增強現實技術(AR)、混合現實技術(MR)與虛擬現實技術(VR)無處不在。在過去12個月至18個月中,與AR、MR以及VR相關的新設備與新應用大量涌現。而包括蘋果、谷歌、微軟、索尼、三星、HTC、Facebook、惠普等公司在內的所有科技巨頭,也都將目光轉向了AR、MR與VR市場。
雖然這些新興技術是由游戲與社交媒體巨頭所開發的,但它們最終都會不可避免地進入工程業與制造業中,其中包括商用車、卡車以及非公路車輛等行業。
那么,將這些讓你能夠在虛擬環境中進行賽車、射擊外星人,或是捕捉口袋精靈的技術應用于卡車、工程機械以及非公路用車或防務車輛的設計與建造中,會帶來怎樣的影響?
VR技術應用于工程與制造領域已經有了相當一段時間了。CAVE系統以及Powerwall系統也已經投入使用達數十年之久。不過,在VR技術尚未普及之前,行業中只有少部分“擁有特權”的企業(主要是汽車與航空航天OEM)才能使用這些造價驚人的數據可視化系統。
AR、MR或VR技術在商用車、卡車與非公路用車工程制造中的應用仍處于早期階段。大部分相關企業仍在探索采用AR、MR或VR設備的原因與必要性,以及這些設備在工程制造中的具體應用。不過,一旦它們深入了解了這些技術,就會看到它們在復雜產品與大規模生產中的顯著優勢。
游戲圖形引擎在工程數據處理中的應用
一款游戲能否成功,很大程度上取決于游戲的3D畫質如何。如果畫質不高,那么玩家就體驗不到游戲的真實性,游戲外觀與質量都會大打折扣。游戲開發者利用圖形引擎與一些包括動作捕捉技術在內的附加技術,可以設計出鮮明的畫面,從而提升游戲的互動式與沉浸式體驗。從游戲圖形較高的質量與性能來看,游戲圖形引擎完全能夠勝任CAD數據的處理工作。
圖形引擎性能的提高以及AR/MR與VR頭盔成本的下降,使得CAVE或Powerwall等系統的價格從原先的數十萬美元,甚至數百萬美元,下降到了數萬美元。
三十多年來,許多汽車公司都選擇了采用3D CAD繪圖軟件進行汽車設計。如今,利用低成本、高性能的AR、MR與VR設備來顯示CAD數據也已經成為了可能。
在VR/MR技術中呈現的一個發動機部件的橫截面,可用于生產和調試。
汽車工程師們如今都選擇采用沉浸式AR、MR與VR體驗平臺以及AR、MR與VR設備來進行汽車設計與制造。
在汽車工程領域,VR技術可應用于汽車設計的虛擬審查、原型制作、搭建與組裝,以及維修與培訓中。有了VR技術的幫助,工程師們可以在虛擬現實環境中與他們的可視化設計數據進行互動,而不必花費額外的人力物力去制造大量的汽車實物模型。而當該模型所對應的是一輛40噸重的卡車時,采用VR技術的好處就更加顯而易見了。此外,在模擬辦公室、工廠或是露天環境的數字化場景(即虛擬現實的工作環境)中,工程師們還可以看到所有的原始設計數據。
相較于擁有30年發展歷史的VR技術,AR技術與MR技術這兩大“新興”技術能夠給使用者帶來全新的視覺體驗。因此我們日常使用的便攜式設備,如筆記本電腦、智能手機或免提耳機以及頭戴式顯示器,都配備了AR與MR功能。
由于AR技術是一種在現實中疊加3D內容的技術,因而AR場景中的3D數據相當于現實物體所對應的數字孿生體。這些3D數據不但能夠幫助維修人員更好地修理構造復雜的工廠與機械裝置,而且還能夠減少人員培訓的開支。總之,AR技術通過將3D內容展現在真實的工廠環境中,來幫助工程師們評估整個汽車制造工藝流程、工廠培訓以及服務工作的開展情況。
MR技術與AR技術類似,也是一種在現實中疊加數字內容的技術。不過,與AR技術不同的是,通過MR頭罩所生成的MR內容,會以實時全息圖的形式出現在現實世界中。因此,工程師可以在全息圖中四處走動,也可以坐在里面,就仿佛置身于一個實體中一樣。而這一切并非發生在數字化世界,它們就發生在現實的辦公室、工廠或是測試工廠中。
在現實世界的環境中,工程師能夠以自然直觀的方式解讀MR內容,因而也能更好地理解產品數據,并迅速確定產品規格尺寸與裝配關系。有了該技術,工程師就能夠在實體部件或工廠正式建成前進行修改,若在建成后才修改錯誤,變更成本將非常高昂。
有了AR技術,工程師就能夠在實體部件或工廠正式建成前進行修改,若在建成后才修改錯誤,變更成本將非常高昂。
數字化數據在真實環境中的顯示
工程師們只需將CAD設計數據導入游戲圖形引擎中,就可以通過裝有AR、MR或VR功能的智能手機、平板電腦或耳機直接瀏覽這些設計數據,并在產品運作的現實世界中體驗產品。
采用了AR、MR或VR技術后,工程師們能夠在一個近乎“真實”的環境中,與自己的設計數據進行互動,并對產品設計早期階段的數據進行修改,這既節省了時間,也節約了成本。
低價智能手機、平板電腦與耳機的日漸普及,意味著用戶不用購買CAVE及Powerwall VR顯示系統也能享受到AR、MR與VR體驗。
雖然AR、MR與VR硬件與軟件仍處在發展的早期階段,但敢于接受這些新理念的工程與制造公司更有望保持行業領先地位。新技術能夠為許多的傳統工藝提供新思路,幫助工廠更好地完成生產任務。
-
Ar
+關注
關注
25文章
5143瀏覽量
172022 -
MR
+關注
關注
2文章
334瀏覽量
43665 -
vr
+關注
關注
34文章
9666瀏覽量
152111
原文標題:AR、MR與VR 改變重型汽車工程設計
文章出處:【微信號:SAEINTL,微信公眾號:SAE International】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
AR和VR中的計算機視覺

VirtualLab Fusion應用:AR&MR光波導器件的仿真研究
AR&MR光波導器件的仿真研究
AR&MR光波導器件的仿真研究
中通客車控股股東將變更為中國重型汽車集團
智行者榮獲中國汽車工程學會技術發明獎特等獎
DTAS尺寸公差分析-VR&AR尺寸美學主觀評價技術研討會圓滿落幕!

評論