混合现实:未来七大航空制造技术之一!

百家 作者:智能制造IM 2018-11-29 15:58:13

混合现实(MR)是最新的数字化技术发展,它使虚拟世界融入现实世界,它集成了增强现实、增强虚拟和虚拟现实技术,是尚在发展中的新技术,也是很有广泛应用前景的新技术,空客公司把它作为未来七大航空制造技术之一!决非仅是娱乐业的事,将来会对工程技术产生无法估量的影响,犹如数字化设计制造技术如此巨大地从根本上改变了工程技术领域,这出于很多人当初的预料。为此,MR技术值得引起我们的关注和研究!


◎文丨航空制造网




混合现实AR是一种将真实世界信息和虚拟世界信息进行“无缝”集成的新技术!



首先要说明的是混合现实、增强现实、增强虚拟之间的差异。


西方人把混合现实定义为"现实到虚拟的连续体"(或集成体),也就是把现实

世界与虚拟世界完全集成在一起,这在技术上就十分复杂了!


混合现实技术要使虚拟(数字)空间与现实空间之间实现信息的同步与交流。




首先要解决的是信息怎样统一表达,用视频信息或用计算机制作数字模型,通过MR数字平台合成。



注意到下图(特别是图2和图3)的差异,就能明白增强现实和混合现实到本质差异!即虚拟物体能插入(或融入)到现实环境中



以下将从不同角度表示出它们之间的差异:

从不同角度表示出它们之间的差异:


从不同角度表示出它们之间的差异:




说明混合现实技术涉及的内容:

确切地说明混合现实技术与增强现实和增强虚拟间的联系。


以下分别说明增强现实、增强虚拟和混合现实:



这是使用增强现实选购家俱,如新沙发放到自家客厅是否合适,沙发是数字(虚拟)信息,自家客厅是现实环境。这是利用平板电脑观看。



它们都有“3I”特性:沉浸“(Immersion)”、 “交互(Interaction)” 和“想象(Imagination)”。


但MR技术通过把虚拟物件引入到现实场景中,在虚拟、现实和用户之间搭起可交互的信息回路,以增强用户体验的真实感。

MR系统通常有3个主要特点:1)现实与虚拟世界结合; 2)实时交互性,即用户可与真实世界及虚拟物体实时自然交互; 3)三维虚拟模型的被匹配,即虚拟物体与真实世界精确地对准。

前两个特点,AR和AV技术也具备,但虚拟物体能与真实世界精确地对准这是MR技术独具的,也是最重要的,是在工程领域得以有广阔应用前景的基础。



MR的实现是在一个能与现实世界各事物相互交互的环境中。如:当用户在真实

场景中移动时,虚拟物体也随之位移而做出相应变化,由于虚拟物体与现实环境是匹配的,使虚拟展示物体与真实展示环境之间能有一个精确结合。如果一切事物都是虚拟的,那就是VR,VR是纯虚拟数字信息。如果展现出的虚拟信息只能简单叠加在现实事物上,那是AR。AR是虚拟数字画面浮在裸眼现实之上。MR是数字化现实加上虚拟数字信息,二者是相匹配的,这是MR的关键点,而且它与现实世界进行交互并能及时获取信息。MR技术结合VR与AR的优势,更好地将AR技术体现出来。

全息透镜或沉浸式耳机提供了对环境(或物件)数字数据的访问,这些数字表达的环境可以从任何角度观看!

这是目前AR、MR技术应用的重要数字设备




微型成像技术,它在数字眼镜框上有一个微型显示设备。






虚拟视网膜显示技术VRD(Vertual Rentinal Display),光线直接投影到视网膜上,所以它不用眼镜镜片的。


现在看到的合起来的手和花草绿色背景是现实世界。

应用虚拟视网膜显示技术("眼镜"),就可看到虚拟的大象?在手上活动。





与上同样情况!

在过去的三年里,魔法飞跃(magic leap)已经成为增强/混合现实的宠儿之一。这家佛罗里达州的初创公司价值45亿美元,吸引了谷歌、安德烈森·霍洛维茨和阿里巴巴等投资者近14亿美元的资金。随着增强和虚拟现实市场预计到2020将达到1620亿美元。

这是全息投影技术应用实例,人们观看数字(虚拟)信息就不用戴数字眼镜了。它是增强现实/增强虚拟/混合现实应用的重要设备。

这是全息投影技术应用实例,人们观看数字(虚拟)信息就不用戴数字眼镜了。


触觉手套是在增强/混合现实/增强虚拟等技术中用来控制/操纵虚拟对象的设备。



这是在选购家庭用具时可使用增强/混合现实技术,把想要购买的不同式样和颜色的沙发、靠垫等放到自己家客厅的现实环境里进行"考察"!

现场技术人员观察虚拟产品(零件)是否合适!再决定是否使用。



女儿在家不知怎样安装下水管道,父亲可在异地通过MR系统指导在家的女儿。

MR系统可以帮助技术人员安装或维修发动机设备。

利用混合现实,在家庭中进行现场设计爬楼梯设施。



利用混合现实技术,对所设计的爬楼梯产品进行现场数字仿真测试



利用混合现实技术,虚拟人坐在上面进行现场仿真测试。


在混合现实的环境中利用全息透镜进行产品设计


可以在现实环境中,在身边就能看到实物产品一样!


在混合现实环境中,可以交互式地实时修改所设计的产品!



混合现实已定为空客未来7大制造技术之一!


空中客车公司与日本航空公司(JAL)和JAL工程(JALEC)合作,利用世界上最先进的混合现实技术、微软“全息透镜”和沉浸式耳机,开发了支持新培训解决方案的原型应用程序。这将使航空公司界能够从具有成本效益和高度增强的培训和运营解决方案中受益,从而推动现有技术的界限。



空客国防和空间数字孵化器正在创建一个新的团队,称做“全息学院”。使用敏捷原理及其工作方式,将与公司的数字化改造中的业务领导和产品所有者合作,开发原型、业务应用程序及与混合现实相关的产品。


“空中客车公司正计划向包括日航在内的全球航空公司提供全息透镜(HoloLens)的一些选定培训方案,介绍A350 XWB,”


在所呈现的原型中,A350 XWB飞机的机身、驾驶舱、门部分显示在飞行员的前面,因此可以使用手和控制器训练操作飞机所需的程序。


在所呈现的原型中,A350 XWB飞机的机身、驾驶舱、门部分显示在飞行员的前面,因此可以使用手和控制器训练操作飞机所需的程序。


自从2016年空客成为微软混合现实伙伴计划的成员后,空客和日航就开始联合开发使用Hololens的混合现实训练设备。



全息透镜和沉浸式耳机提供了对飞机数字数据的访问,这些数据可以从任何角度观看,以运行具体的飞机程序。



空客最近成为了微软混合现实伙伴计划中难得的产业参与者之一。因此,空中客车在混合现实方面的专业知识不仅得到微软的认可,而且得到了微软的认证,这意味着该公司可以代表微软建立和利用混合现实技术。



这种创新的技术带来了关键的商业价值,因为用户可以从任何地方学习,而不需要实体飞机,通过全息教练或交互式、共享的3D虚拟系统。



日本空中客车公司总裁Stéphane Ginoux说:“我们相信,与日航和JAL工程公司合作开发的这项技术将为我们的业务带来重大价值。它将从根本上改变人们与我们的环境或工作对象数据和工作过程互动的方式。”


利用虚拟混合现实技术,在全息投影平台上进行产品研发。

利用虚拟混合现实技术,在全息投影平台上进行产品研发。



未来的发动机产品研制方法,不用戴数字眼镜!

据国外网上资料编写,仅供参考,同时谢谢网友们!

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