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AR/VR/MR

雖然在日常生活中我們聽到一些關于AR、VR、MR的術語,但是對于大部分人來說并不清楚三者之間的區別。

一、關于AR/VR/MR的定義與區分  

1.1AR/VR/MR的定義  

雖然在日常生活中我們聽到一些關于AR、VR、MR的術語,但是對于大部分人來說并不清楚三者之間的區別。  

VR即VirtualReality,虛擬現實,是利用計算設備模擬產生一個三維的虛擬世界,提供用戶關于視覺、聽覺等感官的模擬,有十足的「沉浸感」與「臨場感」。簡單來說,人們看到的場景和人物有真有假,是將虛擬的信息帶人到現實世界中。AR設備創造的虛擬物體,是可以明顯看出是虛擬的,比如FaceU在用戶臉上打出的虛擬物品、GoogleGlass投射出的隨你而動的虛擬信息。  

AR即AugmentedReality,增強現實,字面解釋就是,「現實」就在這里,但是它被增強了,被誰增強了?被虛擬信息。通過電腦技術,將虛擬的信息應用到真實世界,真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。  

兩個典型的AR系統是車載系統和智能手機系統,其中被討論最多的AR設備是GoogleGlass。  

MR即MixedReality,混合現實,又稱HybridReality,將真實世界和虛擬世界混合在一起,來產生新的可視化環境,環境中包含了物理實體與虛擬信息,并且必須是“實時的”。可以理解為AR和VR的融合。  

1.2AR/VR/MR三者的關系  

虛擬現實(VR):看到的場景和人物全是假的,是把你的意識代入一個虛擬的世界。  

增強現實(AR):看到的場景和人物一部分是真一部分是假,是把虛擬的信息帶入到現實世界中。  

MR=VR+AR=真實世界+虛擬世界+數字化信息AV/VR/MR三者之間的關系  

二、AR/VR/MR在培訓中的功用  

2.1AR/VR/MR在培訓中的作用  

AR/VR/MR培訓的作用主要體現在三個方面:,  

教育(Education):指傳授知識,包含學校教育及職場教育。  

訓練(Training):指職能或技能訓練,包含學校及職場。  

協作支持(PerformanceSupport):指在需要的時刻提供相關重要資訊,以協助完成工作,通常可以與前項搭配運用。  

2.2AR/VR/MR培訓的優勢  

(1)安全風險性低  

無論是在完全虛擬的環境中,還是將圖形疊加到現實世界中的“混合現實”,這些技術都可以為用戶提供正確完成關鍵任務所需的工作培訓。他們可以在3D機柜或儀表上操作,從而可以將工藝過程或工人的安全風險降至最低。  

(2)縮短培訓周期,降低成本  

使用虛擬培訓可以大幅度減少培訓周期并節省培訓成本,與傳統的基于講座的學習相比,AR和VR技術可以提高技能并幫助學員保留高達100%的信息。反過來,這又將技術培訓的時間大幅縮短了。在典型的工廠場景中,它可以將培訓時間從6個月縮短到2個月。沉浸式學習比傳統的培訓方式更靈活、更高效。通過云部署,企業可以將員工與世界各地的培訓師連接起來,避免將員工帶到集中培訓點進行培訓,從而降低差旅成本并節省大量時間。  

如上圖所示,使用虛擬培訓可以減少教室培訓時間和實際系統使用時間,同時可以大幅度提高學員的知識水平并降低培訓成本。  

(3)按需培訓  

沉浸式技術和可穿戴技術提供更快、更靈活的學習策略,它們打破了學習和工作之間的界線,也打破了生產力和培訓工具之間的界線。無論是在完全虛擬的環境中,還是將圖形疊加到現實世界中的“混合現實”,這些技術都可以為用戶提供正確完成關鍵任務所需的工作培訓。他們可以在3D機柜或儀表上操作,從而可以將工藝過程或工人的安全風險降至最低。  

該技術解決了對按需信息和協作的需求。智能可穿戴設備提供有關設備和過程的實時信息,具有實時視頻和通訊功能,使用戶能夠與主控制室或遠程專家進行通訊,這樣他們就可以連接并查看工作人員所看到的內容。連接到工廠設施中正在使用的工具(如用于企業資源規劃、維護管理或銷售管理的軟件,工作流程管理軟件),為用戶提供支持和指導以及背景信息。  

新的系統能夠收集員工現有的技能和專業知識,并通過其它移動技術將其有效地傳遞給新員工,如常見的維護任務視頻片段,以確保知識不會丟失,并且可按需提供。軟件還使用戶和第三方能夠設計自己的應用程序,并利用人工智能等新技術開發新的應用程序。  

三、AR/VR/MR在航空培訓中應用  

3.1AR/VR/MR設備在國外航企中的應用  

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國外企業已經利用虛擬現實(VR)和增強現實(AR)開發出更高效、更經濟的飛行員培訓新技術。并且廣泛用于航空領域的培訓中去,并且取得了良好的效果。  

1.波音公司和中佛羅里達大學模擬與訓練研究所研制開發了一個飛行員的訓練項目,利用虛擬現實的模擬飛行員化身。  

2.總部位于佛羅里達州奧蘭多的全球軟件公司BohemiaInteractivesimulation(又名Bismark)被美國海軍選中,為軍隊飛行員開發成AR頭顯(HMDS)和VR任務訓練器(VR-ptts)。  

3.羅爾斯·羅伊斯使用VR設備培訓航空航天工程師。  

4.IATA推出VR培訓平臺對地勤進行培訓。  

5.普惠客戶培訓中心與聯合技術研究中心聯合將虛擬現實技術應用于其發動機培訓課程。  

6.微軟發布消息,大型飛機制造商空中客車宣布將推出自己AR軟件解決方案用于工程制造與飛行培訓。  

7.早在2002年,普拉特·惠特尼加拿大宣布與IBM和達索系統達成合作協議,成為航空航天業中首個在整個設計和制造過程中使用數字技術來開發發動機的企業。2017年4月,美國聯合技術研究中心公布了與普拉特·惠特尼客戶訓練部門的合作,為航空公司的機械師投資虛擬現實引擎維護培訓。普拉特·惠特尼客戶培訓部門總經理布魯斯·霍爾(BruceHall)表示,他們目前正在教室環境中進行beta測試。借助頭顯和運動傳感器,機械師將能夠行走在GTF發動機內部,檢查部件并查看運行中的引擎情況。  

從上述例子中可以看出世界航空制造與運營的領導者都非常重視數字培訓在航空領域有著廣泛的市場與較強的實踐性。  

3.2在國內的發展現狀  

國內航空企業采用AR/VR/MR進行維修培訓與飛行培訓的企業非常少,市場基本屬于空白期,由于國內硬軟技術不成熟,應用狀況基本屬于體驗式,用戶反映體驗感比較差。  

航企對空勤員利用虛擬技術進行培訓更加廣泛一些,比如某航使用VR設備進行初始空乘人員培訓,包括一些高職院校利用VR設備在學校里進行空乘教學培訓。  

在航空領域,國內無論是利用AR/VR/MR數字技術的培訓能力還是數字設備航空產品開發能力都與國外差距比較大,目前對AR/VR/MR等科技產品在航空培訓中的應用還遠遠沒有足夠的重視。  

四、基于VR/AR/MR技術的培訓模擬/現場產品介紹  

開發VR/AR/MR培訓課件可以利用便捷的工具-WEAVR,該工具是歐洲某公司出品,公司在歐洲市場航空軟件服務領域占據主導地位,集團全年營收超過6千萬歐元,其業務得到波音、空客、蘇霍伊等國際主流飛機制造商的認可。該公司是航空航天工業的工程解決方案提供商,在整個飛機生命周期中為客戶提供軟件工具和服務,支持客戶的核心流程。該公司擁有專業的團隊,豐富的航空航天領域的經驗和軟件開發經驗。  

作為VR/AR/MR制作軟件的先驅,該公司已成為惠普的商業合作伙伴以及微軟在混合現實方向的官方合作伙伴。公司針對VR/AR/MR的培訓和模擬得到了世界上主要OEM和航空公司的認可,如意大利Leonardo集團、空客、德國漢莎、CAE等,主要客戶如下:  

該公司為了給客戶提供更友好更便捷的體驗,自主研發了課件制作軟件WEAVR,能夠實現無編程化的制作。將VR/AR以及MR混合現實的技術應用在飛行員、機務和乘務員的培訓以及實際操作的應用過程中。

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