Một số ví dụ về Augmented Reality đã được áp dụng vào ngành công nghiệp hiện đại

Trong phần này, chúng ta tiếp tục khám phá AR bằng cách đi vào các ví dụ, cụ thể là trong các ngành như công nghiệp và xây dựng, bảo trì và đào tạo và trong lĩnh vực y tế, ... sử dụng AR như thế nào.

1. Industry and Construction ( công nghiệp và xây dựng )

Như đã đề cập trong tổng quan lịch sử ngắn gọn về AR, một số ứng dụng thực tế đầu tiên đã thúc đẩy sử dụng AR vào công nghiệp chẳng hạn như nhu cầu lắp ráp bó dây của Boeing và các ví dụ như bảo trì và sửa chữa.

Hiện nay các cơ sở công nghiệp đang ngày càng trở nên phức tạp, điều này ảnh hưởng sâu sắc đến kế hoạch và hoạt động của họ. Các cấu trúc kiến trúc, cơ sở hạ tầng và máy móc được lên kế hoạch bằng phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD), nhưng thông thường có nhiều thay đổi được thực hiện trong quá trình xây dựng và lắp đặt thực tế. Những thay đổi này thường không thể quay trở lại mô hình CAD. Ngoài ra, có thể có một khối lượng lớn các cấu trúc kế thừa trước khi sử dụng CAD để lập kế hoạch cũng như sự cần thiết phải thay đổi thường xuyên

Ví dụ khi một nhà máy được điều chỉnh để sản xuất một sản phẩm mới. Các nhà lập kế hoạch muốn so sánh giữa các cơ sở dữ liệu theo kế hoạch với các cơ sở dữ liệu được xác định. Họ cũng muốn có được một mô hình cơ sở, có thể được sử dụng để lập kế hoạch, tân trang hoặc các thủ tục hậu cần.

Theo truyền thống, điều này được thực hiện với máy quét 3D được tích hợp và so sánh dữ liệu ngoài website. Tuy nhiên, quá trình này được kéo dài và quá tẻ nhạt, và kết quả này là các mô hình cấp thấp bao gồm các point clound. AR cung cấp cơ hội để thực hiện kiểm tra tại chỗ, đưa mô hình CAD đến cơ sở thay vì ngược lại, chẳng hạn như đã phát triển một kỹ thuật cho AR là khung hình tĩnh trích xuất tư thế máy ảnh từ các tín hiệu phối cảnh trong một hình ảnh duy nhất và các lớp mô hình CAD được đăng ký, được hiển thị trong suốt

AR có thể được sử dụng để phân tích sự khác biệt trong các cơ sở công nghiệp. Những hình ảnh này cho thấy các khung hình vẫn phủ thông tin CAD.

SchönfelderSchmalstieg vào năm 2008 đã đề xuất một hệ thống dựa trên Planar , màn hình AR trên các bánh xe có thể theo dõi bên ngoài. Nó cung cấp đầy đủ tính tương tác, kiểm tra chênh lệch thời gian thực cho các cơ sở công nghiệp.

Planar là màn hình cảm ứng trên bánh xe (trái), có thể được sử dụng để phân tích chênh lệch trực tiếp trên sàn nhà máy (phải)

Các công ty dựa vào geographic information systems (GIS) để quản lý cơ sở hạ tầng ngầm, như đường dây viễn thông hoặc ống dẫn khí. Các vị trí chính xác của tài sản ngầm được yêu cầu trong nhiều tình huống.

Ví dụ, các nhà quản lý xây dựng có nghĩa vụ pháp lý để có được thông tin về cơ sở hạ tầng dưới lòng đất, để họ có thể tránh mọi thiệt hại cho các cấu trúc này trong quá trình khai quật. Tương tự như vậy, việc xác định lý do ngừng hoạt động hoặc cập nhật thông tin GIS lỗi thời thường xuyên yêu cầu kiểm tra tại chỗ. Trong tất cả các trường hợp này, việc trình bày một khung nhìn AR có nguồn gốc từ GIS và được đăng ký trực tiếp có thể cải thiện đáng kể độ chính xác và tốc độ của các công việc ngoài trời.

Hình dưới cho thấy Vidente, một trong những hệ thống trực quan AR ngoài trời như vậy.

Máy tính bảng có hệ thống GPS vi sai cho AR ngoài trời (trái). Chế độ xem đăng ký địa lý của một cuộc khai quật ảo cho thấy một ống dẫn khí (phải).

Trong khi máy bay không người lái đã bay đi rất xa và hầu như không nhìn thấy được, vị trí của nó có thể được hình dung bằng cách sử dụng lớp phủ AR hình cầu.

2. Maintenance and Training (Bảo trì và đào tạo)

Để có thể hiểu được cách mọi thứ hoạt động và cách lắp ráp, tháo rời hoặc sửa chữa chúng là một thách thức quan trọng trong nhiều ngành nghề. Các kỹ sư bảo trì thường dành một lượng lớn thời gian để nghiên cứu các tài liệu hướng dẫn và tài liệu, vì thường không thể ghi nhớ tất cả các quy trình một cách chi tiết. Tuy nhiên với AR có thể trình bày các hướng dẫn trực tiếp. Điều này có thể cung cấp đào tạo hiệu quả hơn, nhưng quan trọng hơn, cho phép nhân viên có ít đào tạo để thực hiện chính xác công việc.

Nếu chúng ta đang cần tìm kiếm sự hỗ trợ, AR có thể cung cấp một không gian trực quan chung để cộng tác từ xa trên thiết bị di động trực tiếp trên các tác vụ vật lý. Với cách tiếp cận này, một chuyên gia từ xa có thể khám phá cảnh độc lập với vị trí camera hiện tại của người dùng cục bộ và có thể giao tiếp qua các chú thích không gian có thể nhìn thấy ngay lập tức cho người dùng cục bộ trong chế độ xem AR. Điều này có thể đạt được bằng hình ảnh thời gian thực theo dõi và tái cấu trúc, loại bỏ sự cần thiết phải chuẩn bị hoặc thiết bị của môi trường.

Hình dưới cho thấy AR có thể hỗ trợ loại bỏ bộ phận pha cà phê của máy pha cà phê tự động

và cho thấy trình tự tháo rời cho một van.

3. Medical (Y tế)

Việc sử dụng hình ảnh X-quang đã cách mạng hóa chẩn đoán bằng cách cho phép các bác sĩ nhìn thấy bên trong bệnh nhân mà không cần thực hiện phẫu thuật. Tuy nhiên, X-quang thông thường và các thiết bị chụp cắt lớp điện toán tách biệt tầm nhìn bên trong với góc nhìn bên ngoài của bệnh nhân. AR tích hợp các quan điểm này, cho phép bác sĩ nhìn thấy trực tiếp bên trong bệnh nhân.

Một ví dụ như vậy, hiện đã có sẵn trên thị trường, là C-arm Mobile Augmented Mobile, hoặc CamC ( hình dưới ). Một arm C di động được sử dụng để cung cấp tầm nhìn tia X trong phòng mổ. CamC mở rộng các chế độ xem này bằng một máy quay video thông thường, được bố trí đồng trục với quang học tia X để cung cấp các cặp hình ảnh được đăng ký chính xác. Các bác sĩ có thể chuyển tiếp và pha trộn giữa các quan điểm bên trong và bên ngoài như mong muốn. CamC có nhiều ứng dụng lâm sàng, bao gồm cả sinh thiết kim hướng dẫn và tạo điều kiện cho việc đặt vít chỉnh hình.

4. Personal Information Display( Hiển thị thông tin )

Như chúng ta đã thấy, một số app như là maps đều đã có lợi nhuận từ việc kết hợp AR. Nhưng công nghệ này có thể được áp dụng rộng rãi hơn để hỗ trợ các đối tượng lớn hơn trong việc hoàn thành các nhiệm vụ hàng ngày không?

Hôm nay, câu hỏi này đang được trả lời với một câu trả lời vang dội.

Có.

Các ứng dụng này nhằm cung cấp thông tin liên quan đến các địa điểm yêu thích trong môi trường người dùng, được đặt lên nhau video trực tiếp từ camera của thiết bị.

Đây là các trình duyệt AR như Yelp Monocle xếp chồng các điểm ưa thích trên nguồn cấp dữ liệu video trực tiếp.

Những nơi quan tâm được đưa ra trong tọa độ địa lý và được xác định thông qua các cảm biến điện thoại (GPS) hoặc được xác định bằng nhận dạng hình ảnh. Các trình duyệt AR có những hạn chế rõ ràng, chẳng hạn như độ chính xác và khả năng tăng cường GPS kém chỉ dành cho các điểm riêng lẻ thay vì các đối tượng đầy đủ. Tuy nhiên, nhờ sự phổ biến của điện thoại thông minh, các ứng dụng này có sẵn trên toàn cầu và việc sử dụng chúng ngày càng tăng, nhờ vào khả năng kết nối mạng xã hội được tích hợp trong trình duyệt AR.

Một trường hợp hấp dẫn khác là AR dịch ngoại ngữ đồng thời. Tiện ích này hiện có sẵn rộng rãi trong ứng dụng Google Dịch. Người dùng chỉ cần chọn ngôn ngữ đích và hướng camera của thiết bị về phía văn bản in, bản dịch sau đó sẽ xuất hiện chồng lên trên hình ảnh.

5. Navigation

Ý tưởng về Navigation không làm người điều khiển phương tiện di chuyển ở tốc độ cao từ môi trường phía trước, lần đầu tiên được xem xét trong bối cảnh máy bay quân sự vào năm 1986. Một loạt các màn hình nhìn xuyên qua, có thể được gắn vào tấm che của mũ bảo hiểm phi công, đã được phát triển từ những năm 1970. Các thiết bị này, thường được gọi là màn hình hiển thị, chủ yếu nhằm hiển thị thông tin chưa đăng ký, chẳng hạn như tốc độ hiện tại hoặc mô-men xoắn, nhưng cũng có thể được sử dụng để hiển thị dạng AR. Tuy nhiên, công nghệ quân sự thường không được áp dụng trực tiếp vào thị trường tiêu dùng, vì đòi hỏi các cấu trúc và giá cả.

Với thông tin địa lý được cải thiện như bây giờ, có thể phủ lên các cấu trúc lớn hơn trên các hệ thống điều hướng trong xe hơi, chẳng hạn như mạng lưới đường bộ. Hình dưới cho thấy Wikitude Drive, một hệ thống điều hướng xe hơi đầu tiên. Các hướng dẫn lái xe được phủ lên trên nguồn cấp dữ liệu video trực tiếp thay vì được trình bày trong chế độ xem giống như bản đồ. Chất lượng đăng ký trong hệ thống này có thể chấp nhận được mặc dù dựa trên các cảm biến điện thoại thông minh như GPS, vì quán tính của xe hơi cho phép hệ thống dự đoán địa lý phía trước với độ chính xác tương đối.

Hình dưới cho thấy một trợ lý đỗ xe, chồng lên một hình ảnh đồ họa của quỹ đạo xe vào tầm nhìn của camera gắn phía sau.

6. Television

Nhiều người lần đầu tiên gặp AR như chú thích cho các cảnh quay camera trực tiếp được mang đến nhà của họ thông qua TV phát sóng. Ví dụ đầu tiên và nổi bật nhất của khái niệm này là dòng 1 & 10 ảo trong bóng đá Mỹ, cho thấy phần sân cần thiết cho lần xuống đầu tiên, được đặt trực tiếp trên màn hình TV của trò chơi. Trong khi ý tưởng và bằng sáng chế đầu tiên để tạo ra các dấu hiệu trên sân như vậy cho các chương trình phát sóng bóng đá có từ cuối những năm 1970, phải đến năm 1998, khái niệm này mới được hiện thực hóa. Khái niệm tương tự về chú thích cảnh quay trên TV với lớp phủ ảo đã được áp dụng thành công cho nhiều môn thể thao khác, bao gồm bóng chày, khúc côn cầu trên băng, đua xe,

Đây là Wikitude Drive áp dụng chế độ xem phối cảnh của con đường phía trước.

Đây là Trợ lý đỗ xe là một tính năng AR thương mại có sẵn trong nhiều chiếc xe hiện đại

Truyền hình Augmented của một trò chơi bóng đá

và chèo thuyền. Hình dưới đây cho thấy một trò chơi bóng đá được truyền hình trực tuyến với Augmented. Khán giả trong hóa thân của AR này không có khả năng thay đổi quan điểm riêng lẻ. Cho rằng hành động trực tiếp trên sân chơi được ghi lại bởi các camera được theo dõi, các thay đổi về quan điểm tương tác vẫn có thể thực hiện được, mặc dù không nằm dưới sự kiểm soát của người xem cuối.

Một số công ty cạnh tranh cung cấp giải pháp tăng cường cho các sự kiện phát sóng khác nhau, tạo ra các chú thích trực tiếp thuyết phục và nhiều thông tin. Các khả năng chú thích từ lâu đã vượt ra ngoài thông tin thể thao hoặc đồ họa đường đơn giản, và giờ đây bao gồm các kết xuất đồ họa 3D tinh vi của logo thương hiệu hoặc quảng cáo sản phẩm.

Sử dụng công nghệ tương tự, trên thực tế, có thể có một chương trình truyền hình trực tuyến, và trên thực tế, phổ biến trong chương trình phát sóng TV ngày hôm nay để trình bày một người điều hành và các nhân vật truyền hình khác trong cài đặt phòng thu ảo. Trong ứng dụng này, người điều hành được quay bằng các camera được theo dõi trước màn hình màu xanh lá cây và chèn vào một kết xuất ảo của studio. Hệ thống thậm chí cho phép thao tác tương tác các đạo cụ ảo.

Các công nghệ tương tự đang được sử dụng trong ngành công nghiệp điện ảnh, chẳng hạn như để cung cấp cho đạo diễn phim và diễn viên xem trước trực tiếp cảnh phim có thể trông như thế nào sau các hiệu ứng đặc biệt hoặc các tác phẩm tổng hợp khác đã được áp dụng cho các cảnh quay của môi trường trực tiếp. Ứng dụng này của AR đôi khi được gọi là Pre-Viz.

Tạp chí Red Bulletin là ấn phẩm in đầu tiên có nội dung động sử dụng AR

7. Advertising and Commerce ( Quảng cáo và Thương mại )

Khả năng AR trình bày tức thì các chế độ xem 3D tùy ý của sản phẩm cho người mua, tiềm năng này đã được hoan nghênh trong quảng cáo và thương mại. Công nghệ này có thể dẫn đến trải nghiệm tương tác thực sự cho khách hàng. Ví dụ: khách hàng trong các cửa hàng Lego có thể cầm hộp đồ chơi lên tới ki ốt AR, sau đó hiển thị hình ảnh 3D của mô hình Lego đã lắp ráp. Người tùy chỉnh có thể xoay hộp để xem mô hình từ bất kỳ điểm thuận lợi nào.

Một mục tiêu rõ ràng cho AR là sự gia tăng của tài liệu in, chẳng hạn như tờ rơi hoặc tạp chí. Độc giả của tiểu thuyết Harry Potter biết làm thế nào hình ảnh trên báo Daily Prophet trở nên sống động. Ý tưởng này có thể được hiện thực hóa với AR bằng cách đặt các phim và hoạt hình kỹ thuật số lên trên các phần cụ thể của một mẫu in. Khi tạp chí được xem trên máy tính hoặc điện thoại thông minh, các hình ảnh tĩnh được thay thế bằng các chuỗi hoặc phim hoạt hình

AR cũng có thể hữu ích cho một nhân viên bán hàng đang cố gắng thể hiện những ưu điểm của sản phẩm như hình dưới đây. Đặc biệt đối với các thiết bị phức tạp, có thể khó truyền tải hoạt động bên trong chỉ bằng lời nói. Để các khách hàng tiềm năng quan sát nội thất hoạt hình cho phép thuyết trình hấp dẫn hơn nhiều tại các triển lãm thương mại và trong các phòng trưng bày.

Pictofit là một ứng dụng phòng thay đồ ảo cho phép người dùng xem trước các sản phẩm từ các cửa hàng thời trang trực tuyến trên cơ thể của chính họ. Các sản phẩm may mặc được điều chỉnh tự động để phù hợp với kích thước của người mặc. Ngoài ra, các phép đo cơ thể được ước tính và có sẵn để hỗ trợ việc nhập dữ liệu mua hàng.

Trình bày tiếp thị của một đơn vị dịch vụ điều hòa không khí Waeco.

Pictofit có thể trích xuất hình ảnh sản phẩm từ các trang web mua sắm trực tuyến và hiển thị chúng để phù hợp với hình ảnh của khách hàng.

8. Games

Một trong những trò chơi AR thương mại đầu tiên là The Eye of Judgement, một trò chơi thẻ giao dịch tương tác cho Sony PlayStation 3. Trò chơi được cung cấp với một camera trên cao, lấy thẻ trò chơi và triệu tập các sinh vật tương ứng để chiến đấu ( như Yu-Gi-Oh đấy 😄 ) .

Một chất lượng quan trọng của các trò chơi truyền thống là bản chất hữu hình của chúng. Trẻ em có thể biến toàn bộ căn phòng của mình thành một sân chơi, với những mảnh đồ nội thất được chuyển đổi thành một cảnh quan hỗ trợ các hoạt động thể chất như nhảy và trốn. Ngược lại, các trò chơi video thường được coi là một lĩnh vực hoàn toàn ảo. AR có thể mang các trò chơi kỹ thuật số cùng với môi trường thực tế. Ví dụ, Vuforia SmartTerrain (Hình dưới) cung cấp bản quét 3D của một cảnh thực và biến nó thành một sân chơi cho một trò chơi phòng thủ.

Vuforia SmartTerrain quét môi trường và biến nó thành một cảnh quan trò chơi.

Sử dụng thiết lập TV-plus-projectors, IllumiRoom mở rộng thế giới trò chơi vượt ra ngoài ranh giới của màn hình

IllumiRoom của Microsoft được ra mắt vào năm 2013 là một nguyên mẫu của một trải nghiệm trò chơi AR dựa trên máy chiếu. Nó kết hợp một TV thông thường với một máy chiếu tại nhà để mở rộng thế giới trò chơi vượt ra ngoài giới hạn của TV. Bối cảnh trò chơi 3D hiển thị trong hình chiếu được kết hợp với cảnh trên TV, nhưng hình chiếu được bao phủ nhìn rộng hơn nhiều. Trong khi người chơi tập trung vào màn hình trung tâm, trường nhìn ngoại vi cũng chứa đầy hình ảnh động, dẫn đến trải nghiệm trò chơi được nâng cao rất nhiều.

Trên đây là các lĩnh vực đang hot sau khi kết hợp AR, cũng mong sau bài viết này sẽ có bạn cảm thấy hứng thú với AR, VR và join cùng team với mình 😄