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利用XR、VR和AI工具提升工作场所

Oct 11, 2024|10 最低
一名仓库工人使用VR头戴设备检查库存。
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在各个行业中,XR开发人员正在构建定制应用程序,以改善团队沟通、迭代和技能提升的方式。

是什么推动了职场XR趋势?

  • XR为跨学科团队提供了与数据交互和协作的新方式
  • 虚拟化加速了设计迭代,并允许进行更具控制力的模拟测试
  • XR克服了诸如有限的上下文深度或物理迁移等痛点
  • 民主化访问孤立的3D数据可以为现有且通常昂贵的数据增加价值
  • 训练可以在无风险的环境中进行,并使用本地指标进行分析。

创建3D数据的成本不断降低是推动这一趋势的关键因素。随着技术的进步,包括多光谱相机(用于更真实的颜色指数)和LiDAR发射器(用于精确测量距离)进入消费级硬件和移动设备,企业可以廉价且高效地设计真实世界场所、产品和系统的数字版本,以启动实用XR应用程序的开发。

在大多数情况下,这些定制应用程序解决了新出现的业务需求,例如降低成本或提高运营效率。通过为跨学科团队提供一种通用的视觉语言,工作场所XR应用程序使组织能够从已经使用的昂贵3D数据中获得额外的价值,例如在工厂生产、建筑说明书或内部研究和设计中。

当组织拥抱数据透明性并使XR开发人员能够在实时3D框架中访问和操作这些数据时,他们很快意识到,这些数据的实际价值在于其能够协同人类努力,而无需技术专长或昂贵的许可证来打开专有数据格式。

随着全球XR市场瞄准$1.9万亿美元(USD)估值,XR增强工作有可能彻底改变专业领域。使用实时3D技术构建的XR应用程序将很快在工作场所的复兴中增强人类的努力,这类似于个人计算的出现或云基础设施的广泛采用。这不是遥远的未来——它已经在今天发生了。

在这本电子书中,我们将遇到一些XR开发者,他们将3D数据与3D开发框架相结合,以构建沉浸式模拟和XR工具。当部署到商业空间计算平台和移动设备时,这些应用程序丰富了团队的见解,并提供了新的、更有意义的协作轨迹。

XR应用的使用案例

在深入研究之前,重要的是将我们对这些创新开发团队的研究置于背景中。是什么让他们选择投资XR?一些广泛定义的用例出现:

协作

某些XR团队创建实时3D应用程序,以展示产品设计演示或创建一种通过数字孪生进行远程设施检查的方法。其他专业的XR工具提供即时视觉洞察,帮助现场技术人员与团队负责人实时协调跨越距离。尽管实现方式可能会改变,但这些解决方案解决了地理空间协调的问题,并通过动态视角实现更深入的呈现上下文。

模拟

模拟真实世界环境的好处怎么强调都不为过。从虚拟化的工业机器到全球航运跟踪器,3D模拟是设计迭代、压力测试和分类的强大补充——尤其是在实时数据的支持下。这些解决方案对于优化现有流程和分析包含许多相互依赖组件的系统特别有用。

教育

现在虚拟现实头戴设备变得更加实惠,许多企业正在部署VR培训模块,提供低压力、无风险的环境来学习复杂的过程。根据具体实施情况,VR培训可以通过可重复的课程提高记忆力,保存模块状态以便个性化学习,并通过内置的指标跟踪和评估确保统一的熟练标准。

创新

除了上述预期的用例之外,我们将在本电子书中遇到的创新者们还发现了重新利用和重新解释现有3D数据的新方法,这些方法为他们的组织带来了连锁效益,包括全新的用例。

增强现实(AR)
增强现实是一种互动体验,现实世界中的物体通过计算机生成的信息得到增强。
虚拟现实 (VR)
VR 是一种完全沉浸式的体验,用户被带入一个完全数字化的环境中。
混合现实(MR)
MR结合了AR和VR的元素,创建了物理和数字对象共存并实时交互的环境。

XR 应用程序可以在明确的成本节约、提高的情境意识和更快速的团队协作方面产生可能改变游戏规则的投资回报率。是时候去见见那些使用Unity实时3D开发平台来实现这些和其他经常意想不到的好处的创新者了。

行业特写:汽车原始设备制造商

沃尔沃工程师通过Varjo头显监控实时数据。
图片由Varjo提供。

创新者:Volvo Cars

  • 用例:设计协作
  • 实施:虚拟原型
  • 结果:降低成本,工作流程协同

Volvo Cars以其世界级的安全系统和对高质量工程的承诺而闻名。为了协调其专业团队的活动,Volvo的虚拟体验部门创建了车辆及其子系统的数字版本,这些版本在设计协作、原型制作和行为验证过程中很快找到了令人惊讶的用例。

为了创建他们车辆的照片级真实感模型,团队使用Pixyz Studio的行业领先的镶嵌和简化算法,将工厂生产中使用的现有CAD数据导入Unity的实时3D平台。生成的虚拟原型为跨学科利益相关者提供了一种通用语言,以便在完全互动的驾驶模拟中交流更新,甚至验证用户行为。Volvo的XR解决方案使他们的工程师摆脱了对昂贵的物理原型的依赖,并在不影响质量的情况下提高了迭代速度。在该决策的下游,相同的3D资产对于创建虚拟客户体验起到了关键作用。

阅读案例研究。

我们使用Unity作为项目和模块之间的粘合剂。它的设计不是为了取代现有工具,而是通过提供完整的虚拟汽车体验来增强它们。
TIMMY GHIURAU / VOLVOInnovation Leader, Virtual Experiences
丰田的CFD检查工具中的VR叠加层。
图片由丰田汽车公司提供。

创新者:丰田汽车公司

  • 用例:设计协作
  • 实施:AR模拟工具
  • 结果:改进的分析,更快的检查

丰田汽车公司委托其XR开发团队寻找一种方法,以简化计算流体动力学(CFD)分析的过程。以前是一项艰巨的任务,CFD涉及对原型车辆进行长时间的物理检查,以收集其空气动力学的计算机辅助分析的测量数据。缩短这个过程可能意味着更快的上市时间,并可能带来额外的数百万收入。

为了实现其品牌对改善(或“持续改进”)的承诺,丰田的XR工程师决定利用Unity业界领先的数据摄取和直观的3D开发框架,为微软的HoloLens 2平台构建先进的AR模块。由此产生的混合现实叠加简化了实时气流模拟的CFD分析,最终将检查周转时间从几天减少到几个小时。作为跨学科团队的额外好处,为该项目创建的3D资产(其中包含超过20,000个完全渲染的车辆部件)继续为豪华雷克萨斯产品线的高保真产品配置器的发展提供信息,并增强工程师和产品所有者之间的设计协作。

了解更多信息,请访问我们的博客。

行业特写:运输和物流

虚拟叉车培训应用程序中的一个场景。
图片由Virtual Forklift提供。

创新者:特拉凡科尔 Analytics

  • 用例:技能教育
  • 实施:VR训练模块
  • 结果:降低成本,更快的培训

叉车是末端运输物流中的关键工具,操作员必须根据安全法规进行培训,以最大限度地减少人员受伤、事故或延误的风险。这就是为什么 Virtual Forklift 与 Travancore Analytics 合作,这是一家致力于创建定制数字解决方案的公司。该团队为HTC Vive设计了强大的VR培训模块,使学员能够在共享的虚拟空间中操作叉车并进行程序培训课程。

通过提供一个无风险的环境来学习和评估基本技能,虚拟叉车减少了仓库事故中受伤和损坏的可能性,提高了学习者的满意度,并将现场认证培训的时间缩短了75%。

阅读案例研究。

英国船舶模拟中心的学员。
图片由HR Wallingford提供。

创新者:HR沃灵福德

  • 用例:技能教育
  • 实施:VR培训模块
  • 结果:无负担的资源,改进的培训质量

Harwich Haven Authority (HHA)合作,HR Wallingford的水道专家使用Unity的实时3D建模技术创建了船舶桥梁模拟器,使培训中的船舶驾驶员能够在受控环境中导航逼真的水道场景并遇到恶劣天气条件。

通过先进的波浪动力学模拟和真实港口的比例模型,英国船舶模拟中心的桥梁模拟器还帮助港口主管分析航道交通,并在新船首次抵达HHA之前进行评估。

阅读案例研究。

传统上,领航是通过目视进行的,准确的可视化对于有效的训练至关重要。越来越有必要将传统技术与现代导航辅助工具相结合。模拟是一个重要的工具。
WILLIAM BARKER / HARWICH HAVEN AUTHORITY Marine Director (Harbour Master)

行业特写:工业制造

虚拟展厅中的3D液压泵模型。
图片由Bosch Rexroth提供。

创新者:Bosch Rexroth

  • 用例:产品教育
  • 实施:虚拟展厅
  • 结果:快速进入市场,提升销售转化率

博世力士乐是工业机器液压驱动和控制技术的领先制造商之一。鉴于其产品的高度专业化,静态资产只能在向潜在买家展示产品功能方面发挥有限的作用。这就是为什么他们的XR开发团队决定在Unity中构建一个虚拟展厅。

使用Pixyz Studio插件,他们可以快速导入数十个复杂的CAD模型,并为完全可爆炸的3D模型创建动态镶嵌网格。该解决方案减少了销售团队对实物演示的依赖,使代理能够仅通过VR头显进行临时虚拟演示,而无需邀请潜在买家到现场观看大型机械。

阅读案例研究。

这项技术的可用性使我的团队能够向任何人、任何地方展示我们产品的功能和优势,而无需安排预定的活动。
JEFF MCMANUS / BOSCH REXROTH Director of Sales – Industrial Hydraulics
Cross Compass模拟的渐进版本。
图片由 Cross Compass 提供。

创新者:交叉罗盘

  • 用例:工业仿真
  • 实施:人工智能机器人培训
  • 结果:更快的迭代

工业机器人经过训练,能够以极高的精确度进行操作并产生准确的结果。随着人工智能的新进展使得训练自我纠正系统成为可能,Cross Compass需要设计一种安全的方法,将现实世界的变量引入工厂车间环境,以训练其AI驱动的工业机器人。

使用Unity的3D开发引擎,Cross Compass虚拟化了工厂车间和行业标准机器人,以运行高级模拟,而不会对现实世界的设备或人员造成损害。

阅读开发者日志。

Unity使我们能够显著减少培训、测试和部署AI解决方案所需的时间和成本。结果是更高的安全水平、工厂中人为干预价值的增加以及更高质量的产品。
ROMAIN ANGÉNIEUX / NEURAL POCKETHead of Simulation

行业特写:商业运输

两个虚拟化身在驾驶舱训练应用程序中。
图片由荷兰皇家航空公司提供。

创新者:荷兰皇家航空

  • 用例:技能教育
  • 实施:VR培训模块
  • 结果:更快的开发,改进的培训质量

为了确保每年3400万乘客的安全旅行,KLM的XR卓越中心团队着手制作沉浸式培训环境,以便让飞行员熟悉KLM机队中每架飞机的每一个细节。使用高保真相机、LiDAR深度扫描仪和来自跨国航空制造商的CAD数据,KLM开发人员能够快速原型化其机队中每种飞机类型的真实渲染。

这些令人印象深刻的3D模型使得沉浸式训练场景的快速开发成为可能,使飞行员能够与逼真的控制面板互动,熟悉新飞机,并在虚拟驾驶舱内练习复杂的程序。

阅读案例研究。

Unity 编辑器脚本在创建我们的培训程序中至关重要。它提供了工具来创建自定义界面,我们的开发人员使用这些界面来加速任务,使他们能够专注于创建一个广泛的培训应用程序的细节和挑战。
THEO PUIJK / KLM ROYAL DUTCH AIRLINESXR Lead Developer
温哥华机场数字孪生的3D视图。
图片由温哥华机场管理局提供。

创新者:温哥华机场管理局

  • 用例:运营效率
  • 实施:数字孪生
  • 结果:增强的洞察力,改进的任务分配

为了为其各种运营创建一个统一的数据源,温哥华机场管理局创建了一个完全数字化版本的机场及其周边环境,供所有团队使用。为了捕捉外景数据,一架配备高保真摄像机和激光雷达探测器的直升机对机场进行了广泛的勘测。

然后将这些真实世界的成像数据导入并在Unity中渲染,从而能够创建多种可视化视角,包括用于优化门布局的CAD衍生内部视图。机场管理员使用外部视图来可视化飞机交通和登机口指标的实时数据,而内部视图则允许工作人员在整个机场发布特定房间的工作订单。

观看演示视频。

寻找合适的技术合作伙伴需要一番信任,但与Unity合作,真正实现了价值交换。对于我们的投资,我们获得了建议、创新、合作伙伴关系和协作。
CHRIS GILLILAND / VANCOUVER AIRPORT AUTHORITYDirector of Innovation

企业XR应用的好处

在每个开发者档案中,我们已经看到一个团队如何针对业务需求并实现3D数据的价值,以获得巨大的组织利益。在您考虑将XR纳入开发流程时,我们建议使用一些基本指标来衡量潜在的投资回报率:

降低成本

成本节约可以通过多种方式来衡量,例如减少事故和伤害、减少对物理原型的依赖,或者仅仅是由于模拟迭代阶段而加快的开发Timeline。其他XR实现(例如,Digital Twins)可以通过改进的洞察力、更快的故障排除响应或减少关键人员的旅行成本来收回费用。

无负担的资源

虚拟环境消除了或减少了每次培训课程都需要采购真实设备的需求。无论您的员工专注于医疗设备、飞机还是工业机器人,VR培训都可以让他们在虚拟环境中磨练技能和练习复杂的程序,从而释放真实设备用于典型的操作过程。

提高安全性

虚拟环境通过抽象风险和最大化学生在工作中遇到真实场景之前的接触来提高培训质量。这种可控的、可重复的危险场景暴露使个人免受伤害,并减少公司的整体伤害责任。

加快决策流程

实时3D开发捕捉到实际洞察和未来预测的双重优势。以设计为导向的XR实现允许产品团队模拟现实世界的现象,以测试气流动力学或建立物理部件的基线公差,而监控应用程序可以将实时iOT数据呈现为易于解析的3D可视化,以便进行优化和分类。

数据解放

实时3D开发通过在跨学科团队之间创建一个共同的沟通向量,解放了CAD、BIM和其他3D数据格式,使其不再受恼人的访问限制、席位许可和技术知识差距的束缚。XR 工具使艺术家、工程师和产品团队能够一起迭代和开发。

如何接触XR应用

行业领先的开发者正在通过沉浸式解决方案释放XR在培训、协作和工业仿真方面的可能性。在决定 XR 应用程序是否能为您的组织带来好处时,我们建议考虑以下几点和最佳实践:

评估 3D 数据

许多组织仍然缺乏专门的3D设计团队。如果您正在考虑XR应用程序对您的用例的价值,您应该首先决定您的组织是否有一个引人注目的用户故事,值得提升您的工程师技能或寻找3D开发人员。利用我们的在线学习资源来了解Unity Industry如何融入您的工作流程。

解决痛点

如果您的组织目前仅将3D数据用于制造或生产,那么很有可能其潜在价值尚未被充分实现。但在着手进行释放您的3D数据的项目之前,确定其相对于其他考虑因素的潜在价值是很重要的,例如:

  • 谁目前在您的组织内维护3D数据?
  • 谁有访问权限,访问权限是否因安全或合规而受到限制?
  • 数据是否以专有格式存在?
  • 利益相关者是否需要昂贵的许可证或技术能力来使用和处理这些数据?

这些问题应该为确定XR解决方案是否可以使您的组织受益提供一个框架。

从小开始,目标远大

不要试图煮沸整个海洋。从小处着手,围绕XR可以解决您组织内特定痛点的方法进行构思。即使您已经可以预见XR应用程序的二次使用案例,最好还是坚持以明确的MVP为目标进行设计。

您的资产的保真度越高,并且越注重释放数据的价值,您在组织内创造运营效率的机会就越大。

估算投资回报率

那些有兴趣在其组织内倡导XR解决方案的人士应使用本文件中概述的示例来估算潜在的投资回报率。虚拟化是否与显性或隐性成本节约相关(例如,减少培训时间、减少原型、加快开发、减少员工出差或降低责任)?

尽管您的解决方案应该围绕渐进式进展进行开发,但在此阶段也值得推理下游的好处。可访问的数据可视化是否可以在营销和销售材料中发挥作用,或在销售点的互动客户体验中担任主角?

选择平台无关的框架

为了避免硬件供应商更新或修改其平台时出现问题,重要的是使用一个3D开发框架进行设计,该框架通过避免供应商锁定来简化部署到多个平台的过程。在选择技术栈时,要注意那些允许您在各种执行环境中创建有主见的Deployment配置的软件解决方案。

关于Unity Industry

Unity Industry 结合了 Unity 编辑器的实时 3D 工具包和动态渲染管道,配合行业领先的数据摄取和持续的行业成功支持,以促进您的数字化转型。随附的Pixyz插件可以解析超过70种文件类型,包括CAD和BIM,提供动态网格细分和多边形简化选项,使开发XR应用程序与3D数据变得容易。

Unity客户选择Unity Industry以节省资金、实现卓越,并改善跨学科团队访问3D数据的方式。

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