改变具体培训：ForgeFX 如何创建 VR 培训解决方案
Somero Enterprises是混凝土整平技术的全球领导者,它与ForgeFX合作,为其S-22EZ Laser Screed® 机器提供沉浸式虚拟现实(VR)解决方案,彻底改变操作员培训方式。对于具体的专业人士，这种沉浸式培训解决方案降低了高昂的培训成本和后勤挑战，同时为操作员提供了一个实践性、安全且引人入胜的学习环境。通过利用 Unity 的技术和 XR Interaction Toolkit 等工具，像 Somero 这样的制造商可以简化培训流程、提高操作员熟练度并减少运营限制。
试想一下，如果没有坚实的基础，建造一座摩天大楼 — 当今，在建筑业寻找技术人才同样令人生畏，劳动力短缺可能会使项目陷入停滞。
根据美国建筑总承包商协会的数据，2024 年，79% 的建筑公司表示难以找到熟练工人，影响了项目的进度和成本。劳动力老龄化也是造成这一差距的原因之一，根据全国房屋建筑商协会的数据，预计到2031年将有41%的劳动力退休。
我们比以往任何时候都更需要智能解决方案来解决建筑业技能短缺问题。
传统培训面临的挑战
Somero 专业生产激光引导混凝土整平设备，包括 S-22EZ Laser Screed® 机器，这是实现高质量、平整混凝土地板的关键工具。他们的目标是创建 VR 模拟器，以安全、高效地培训操作员，同时解决差旅成本高、机器磨损和后勤限制等全球性能力限制问题。学员需要具备处理控制和理解空间动力学的经验，而无需使用物理机械。
掌握混凝土调平技术需要的不仅仅是工具，还需要通过多年的身体练习来传授经过艰苦磨练的技能。Somero 全球客户支持副总裁 Dave Raasakka 分享道，“混凝土是一种易腐产品。一旦它落地，你有一小时的时间来完成。否则，你会陷入麻烦。
S-22EZ Laser Screed® 机器等重型机械的培训传统上需要广泛的物理资源，例如机器本身、激光发射器等专用设备以及配备适当具体形式和浇注条件的专用培训区域。这些现实场景的成本通常很高，包括机器的磨损，并且可能会受到设备可用性、恶劣天气条件或接触高处部件时发生滑倒等风险的阻碍。Somero Concrete Institute 拥有六个全球服务中心，每年培训数百名学员，因此 Somero 需要可扩展的解决方案来有效应对这些物流、财务和安全挑战。
Somero 选择 ForgeFX Simulations 作为替代培训解决方案，以提供一致的高质量学习体验，满足他们的需求并解决他们的制约因素。我们面临着设计一个沉浸式培训模拟器的复杂任务，该模拟器准确复制了Laser Screed的操作，包括捕获所需的触觉反馈和视觉真实感，以模仿使用实际机器的体验。在 Unity 的支持下，该解决方案重现了 S-22EZ 的复杂控制，在虚拟环境中为学员提供了逼真的动手体验，消除了在学习过程中对物理设备的需要。
增强真实感的技术功能
Unity 强大的 XR 工具为 S-22EZ Laser Screed® VR 模拟器提供支持，可在高度逼真的沉浸式 3D 环境中精确重现设备行为，例如：
- Unity Cloud的异常报表提供了可操作的堆栈跟踪，有助于以最少的人工干预进行QA和问题跟踪。
- 在性能方面，我们依靠Unity的CPU和GPU性能分析器来诊断瓶颈和优化帧率，确保提供流畅和响应迅速的VR体验。
这些工具指导我们识别和解决低效问题，特别是在物理计算方面，以保持无缝交互和可靠的模拟。
- XR Interaction Toolkit (XRITK) 通过简化虚拟交互的直观、跨平台的解决方案，增强了 Somero 训练模拟器的沉浸感和操作效率。通过使用 XRITK 管理 VR Rig，我们在 Meta Quest 3 上启用了对控制器和高级手部跟踪功能的支持，以创建响应迅速的无缝培训环境，最大程度提高学员用户渗透率。
这种设置通过标准化交互组件（如卡扣转动、远程传送和对象操作）来最大限度减少开发时间，并确保模拟器能够适应未来的硬件和软件更新。
Unity的作业系统使我们能够在不影响主线程性能的情况下在辅助线程上真实地模拟混凝土。我们使用触发器碰撞体作为包围盒，定义了可以有意或无意影响混凝土的因素，例如由整平头或机器轮胎引起的因素。它们没有刚体，并且用于碰撞的层遮罩设置为不包含，因此主线程的工作量很小。作业系统允许在不影响主线程性能的情况下，在独立Quest头盔上最多同时运行四个线程。（在主线程上，我们跟踪代表可能影响混凝土的机器部件的边界框的位置。）
- 我们利用 Unity Terrain逼真地渲染混凝土表面，混合纹理以反映整个倾倒过程中的各种完成度和一致性。我们部署了 Unity 作业来卸载自定义混凝土模拟的计算，该模拟确定犁或振动器等混凝土碰撞体如何影响混凝土的平滑度或粗糙度，以及围绕表面推拉混凝土。我们有“粗糙”和“平滑”纹理，默认为“粗糙”，并且要为我们在地形高度图的每个点上显示的平滑纹理设置一个alpha值。
在主线程上，有两个快速函数可以更新地形，使其与作业写入的高度图和 Alpha 地图数据相匹配。这些系统共同强化了沉浸式虚拟环境，让用户体验具体施工的视觉和触觉细节，通过真实再现复杂的施工活动来提高培训效果和用户渗透。
客户反馈
在试验阶段结束时，Somero 进行了两个成功案例，结果显示在完成 VR 培训后，22EZ Laser Screed® 的操作员技能得到了提高。
- 案例 1 – 非用户员工参加了 VR 培训，并成功演示了机器的使用。
- 案例 2 - 参与培训的“非用户”，调查结果显示他们对操作机器充满信心。
模拟器的未来计划
更有效的培训
Somero S-22EZ Advanced Laser Screed® VR 训练模拟器代表了施工训练技术的飞跃。该沉浸式培训平台通过解决传统培训方法的挑战，为全球运营商提供无与伦比的精度、可访问性和用户渗透度。该模拟器能够模拟复杂的真实场景、减少对环境的影响并提高技能用户留存率，不仅可以让操作员为最佳性能做好准备，还可以让 Somero 获得更高的效率和投资回报率。
扩大市场范围
通过为分销商提供远程演示其大型机器的能力，该模拟器有望对 Somero 的全球市场渗透产生积极影响。Somero 具有加快销售周期、改善客户决策和扩大全球足迹的潜力 - 同时降低传统设备展示的物流成本和对环境的影响。
超越结构化课程
当 Somero 对模拟器的第二阶段进行进一步测试时，正在设想第三阶段的路线图。潜在的重点领域包括先进的具体模拟（可重复不同的低谷水平或干燥阶段等因素），以及沙盒式课程（允许学员在结构化课程步骤之外与虚拟机制自由互动）。随着 ForgeFX 和 Somero 继续在 Unity 平台上进行创新，制造业变革性培训体验的可能性是无限的。
立即体验培训的未来。探索 Unity Industry 如何提高团队的专业知识，同时简化业务。
