AI 3D avec technologie AR et VR

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  • De nombreuses organisations ont commencé à utiliser AR / VR pour la fabrication de conception-construction, mais il leur manque des détails critiques si elles n’utilisent pas l’IA 3D dans le mix.

    La course se poursuit entre les plus grands leaders et entreprises technologiques du monde pour voir lequel l’emportera et alimentera la prochaine génération d’outils, de technologies et de ressources pour la fabrication, la santé, la construction et de nombreuses autres applications du marché vertical. Ces entreprises ont travaillé sans relâche pour créer des changements qui auront un impact significatif sur notre monde. Tout cela commence par les progrès technologiques réalisés ces dernières années avec les technologies d’intelligence artificielle (IA) et de réalité mixte immersive telles que la réalité augmentée (AR) et la réalité virtuelle (VR).

    Toutes ces technologies présentent des différences spécifiques, mais elles fonctionnent également aujourd’hui ensemble dans des applications et des environnements tridimensionnels avancés (3D), le tout au profit des organisations.

    Les fabricants exploitent les technologies d’IA 3D ainsi que les casques de réalité virtuelle pour la conception / construction.

    Utilisations immersives de la réalité mixte

    Avec la réalité virtuelle, un utilisateur porte un casque qui plonge complètement dans un nouveau monde ou environnement, certains qui imitent même le monde réel. L’utilisateur reçoit à la fois une expérience visuelle et sonore qui vise à l’éloigner de la réalité connue.

    La réalité augmentée est similaire dans son concept, mais elle affiche également du contenu numérique dans le monde réel. Pensez à Pokémon Go ou à l’application IKEA’s Place, qui permettent à un utilisateur d’interagir et de découvrir des objets numériques.

    Là où la réalité mixte immersive fait défaut pour les entreprises

    Le défi est que ces technologies nécessitent de fortes doses de données, la capacité de traiter de grandes quantités de données à des vitesses impeccables et la capacité de mettre à l’échelle des projets dans un environnement informatique qui ne le permet souvent pas dans les environnements de bureau traditionnels.

    La réalité mixte immersive nécessite une fusion précise et persistante des mondes réel et virtuel. Cela signifie rendre des modèles et des scènes complexes avec des détails photoréalistes, rendus à l’emplacement physique correct (par rapport au monde réel et virtuel) avec la bonne échelle et une pose précise. Pensez à la précision et à la nature précise requises pour tirer parti de la RA / VR pour concevoir, construire ou réparer des composants d’un moteur d’avion ou d’un appareil chirurgical avancé utilisé dans des applications médicales.

    Ceci est réalisé aujourd’hui en utilisant des GPU discrets à partir d’un ou plusieurs serveurs et en fournissant les images rendues sans fil ou à distance aux écrans montés sur la tête (HMD) tels que Microsoft HoloLens et Oculus Quest.

    Le besoin de 3D et d’IA dans la réalité mixte immersive

    L’une des principales exigences pour les applications de réalité mixte est de superposer précisément sur un objet son modèle ou le jumeau numérique. Cela aide à fournir des instructions de travail pour l’assemblage et la formation, et à détecter toute erreur ou défaut de fabrication. L’utilisateur peut également suivre le ou les objets et ajuster le rendu à mesure que le travail progresse.

    La plupart des systèmes de suivi d’objets embarqués utilisent un suivi basé sur des images 2D et / ou des marqueurs. Cela limite considérablement la précision de la superposition en 3D car le suivi 2D ne peut pas estimer la profondeur avec une grande précision, et par conséquent l’échelle et la pose. Cela signifie que même si les utilisateurs peuvent obtenir ce qui ressemble à une bonne correspondance lorsqu’ils regardent sous un angle et / ou une position, la superposition perd son alignement lorsque l’utilisateur se déplace dans 6DOF. En outre, la détection, l’identification et l’estimation de son échelle et de son orientation d’objet – appelée enregistrement d’objet – sont réalisées, dans la plupart des cas, par ordinateur ou en utilisant des méthodes simples de vision par ordinateur avec des bibliothèques de formation standard (exemples: Google MediaPipe, VisionLib). Cela fonctionne bien pour les objets réguliers et / ou plus petits et plus simples tels que les mains, les visages, les tasses, les tables, les chaises, les roues, les structures à géométrie régulière, etc. Cependant, pour les objets volumineux et complexes dans les cas d’utilisation en entreprise, les données de formation étiquetées (plus encore en 3D) n’est pas facilement disponible. Cela rend difficile, voire impossible, l’utilisation du suivi basé sur une image 2D pour aligner, superposer et suivre constamment l’objet et fusionner le modèle rendu avec lui en 3D.

    Les utilisateurs de niveau entreprise surmontent ces défis en tirant parti des environnements 3D et de la technologie IA dans leurs projets immersifs de conception / construction en réalité mixte.

    L’IA 3D basée sur l’apprentissage profond permet aux utilisateurs d’identifier des objets 3D de forme et de taille arbitraires dans diverses orientations avec une grande précision dans l’espace 3D. Cette approche est évolutive avec n’importe quelle forme arbitraire et peut être utilisée dans des cas d’utilisation d’entreprise nécessitant une superposition de rendu de modèles 3D complexes et de jumeaux numériques avec leurs homologues du monde réel.

    Cela peut également être mis à l’échelle pour correspondre aux structures partiellement achevées avec les modèles 3D complets, ce qui permet une construction et un assemblage en cours. Les utilisateurs atteignent une précision de 1 mm à 10 mm dans l’enregistrement et le rendu des objets avec cette approche de plate-forme. La précision du rendu est principalement limitée par la capacité de l’appareil. Cette approche du suivi d’objets 3D permettra aux utilisateurs de vraiment fusionner les mondes réel et virtuel dans les applications d’entreprise, ouvrant de nombreuses utilisations, y compris mais sans s’y limiter: la formation avec des instructions de travail, la détection des défauts et des erreurs dans la construction et l’assemblage, et la conception et l’ingénierie 3D rendu 3D et superposition grandeur nature.

    Travailler dans des environnements cloud est essentiel

    Les fabricants doivent être prudents dans la manière dont ils conçoivent et déploient ces technologies, car il existe une grande différence dans la plate-forme sur laquelle ils sont construits et optimisés pour l’utilisation.

    Même si des technologies telles que la RA / VR sont utilisées depuis plusieurs années, de nombreux fabricants ont déployé des solutions virtuelles basées sur un environnement sur site, où toutes les données technologiques sont stockées localement.

    Les infrastructures AR / VR sur site limitent la vitesse et l’évolutivité nécessaires pour les conceptions virtuelles d’aujourd’hui, et cela limite la capacité de procéder au partage des connaissances entre les organisations, ce qui peut être critique lors de la conception de nouveaux produits et de la compréhension de la meilleure façon de créer des créations virtuelles.

    Aujourd’hui, les fabricants surmontent ces limitations en exploitant des plates-formes AR / VR basées sur le cloud (ou basées sur un serveur distant) alimentées par une architecture cloud distribuée et une IA basée sur la vision 3D. Ces plates-formes cloud offrent les performances et l’évolutivité souhaitées pour stimuler l’innovation dans l’industrie à la vitesse et à l’échelle.

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    Dijam Panigrahi

    A propos de l’auteur:
    Dijam Panigrahi est co-fondateur et COO de GridRaster Inc., un fournisseur leader de plates-formes AR / VR basées sur le cloud qui offrent des expériences AR / VR de haute qualité sur les appareils mobiles pour les entreprises. Pour plus d’informations, s’il vous plaît visitez www.gridraster.com.

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