Будущее промышленности: долгосрочные тренды в области AR/VR
AR и VR могут оказать такое же большое влияние на общество, как и Интернет.
Келли Гоетч(Kelly Goetsch)
Промышленные предприятия все чаще стали обращаться к технологиям дополненной (AR) и виртуальной (VR) реальности. Основное направление их применения — оптимизация бизнес-процессов и повышение квалификации сотрудников. AR/VR-решения используются для обучения персонала, продвижения продукции, проектирования объектов и систем, организации мероприятий, мониторинга состояния оборудования, удаленного управления роботом-манипулятором. Сегодня бизнесу крайне важно быть в курсе актуальных направлений развития AR/VR-технологий, чтобы адаптироваться к меняющимся условиям рынка и создавать инновационные продукты и услуги, опережая конкурентов.
Рынок AR/VR-решений в России в 2023 году показал устойчивый рост и его объем составил 3,5 млрд рублей. Своими VR- и AR-центрами обзавелись крупные российские компании, например, ВТБ, Газпромнефть, Сбер, РЖД и другие. Растет и объем госфинансирования этого направления.
В статье руководитель отдела backend-разработки ИТ-компании SimbirSoft Сергей Галеев рассмотрит популярные технологические тренды в области VR/AR, которые набирают обороты, в том числе и для промышленных разработок. Надеемся, эта информация позволит читателям увидеть новые точки роста и обеспечить бизнесу конкурентное преимущество.
Интеграция AR/VR с другими технологиями
В современных VR-шлемах для распознавания движений и объектов уже активно используются искусственный интеллект, компьютерное зрение и машинное обучение. Благодаря ИИ и нейронным сетям, программа может без дополнительного оборудования определить приблизительный размер рук и создать набор точек, по которым будут отслеживаться движения пальцев и ладоней, а также распознавать объекты в комнате, чтобы предотвратить столкновение пользователя с ними.
Синергия ИИ и VR/AR открывает новые возможности для разработчиков и предприятий: позволяет анализировать поведение пользователей, создавать реалистичный и захватывающий опыт взаимодействия с виртуальными персонажами. Более иммерсивный опыт взаимодействия с персонажами можно обеспечить только под управлением ИИ на основе моделей машинного обучения, а не заранее запрограммированного поведения. В тренажере можно сгенерировать разные варианты поведения пользователя, запросы которого нужно удовлетворить.
В качестве примера может служить разработка VR-тренажера для имитации работы на строительной площадке, где виртуальные «коллеги» обладают реалистичным поведением за счет использования ИИ и стандартной машины состояний (математические модели, которые описывают поведение системы в виде набора состояний и переходов между ними). Она запускает определенные состояния в ответ на внешние взаимодействия с пользователем и изменения условий окружающей среды.
Пользователь может давать задания виртуальному коллеге, управляемому ИИ. Если ресурсы, необходимые для выполнения задания, заканчиваются, ИИ-персонаж прекращает работу над этим заданием. При изменении факторов окружающей среды, например, возникновении пожара, персонаж под управлением ИИ предпринимает заранее прописанные в логической схеме действия.
В промышленной сфере эту технологию можно применять для обучения работе с новым оборудованием или опасными материалами, отработки техобслуживания или действий в аварийных ситуациях и т. п. Подобные VR-тренажеры помогают повысить эффективность, а также ускорить адаптацию сотрудников, снизить риски и затраты на проведение обучающих мероприятий.
Для более сложных и реалистичных AR/VR-приложений, работающих в реальном времени без задержек и перебоев, кроме оптимизированного кода важно использовать 5G и edge computing (периферийные вычисления). Данные технологии позволяют перейти на новый уровень качества для технологий VR/AR, создавая эффект полного погружения и естественного взаимодействия с виртуальными объектами. Кроме этого, 5G и edge computing помогают снизить энергопотребление и нагрузку на устройства, так как часть вычислений выполняется в облаке. Это предоставляет возможность запускать требовательные к ресурсам AR/VR-приложения даже на менее мощных устройствах, обеспечивая их полную автономность, без привязки к помещению.
Для решения задач по оптимизации производительности промышленных объектов на рынке стали появляться решения по созданию «Цифровых двойников» в VR, которые позволяют проверять гипотезы. При многопользовательских ролевых играх, имитирующих реальный производственный процесс, можно тренировать навыки командной работы, выявлять узкие места и потенциальные проблемы, генерировать и оценивать идеи по улучшению производства, а также тестировать интеграцию новых технологий и оборудования, собирать и анализировать данные для принятия решений.
Переход от одиночных AR/VR-решений к комплексным платформам
Готовые AR/VR-платформы с универсальными практиками и методами, к которым все привыкли, значительно ускоряют процесс наполнения виртуального пространства и упрощают его практическое применение. Они включают инструменты для создания, редактирования и публикации AR/VR-контента, а также интеграции с существующими системами и устройствами. Этот подход помогает быстрее наполнять виртуальное пространство хорошим контентом и обеспечивает бесшовный пользовательский опыт.
Кроме того, комплексные платформы предоставляют готовые решения для распространенных задач, таких как обучение, совместная работа, визуализация данных и удаленная поддержка. Это избавляет компании от необходимости разрабатывать собственные решения с нуля и позволяет сосредоточиться на практическом применении технологий для достижения бизнес-целей.
В процессе разработки платформ одну из ключевых ролей выполняют backend-разработчики. Их задача — обеспечить хранение и управление данными, масштабируемость, возможность интеграции с другими сервисами и платформами, безопасность, аутентификацию и авторизацию, поскольку все это выполняется на стороне сервера. Помимо этого, именно специалисты по ML и ИИ открывают в VR/AR новые возможности для создания реалистичных и интерактивных виртуальных миров. Они позволяют генерировать персонажей с правдоподобным поведением, создавать адаптивные сценарии и обеспечивать интеллектуальное взаимодействие с пользователем.
Расширение применения AR/VR в различных отраслях промышленности
Технологиями AR/VR уже сейчас активно пользуются на производстве, в обслуживании систем, а также в логистике.
Один из вариантов решений — мультиплеерное приложение, которое позволяет сотрудникам из разных частей мира взаимодействовать в едином виртуальном пространстве (по типу метавселенной). Такой подход упрощает обмен идеями и координацию работы, что особенно важно для нишевых индустриальных сегментов, где компании часто работают над сложными проектами, требующими сотрудничества специалистов из разных областей.
Другой вариант — AR-приложение для создания инструкций по обслуживанию и ремонту сложных систем. Оно отображает информацию о состоянии компонентов сложной технической системы и предоставляет пошаговые инструкции для ее обслуживания. С помощью ИИ система может различать составляющие систем и предлагать варианты решения в формате подсказок, справок или инструкций. Таким образом удается снизить время простоя дорогостоящего промышленного оборудования и повысить качество обслуживания.
Еще один вариант — AR/VR-приложение, помогающее инженерам и дизайнерам создавать и визуализировать объекты, например, новое промышленное предприятие, еще до постройки или на ранних этапах запуска. Такое решение позволяет понять, где нужно разместить конвейерные ленты и основные узлы производства. Это улучшает процесс проектирования, облегчает обмен идеями и ускоряет принятие решений. Кроме того, использование AR/VR в процессе разработки сокращает затраты на конфигурацию опытным путем.
Как я уже упоминал, AR/VR-технологии позволяют создавать полностью интерактивные тренажеры и симуляторы для обучения персонала, в том числе в специфических нишах. Благодаря реалистичным визуальным и звуковым эффектам, а также возможности моделирования различных сценариев, сотрудники могут получить практический опыт и навыки, которые могут быть жизненно важными в реальных условиях. В специфических нишах не всегда можно создать учебный полигон, в полной мере отражающий обстановку на производстве, а VR-тренажер способен легко решить эту проблему.
Стандартизация и совместимость AR/VR-решений
Соблюдение стандартов — ключевой фактор для успешного внедрения AR/VR-технологий. Когда устройства и приложения могут взаимодействовать между собой, пользователи в свою очередь смогут переключаться между различными продуктами и сервисами без необходимости приобретать новые системы или переучиваться. Это позволяет расширить распространение технологий и создание более зрелого рынка.
Однако, несмотря на важность стандартизации и совместимости, отрасль AR/VR все еще находится в процессе определения наиболее эффективных подходов. Эксперты рекомендуют компаниям и разработчикам сотрудничать с организациями по стандартизации, такими как IEEE и ISO. Они помогут разработать всеобъемлющие стандарты международного уровня.
В последнее время прослеживаются тренды по агрегированию множества AR/VR-приложений в комплексные платформы, чтобы работать с этими приложениями в одном месте, а также упростить их рекламу и продвижение.
Наш опыт показывает, что для успешного продвижения и распространения VR-решений на глобальном рынке необходимо грамотно использовать популярные платформы цифровой дистрибуции, адаптировать приложения для различных VR-устройств и применять современные инструменты разработки, такие как Unreal, Unity и OpenXR.
Вместо вывода
AR/VR-технологии продолжают активно развиваться и находить новые области применения в промышленности. Интеграция с ИИ, переход к комплексным платформам, расширение сценариев использования, а также стандартизация и совместимость решений — ключевые тренды, которые станут определять будущее AR/VR в промышленности.
Чтобы успешно внедрить AR/VR-технологии и получить конкурентные преимущества на рынке, компаниям важно внимательно следить за этими тенденциями и адаптировать под них свои стратегии.
Опубликовано 27.05.2024
