Мнение / август 2022
Как технологии VR и AR применяют в производстве, науке и образовании?

Антон
Букарев

директор по разработке Scalio
© ComNews
01.08.2022

Производственные процессы непрерывно меняются. Бумажные рисунки, эскизы и планы дизайна уступают место дронам, 3D-моделям и новому интерактивному опыту, называемому дополненной реальностью. О перспективах использования VR и AR технологий рассказывает директор по разработке Scalio Антон Букарев.

Дополненная реальность, или сокращенно AR, — одна из самых обсуждаемых технологических тенденций в производстве. Используя передовые технологии камеры и датчиков, AR объединяет физическое окружение человека с компьютерной информацией и представляет ее в режиме реального времени. В то время как видеоигры использовали эту технологию в течение многих лет, этот "расширенный" опыт недавно произвел фурор в производстве, предлагая широкие возможности для улучшения жизненного цикла проекта.

Комбинируя цифровые и физические представления, дополненная реальность помогает строительным бригадам повысить эффективность, точность и общую уверенность в своих проектах. Ожидается, что к 2024 году мировой рынок дополненной реальности достигнет 300 миллиардов долларов. Вместо того, чтобы заменить рабочих на местах, дополненная реальность значительно улучшит способы совместной работы людей и цифровых машин.

Поскольку технология продолжает развиваться и внедряться, дополненная реальность в производстве станет бесценным инструментом и даже может изменить будущие подходы в разработке продуктов.

Что промышленным компаниям нужно знать перед внедрением VR/AR?

Виртуальную реальность (VR) часто путают с дополненной реальностью (AR). Несмотря на сходство, AR и VR — это две совершенно разные интерактивные технологии. В последние годы виртуальная реальность стала более известной растущей тенденцией в нескольких отраслях, но вскоре она начинает казаться устаревшей по сравнению с приложениями и преимуществами дополненной реальности. В отличие от VR, которая представляет собой исключительно цифровой опыт, AR объединяет реальное и виртуальное в единую иммерсивную среду. Технологии дополненной реальности используют мобильный смартфон или гарнитуру AR для визуализации 3D-изображений физической среды человека, когда он ходит по пространству.

Используя GPS и камеры, оборудование AR может предоставлять пользователям геопространственную информацию, когда пользователь перемещается по площадке производства. Графики, оперативная информация и чертежи легкодоступны, что позволяет пользователям принимать решения на месте.

Дополненная реальность не только способна изменить то, как заинтересованные лица рассматривают определенные действия. Более важно то, что она также способна своевременно скорректировать выполнение работ, потенциально экономя время, энергию и деньги.

VR/AR для работы с промышленным оборудованием

Планирование проектов

Новые разработки в области дополненной реальности позволяют создавать 3D-модели непосредственно на 2D-плане. В сочетании с программным обеспечением для 3D-моделирования и информационным моделированием зданий (BIM) промышленные компании могут создавать подробные интерактивные модели проектов и представлять их клиентам в начале проекта. Это позволяет клиентам получить реалистичное представление о результатах проекта и внести любые изменения до запуска проекта. Получение такого уровня участия клиентов на ранних стадиях процесса помогает предотвратить дорогостоящие изменения в дальнейшем и поддерживает вовлеченность клиентов.

Точность – важная составляющая любого проекта. AR также позволяет командам проводить обход всего проекта до его выполнения, внимательно изучая детали и компоненты структуры. Такая предусмотрительность может предотвратить задержки в расписании, сократить перерасход средств и выявить любые ошибки до того, как они обнаружатся.

Измерения объектов

Устройство дополненной реальности может измерять физические свойства пространства, включая его высоту, ширину и глубину. Компании могут включать эти данные в модели, что позволяет им создавать более точные конструкции и получать полное представление о том, как будет выглядеть проект. Точные измерения заранее облегчают создание точных оценок материалов и трудозатрат, а также эффективных сроков проекта.

Также разрабатывается дополненная реальность, которая позволит полевым работникам автоматизировать измерения на месте во время разработки проектов. При ношении устройства дополненной реальности рабочие смогут автоматически измерять построенные компоненты и сравнивать их с измерениями, указанными в моделях зданий. Это позволяет работникам находить любые несоответствия в структурах и быстро корректировать их, чтобы предотвратить более высокие затраты и задержки в дальнейшем.

Модификация проектов на площадке

Одним из основных нововведений в дополненной реальности является возможность пользователей вносить изменения в модели зданий непосредственно на полевой площадке. Используя гарнитуру или мобильное устройство, рабочие могут легко отображать внутренние и внешние виды конструкции и вносить изменения в виртуальные планы, сохраняя исходный вид нетронутым. Например, вскоре инженеры смогут виртуально удалять и перемещать структурные компоненты, а также изменять планировку здания всего несколькими нажатиями на своем устройстве с поддержкой дополненной реальности.

Это приложение будет особенно полезно для инженеров, поскольку оно позволяет им устранять любые ошибки в виртуальном представлении, прежде чем вносить изменения в физическую структуру. Поскольку эти цифровые данные постоянно обновляются, они устраняют догадки об изменениях проекта, улучшая рабочий процесс и предотвращая ненужный расход материалов.

Получение информации о проекте

Возможность совмещать всю цифровую информацию и документацию с физическим видом меняет правила игры для бригад на месте. Полевые работники могут просматривать такую информацию, как расположение труб, стен, розеток, выключателей и вентиляции, а также переключаться между слоями, чтобы контролировать проект в соответствии с планом проекта и обеспечить успешное завершение проекта. Например, подрядчик может использовать гарнитуру или планшет, чтобы увидеть расположение каждой скважины, указанной в плане здания, и обеспечить правильное размещение.

Помимо предоставления полезной информационной базы данных, дополненная реальность позволяет пользователям виртуально видеть ход выполнения проектов в соответствии с графиком. Поскольку отрасль продолжает бороться с производительностью, это приложение станет незаменимой частью управления проектами.

Работа в команде

Проекты требуют тесного сотрудничества между несколькими командами, включая плотников, электриков, сантехников, сварщиков, дизайнеров и менеджеров. Успешное сотрудничество гарантирует, что проект будет завершен вовремя и в соответствии с утвержденным бюджетом.

Однако не все рабочие, участвующие в проекте, присутствуют на рабочем месте. Любые возникающие ошибки должны ждать, пока все вовлеченные стороны соберут и просмотрят чертежи и внесут какие-либо изменения. AR позволяет всем пользователям обмениваться заметками и видеороликами об ошибках или проблемах проектирования в режиме реального времени, сокращая затраты, необходимые для решения проблем.

Как промышленности использовать VR для обучения персонала?

Тренинги по технике безопасности

Безопасность является общей проблемой в промышленной отрасли из-за того, что соответствующие программы требуют много времени и денег и не всегда должным образом доводятся до сведения рабочих. Однако с помощью гарнитуры AR работники могут получить доступ к виртуальному обучению и инструкциям, которые не только повышают уровень их компетенций, обеспечивает интуитивно понятное обучение, но и снижает затраты на него.

Инженеры также изучают возможность использования AR для создания виртуальных моделей оборудования, таких как краны и стреловые подъемники. С помощью этой технологии рабочие смогут использовать свои гарнитуры, чтобы практиковаться в управлении тяжелой техникой в безопасной виртуальной среде.

Обучение

Использование решений дополненной реальности для решения задач производственного обучения и повышения квалификации приносит пользу предприятиям и работникам на всех уровнях. Цифровые рабочие инструкции дополненной реальности масштабируются, чтобы соответствовать компаниям, где бы они ни находились, независимо от того, нужно ли им обучать на индивидуальном, производственном или корпоративном уровне. Одним нажатием кнопки можно легко переключать программы, обеспечивая производственное обучение для отдельных лиц или больших групп. Эти программы легко адаптируются к любому уровню квалификации специалистов.

Технологии VR и AR в науке и образовании

Дополненная реальность (AR) в образовании включает в себя аспекты, направленные на решение проблем, развитие сотрудничества и творчества. Технология может применяться и в рамках традиционной педагогики, ориентированной на получение технических знаний и навыков.

Хотя AR все еще находится в зачаточном состоянии, особенно по сравнению с виртуальной реальностью (VR), она предлагает более экономичные варианты для школьных округов с более ограниченным бюджетом, но при этом предоставляет широкий набор функций и ряд преимуществ.

Преимущества использования VR и AR технологий

Относительная бесшовность цифровых объектов AR в "реальном мире" способствует интерактивности и взаимодействию. Это повышает способность учащихся уделять больше времени на изучение учебных предметов, сводя к минимуму время, затрачиваемое на освоение навыков по использованию новых технологий.

Кроме того, как обсуждалось в Stanford News о применении виртуальной реальности в классе и "влиянии действий тела на разум", AR также предлагает двумерные методы представления информации по сравнению с традиционным одномерным. Такое сочетание интерактивности и вовлеченности в эмоции, в свою очередь, может повысить способность учащихся лучше усваивать новый материал и навыки.

Таким образом, AR предоставляет студентам возможность углубить свои знания в нескольких областях, в том числе:

- Чтение

- Работа с числами

- Пространственные концепции

- Игра

- Создание контента

- Реальные среды и сценарии

Технология может применяться как для обучения различным профессиям, так и для проведения экскурсий.

В сочетании с заданиями, связанными с командной работой, AR также помогает предоставить студентам новые возможности научиться общаться и сотрудничать друг с другом. Это могут быть те же технологии, которые они будут использовать в работе.

При внедрении дополненной реальности также нет необходимости полностью пересматривать учебную программу: она может быть еще более эффективной в дополнении существующих педагогических материалов, просто добавляя больше контекстного опыта. Его можно использовать для стимулирования интереса и обсуждения в различных предметных областях, а также послужить основой для занятий.

Примеры использования технологий AR и VR в образовании

Complete Anatomy

Complete Anatomy — это кроссплатформенное приложение для студентов-медиков и профессиональных врачей. Это приложение предоставляет пользователям более 17 тысяч структур человеческого тела, доступных в виде 3D-моделей. С каждым из них учащиеся могут взаимодействовать как условно, так и путем проецирования частей тела на плоскую поверхность.

Дополненная реальность позволяет пользователям лучше понять анатомию тела. С помощью виртуального тела студенты могут изучить функции каждой мышцы, посмотреть детальную анимацию движения мышц, разобрать крупные костные структуры на более мелкие и изучить различные слои костей.

С помощью виртуального тела студенты могут изучить функции каждой мышцы, посмотреть детальную анимацию движения мышц, разобрать крупные костные структуры на более мелкие и изучить различные слои костей.

Star Chart

Star Chart — еще один пример дополненной реальности в образовании для любителей астрономии. Когда пользователи направляют свои устройства в небо, приложение выделяет созвездие на экране и предоставляет пользователям его подробное описание. Он также показывает информацию об отдельных звездах. В базе данных приложения более 120 тысяч звезд и 88 созвездий, так что для астрономов есть много контента.

Таким образом VR и AR технологии постепенно становятся не только инструментом для развлечений, но и активно применяются в других сферах жизни, прежде всего профессиональных: строительстве, производстве, культуре, спорте, образовании и даже в медицине. Последние годы росту рынка технологий виртуальной и дополненной реальности способствовало общее расширение аудитории, растущий спрос среди здравоохранения, промышленности, науки, маркетинга и других областей. С учетом того, что с каждым годом технологии становятся все компактнее, дешевле и качественнее можно прогнозировать, что VR и AR будут иметь все более широкую распространенность в самых разных сферах.