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

Realitatea mixtă imersivă și tehnologiile de realitate extinsă, care includ realitatea virtuală (VR) și realitatea augmentată (AR), continuă să fie factori cheie de inovare și extindere a 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 de aplicații AR/VR pentru a crea experiențe imersive pentru utilizatori vor excela astăzi 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 separate, dar legate. Principalele diferențe dintre AR și VR sunt dispozitivele utilizate și natura experienței: AR are loc într-un mediu din lumea reală, în timp ce VR este complet virtual.

AR și VR sunt incluse în categoria tehnologiei imersive cunoscute sub numele de XR, sau Realitate Extinsă. Există și realitate mixtă (MR), care este esențialmente o combinație de realitate augmentată (AR) și realitate virtuală (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, pe mediu fizic, realitatea augmentată, sau AR, îmbunătățește modul în care un utilizator percepe și interacționează cu mediul său. Conținutul digital este afișat, de obicei, în timp real, utilizând un smartphone, o tabletă sau ochelari speciali de AR.

Utilizatorii tehnologiei AR pot vizualiza și interacționa cu obiecte virtuale, fiind conștienți de mediul lor imediat. Există numeroase aplicații AR în diverse sectoare, cum ar fi producție, construcții, retail, sănătate și multe altele.

Realitatea Virtuală poate completa imersia unui utilizator într-un mediu digital simulat, care nu trebuie să semene deloc cu lumea reală. Lumea virtuală în care utilizatorii intră atunci când poartă un headset VR poate fi interactivă și răspunde la mișcările lor.

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

Ceea ce este și mai interesant este 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, 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 (printre altele) 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 suplini capitalul uman în mod virtual, pentru a oferi o experiență mai robustă și personalizată clienților, fie că este vorba de un consumator final sau de un partener de-a lungul lanțului de aprovizionare. În fiecare caz, organizațiile inteligente și de succes mută infrastructura lor 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 cantități mari de date, capacitatea de a procesa cantități uriașe de date la viteze impecabile și capacitatea de a scala proiecte într-un mediu de calculator 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 reală și virtuală. Acest lucru înseamnă renderizarea de modele și scene complexe în detaliu fotorealist, renderizate la locația fizică corectă (în raport cu ambele lumi, reală și virtuală) cu scala și poza corectă. Gândiți-vă la acuratețea și natura precisă necesară 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 unor GPU discrete de la unul sau mai multe servere și prin furnizarea cadrelor renderizate wireless sau la distanță către dispozitivele montate pe cap (HMD), cum ar fi Microsoft HoloLens și Oculus Quest.

Importanța 3D și AI în Realitatea Mixtă Imersivă

Una dintre cerințele cheie pentru aplicațiile de realitate mixtă este de a suprapune precis peste un obiect modelul său sau al twinului digital. Acest lucru ajută la furnizarea de instrucțiuni de lucru pentru asamblare și instruire, precum și la detectarea erorilor sau a defectelor 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 marcaje. 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 deplasează 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 din cazurile 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 de nivel enterprise depășesc aceste provocări prin integrarea mediilor 3D și a tehnologiei AI în proiectele lor de design și construire a realității mixte.

Inteligența artificială 3D bazată pe învățare profundă 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 cazurile de utilizare ale întreprinderilor care necesită suprapunerea modelului renderizat și a twinului digital cu contrapărțile lor din lumea reală.

Acest lucru poate fi, de asemenea, scalat pentru a înregistra structuri parțial finalizate cu modelele 3D complete, permițând construirea și asamblarea în desfășurare. Utilizatorii obțin acuratețe de milimetri în înregistrarea obiectului și renderizarea cu această abordare a platformei, depășind limitarea abordării actuale bazate numai pe dispozitiv. Acestă abordare a urmăririi obiectelor 3D va permite utilizatorilor să fuzioneze realmente lumea reală și cea virtuală în aplicațiile enterprise, 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 reală.

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 în platforma pe care sunt construite și optimizate pentru utilizare.

Chiar dacă tehnologiile 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 astăzi pentru proiectele virtuale. Acest lucru limitează capacitatea de a partaja cunoștințe între organizații, ceea ce poate fi critic atunci când se proiectează produse noi și se înțelege modul optim de a face build-out-uri virtuale.

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