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原来AR诞生于航空工业!

2017/8/31    来源:互联网        
关键字:AR  
实际上,AR技术并不是一个新兴概念,早在20世纪60年代末,就有科学家进行过增强现实技术的探索。而且AR这个词的诞生还和航空有关,是由波音的工程师而创造。

    2016年,高盛发布了一份名为《VR与AR:下一个通用计算平台竞赛的解读》的行业报告,报告认为虚拟现实(VR)技术和增强现实(AR)技术将成为继计算机和智能手机之后的下一代计算平台,现有电子市场很可能将被重塑。到2025年,VR和AR的软硬件年销售额将达到800亿美元,如果解决了电池问题,年收入更可达到1820亿美元。

    报告发布之后,AR仿佛一夜之间进入了公众视野。实际上,AR技术并不是一个新兴概念,早在20世纪60年代末,就有科学家进行过增强现实技术的探索。而且AR(Augemented Reality)这个词的诞生还和航空有关,是由波音的工程师而创造。

    波音使用AR技术提高装配线束的效率

    1990年,波音启动了777飞机的研制工作。由于777采用了全新的航电、飞控、起落架等设计,需要在飞机上安装大量的航空线束。这些线束对于飞机来说,好比人体上的神经系统和能量传递系统,不仅提供传统的配电功能,还是各类系统的信息传输保证。线束的安装位置必须准确快速,一方面要保证各类线束之间彼此不产生干扰,另一方面也要避免被外界的信号干扰或者干扰外界的信号。

    为了安装这些复杂的线束,生产人员必须在看安装指导书的同时进行手动绕线装配工作。这种方式不仅工作效率较低,而且安装的准确性也很难保证。

    为了解决上述问题,1990年波音的两位工程师Thomas Caudell和David Mizell,提出使用一种抬头透视装置。它依据头部摄像头采集的场景生成数字CAD图,自动从完整的安装指导书提取匹配当前场景的部分,生成当前操作的安装指导虚拟图像,叠加到真实视野场景里。这样工人便可以按照透视的虚拟线路指导,进行各类布线安装。通过这个装置,轻而易举地提高了安装线束的效率同时减少安装线束的错误。由此他们创造了“Augmented Reality”这个英文词组,来描述在真实场景下依据用户看到的物体,自动叠加虚拟内容的技术。

    所以要实现AR技术,有两项关键技术需要突破,分别是智能识别技术和跟踪注册技术。前者解决在哪里叠加虚拟物体,后者解决以何种姿态去叠加。由于配套上下游产业链尚不成熟,显示和跟踪注册等技术还不完善,最终这个设想离实用还有一段距离。

    20多年过去后,布线方法依然没有太大改变。唯一的改变就是,1990年安装工人需要查阅的是纸质版手册,而现在是查阅平板电脑上的PDF版本。但波音并没有停止在航空线束装配中应用AR技术的步伐,谷歌眼镜的诞生为AR技术在航空工业的应用创造了条件。

    谷歌眼镜是谷歌公司2012年推出的一款AR眼镜。谷歌眼镜在镜片的右上方配备了一个头戴式微型显示器,可以在显示器上投射需要的信息,其效果与在2.4m外的25in(635mm)高清屏幕显示效果类似。谷歌眼镜只提供了基础的硬件平台,波音为此找到应用软件开发商Skylight,共同开发满足线束装配的AR应用软件。在试验时,一名工人首先领取谷歌眼镜,通过扫描一个二维码完成设备认证;完成认证后,系统给谷歌眼镜自动推送一个线束装配应用;然后这名工人走向装配现场,再次利用眼镜上的摄像头扫描在装配现场某个部件上的二维码,该部件线束的装配指导就自动地在眼镜上显示出来;工人便按照指导一步步地进行线束的装配。

    Skylight还基于谷歌眼镜开发了远程专家协助功能。当工人遇到无法独立解决的问题时,利用谷歌眼镜,把拍到的现场视频实时传给其他地方的专家进行求助。由于AR眼镜的摄像头处于人眼附近,专家看到的画面和现场工人看到的基本一致,远程指导更加有效。

责任编辑:张纯子
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