și scenelor complexe în detaliu fotorealist, renderizate la locația fizică corectă (în ceea ce privește atât lumea reală, cât și cea virtuală) cu scala și poza corecte. Gândiți-vă la acuratețea și natura precisă necesare pentru a valorifica AR/VR în proiectarea, construirea sau repararea componentelor unui motor de avion sau a unui dispozitiv chirurgical avansat utilizat în aplicații medicale.

Acest lucru se realizează astăzi prin utilizarea GPU-urilor discrete de la unul sau mai multe servere și livrarea cadrelor renderizate wireless sau la distanță către dispozitivele de afișare montate pe cap (HMD), cum ar fi Microsoft HoloLens și Oculus Quest.

Importanța 3D & AI în Realitatea Mixtă Imersivă

Una dintre cerințele cheie pentru aplicațiile de realitate mixtă este suprapunerea precisă a modelului sau a gemenei digitale peste un obiect. Acest lucru ajută la furnizarea instruirii pentru asamblare și formare, precum și la detectarea oricăror erori sau defecte în producție. Utilizatorul poate, de asemenea, urmări obiectul (obiectele) și ajusta renderizarea pe măsură ce lucrul progresează.

Majoritatea sistemelor de urmărire a obiectelor pe dispozitiv utilizează urmărirea bazată pe imagini 2D și/sau pe marcatori. Acest lucru limitează sever acuratețea suprapunerii în 3D, deoarece urmărirea 2D nu poate estima adâncimea cu o acuratețe ridicată, și, în consecință, scala și poza. Acest lucru înseamnă că, deși utilizatorii pot obține ceea ce pare a fi o potrivire bună atunci când privesc dintr-un anumit unghi și/sau poziție, suprapunerea pierde alinierea pe măsură ce utilizatorul se mișcă în 6DOF. De asemenea, detectarea obiectului, identificarea și estimarea scalei și orientării sale — cunoscută sub numele de înregistrare a obiectului — se realizează, în majoritatea cazurilor, computațional sau utilizând metode simple de vedere computerizată cu biblioteci de antrenament standard (exemplu: Google MediaPipe, VisionLib). Acest lucru funcționează bine pentru obiecte regulate și/sau mai mici și mai simple, cum ar fi mâini, fețe, cești, mese, scaune, roți, structuri geometrice regulate, etc. Cu toate acestea, pentru obiecte complexe și mari în cazuri de utilizare ale întreprinderilor, datele de antrenament etichetate (mai ales în 3D) nu sunt disponibile în mod facil. Acest lucru face dificilă, dacă nu imposibilă, utilizarea urmăririi bazate pe imagini 2D pentru a alinia, suprapune și urmări persistent obiectul și a fuziona modelul renderizat cu acesta în 3D.

Utilizatorii la nivel de întreprindere depășesc aceste provocări prin integrarea mediilor 3D și a tehnologiei AI în proiectele lor de proiectare/construire de realitate mixtă imersivă.

Învățarea profundă bazată pe 3D AI permite utilizatorilor să identifice obiecte 3D de forme și dimensiuni arbitrare în diverse orientări cu o acuratețe ridicată în spațiul 3D. Acest abordare este scalabilă pentru orice formă arbitrară și este adecvată pentru utilizarea în cazuri de utilizare ale întreprinderilor care necesită renderizarea suprapunerii modelelor și gemenele digitale complexe cu contrapărțile lor din lumea reală.

Acest lucru poate fi, de asemenea, scalat pentru a se înregistra cu structuri parțial finalizate cu modelele 3D complete, permițând construirea și asamblarea în curs de desfășurare. Utilizatorii ating acuratețe de ordinul milimetrilor în înregistrarea obiectului și renderizarea cu această abordare a platformei, depășind limitarea actuală a abordării bazate numai pe dispozitiv. Acest abord al urmăririi obiectelor 3D va permite utilizatorilor să fuzioneze, într-adevăr, lumea reală și cea virtuală în aplicații ale întreprinderilor, deschizând multe utilizări, incluzând, dar fără a se limita la: instruirea cu instrucțiuni de lucru contextuale precise, detectarea defectelor și erorilor în construcție și asamblare, și proiectarea și ingineria 3D cu renderizarea și suprapunerea la dimensiune naturală.

De Ce Lucrul într-un Mediu Cloud Este Crucial

Întreprinderile și producătorii ar trebui să fie atenți la modul în care proiectează și implementează aceste tehnologii, deoarece există o mare diferență între platforma pe care sunt construite și maximizate pentru utilizare.

Chiar dacă tehnologii precum AR/VR au fost utilizate de mai mulți ani, mulți producători au implementat soluții virtuale pe dispozitive, unde toate datele tehnologiei sunt stocate local, limitând sever performanța și scala necesare pentru proiectele virtuale de astăzi. Acest lucru limitează capacitatea de a efectua schimbul de cunoștințe între organizații, care poate fi critic atunci când se proiectează produse noi și se înțelege modul optim de realizare a construcțiilor virtuale.

Producătorii de astăzi depășesc aceste limitări prin utilizarea platformelor AR/VR bazate pe cloud (sau servere remote) alimentate de arhitectura cloud distribuită și AI bazată pe viziune 3D. Aceste platforme cloud oferă performanța și scalabilitatea dorite pentru a stimula inovația în industrie la viteza și scala necesare.