摘要：人们可能听说过“增强现实”这一术语，虽然人们可以从娱乐的角度理解它的含义，但它在制造业工作环境中的作用是什么呢?

   本文将深入探讨增强现实在制造业中的许多应用，同时也探讨了该行业的一些基础知识。
　　
　　人们可能听说过“增强现实”这一术语，虽然人们可以从娱乐的角度理解它的含义，但它在制造业工作环境中的作用是什么呢?
　　
　　增强现实(AR)这一术语在科幻电影中经常被当作一个奇怪的词语来使用，但现在它更接近日常生活，并逐渐进入工业世界。
　　
　　增强现实技术将虚拟元素以3D方式实时集成到真实环境中，其工作原理是将虚拟世界和现实世界以数字方式结合起来，提供完美的整合。
　　
　　增强现实和虚拟现实有什么区别?
　　
　　人们还要了解所有不同现有技术之间的区别：混合现实、虚拟现实或增强现实，以下对这些术语进行解释。
　　
　　增强现实(AR)不是将虚拟信息叠加在图像上，而是将合成信息整合到真实环境中(可以考虑一个元素隐藏某些信息等)。
　　
　　与其相反，虚拟现实(VR)让用户沉浸在完全由计算机生成和辅助的现实中。其沉浸感通常是通过硬件设备实现的，例如VR护目镜、VR耳机，或者带视频屏幕的墙壁，以填充用户的整个视野。VR带来了沉浸在100%合成/数字环境中的体验。
　　
　　增强虚拟现实这个新术语的背后是什么?它只不过是表征虚拟数据的另一种方式。在这里，数字数据不是在真实环境中显示。
　　
　　来自现实世界的一条或多条信息被导入并显示在数字环境中。例如，当用户戴上虚拟现实头盔，沉浸在数字世界中并进行互动。
　　
　　混合现实是真实世界和虚拟世界的融合，数字和物理对象(例如混合现实耳机)共同创造新的环境。
　　
　　混合现实的区别在于数字内容与物理空间的特殊互动。尽管如此，它仍然是一个涵盖所有形式的增强现实的维度，即现实世界和虚拟世界之间的所有程度的融合。
　　
　　综上所述，增强现实将数字内容直接带入现实世界，虚拟现实在数字环境中展示物理信息，而混合现实与增强现实类似。
　　
　　增强现实是如何工作的?
　　
　　增强现实将虚拟信息(文本、动画、图像、3D模型等)添加到真实环境中。为此，增强现实以不同的方式将这些信息嵌入到用户的环境中：
　　
　　•将这些元素插入到屏幕或平板电脑上观看的视频流中。后者则成为嵌入虚拟信息的世界的窗口。
　　
　　•显示在用户头显的镜片上(Hololens示例)
　　
　　•使用投影仪直接在物体上显示信息。
　　
　　但是，这些信息必须嵌入到正确的位置，并且有必要知道它所在的位置。为此们使用一个或多个传感器来确保数据位置，例如：
　　
　　•摄像头
　　
　　•深度传感器
　　
　　•惯性单元
　　
　　•全球定位系统
　　
　　因此，增强现实解决方案的区别在于恢复手段、捕获手段以及它们使用后者来使自己本地化的方式。
　　
　　解决方案的第一类旨在定位自身与全球环境的关系。例如，使用手机传感器(GPS、惯性导航系统、摄像头等)可以让人们在户外定位。它显示的信息相对于世界保持稳定。以同样的方式，其他解决方案允许人们将自己定位在室内，并将各种元素放置在其环境中保持锚定和稳定。
　　
　　增强现实在行业应用中的优势是什么?
　　
　　在未来的行业中，增强现实重塑了许多方面，例如通过导入数字数据提高运营人员的能力以及他们与真实工作环境的交互方式。
　　
　　因此，增强现实以各种形式的信息逐步指导运营人员：
　　
　　•数字化和情境化的说明书
　　
　　•图像/视频
　　
　　•3D渲染
　　
　　这取代了过去耗时的人工处理过程，使任务执行更快、更简单。此外，增强现实在工业环境中带来了多重收益，无论是远程可视化，更好的信息传输，还是现场数据反馈到数字孪生。
　　
　　（1）应对主要的工业挑战
　　
　　（2）可观的投资回报潜力
　　
　　（3）通过增强现实提高效率
　　
　　（4）增强现实可以帮助提高产品质量
　　
　　（5）获得更好的可追溯性
　　
　　使用增强现实等新技术可以帮助工作人员完成作业任务，提高企业绩效。
　　
　　部署增强现实解决方案的选择是在正确的时间和地点带来正确的信息，并有助于：
　　
　　•提高工作人员的技能
　　
　　•降低错误或不符合的风险
　　
　　•第一次就做好
　　
　　•自动化并尽可能高效地创建增强现实内容
　　
　　•有助于使使用增强现实的软件和/或设备的使用更加直观和易于访问
　　
　　•指导工作人员
　　
　　•提高对所执行操作的理解
　　
　　•获取可导入现实世界的信息，同时将收集到的现场数据提供给数字孪生系统
　　
　　•收集相当数量的数据来馈送虚拟孪生
　　
　　•增强现实收集的数据可用于促进信息的数字化转型，优化工业流程并有助于更好的可追溯性。
　　
　　•在行业中使用增强现实的合适硬件
　　
　　增强现实应用程序可以通过各种硬件设备使用：
　　
　　•智能手机或平板电脑等多媒体系统
　　
　　•带有工业摄像头的固定或移动增强现实工作站
　　
　　•投影系统
　　
　　•增强现实耳机/增强现实眼镜
　　
　　无论企业的工作环境如何，这些连接工具和增强现实技术都可以轻松显示和可视化数字工作指令。
　　
　　工业中的增强现实:如何选择正确的用例?
　　
　　为了选择正确的用例，需要将努力和研究集中在产生代价高昂的缺陷(不符合规定)、长时间或计划外停机、工厂安全问题或高度客户不满的操作上。
　　
　　在开始之前，用户也应该问自己正确的问题:
　　
　　•项目中包括哪些团队?
　　
　　•哪些操作是最显著错误的来源?
　　
　　•哪些成本最高?
　　
　　•哪些任务或多或少会导致长时间停产?
　　
　　•哪些会导致安全问题?
　　
　　一旦回答了这些问题，制造商就可以为其制造工厂确定最佳用例并启动项目。然后所要做的就是找到解决方案，最重要的是找到合适的供应商。
　　
　　增强现实在工业中的未来如何发展?
　　
　　如今，一切都在快速发展，增强现实技术也将不断发展和改进。因此增强现实解决方案将在未来有以下发展
　　
　　•某些类型设备(头盔/智能眼镜)的人体工程学和性能的发展，这些设备今天并不总是适应工业环境，但正在发展并趋向于变得更加民主。
　　
　　•引入多模态，如语音识别或手势控制。
　　
　　•新设备和传感器的倍增增加了算法(例如跟踪)方面的可能性，并优化了算法的性能。
　　
　　•基于云的工具的改进和5G的到来使网络通信性能与基于云的增强现实算法执行兼容。
　　
　　•减少电池消耗，延长系统运行时间。
　　
　　•更加紧凑和精简的发展。
　　
　　编辑：Harris