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扩展现实(XR)技术的潜在应用领域——下篇

原创 2022-12-18

(三)军事领域

沉浸式与增强型现实技术,已被广泛运用于大部分国家的军事国防领域,包括飞行员飞行模拟与训练、任务规划与预演及单兵情景意识共享等。对XR技术概念的解释,经常被用于军事领域的无人机训练中:士兵通过观察显示器,操作遥控设备控制无人机,对目标点进行精确打击,完成了从虚拟到现实的跨越。在模拟飞行训练方面,美国国家试飞员学院开发的类似XR技术的融合现实(Fused Reality)的创新性虚拟/增强现实综合系统,可通过外部摄像头,捕捉飞行环境信息,并置入显示单元的惯性测量单元来检测用户头部方向,再结合航空总线提供的飞行移动数据生成精确的图像,为飞行员提供虚实融合的飞行环境,如在航线上生成虚拟空中加油机,模拟危险的空中加油动作等。

对于国防部门而言,模拟和共享战区作战画面,能够为作战任务的规划提供帮助。XR技术能够保证战区指挥系统、战场指挥系统的实时指令与作战人员以直观的形式保持协同,以提高指挥效率。例如,美国军方研制的PARASIM伞兵指挥官系统,能够实现与其他系统的无限联网,使伞兵指挥官能够在跳伞过程中实时掌握其他成员的位置、状态信息,提高作战指挥素养。又如美国军方研制的Nett Warrior集成化步兵情景意识系统,利用头戴式光学显示器,通过联网平视设备增强士兵的情景意识,使他们能够准确辨别战场情况,从而提高生存概率。XR技术在军事领域上最重要的应用特性是消除时空障碍,使士兵能够实现高效的情景模拟以及人、军事资源调动等协同作战的需要。

(四)工业、制造业领域

基于传感器的物联网、智能工业机器人以及增材制造技术的快速发展,这些技术在未来与XR技术相结合,共同赋能第四次工业革命,将彻底改变传统的工业流程。实践证明,沉浸式可视化显示技术已在多个领域得到有力的推广和广泛的运用,这些技术与工业大数据一起,帮助工程师将科学、数学和实证证据,完全运用于各类结构、机械与流程的发明、创新、建造与改善工作中,实现工业制造场景的智能化人机交互和管控。这种变革是以生产制造行业为开端的,如江铃汽车集团利用AR技术的工业解决方案,对整个发动机装配环节进行实时管控,包括装配前的零件核验、装配过程对员工的可视化指导与提醒、装配完成后的系统核验等,提高了发动机的良品率。

美国亚利桑那州国家大学的沙卢布(Jad Chalhoub)和埃尔(Steven Ayer),对 MR 技术在建筑领域的应用进行了探索。该研究将建筑3D模型传送到施工现场来支持电气管道的施工。此外,波音公司也将增强现实技术应用于飞机的制造,以减少飞机零件装配失误率,这大大地提高了工作效率。未来的XR技术不仅能完成“识别、匹配”等基础校验工作,同时也能够针对生产流程中的任何问题提供实时的解决方案,连接各职能部门,甚至打通整条产业链的数据通道,采用直观的3D可视化语言,来保证产业合作的畅通。因此,XR技术对于工业、制造业的运用潜力是巨大的。

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