從牙醫(yī)到飛機制造,增強現(xiàn)實如何改變我們的工作方式
和大多數(shù)牙醫(yī)一樣,Sven Holtorf知道他的病人并不希望拜訪他。他說:「每次你看牙醫(yī)的時候,你都會感到害怕、不舒服,感到痛苦,這并不有趣?!沟獺oltorf最近發(fā)明了一個他認(rèn)為能夠稍微減輕這種不適的新東西。這個新東西并不是某個新式的鉆頭或麻醉劑,而是一副眼鏡。
Holtorf的設(shè)備是一個眼部CAD連接(eyeCAD-connect)系統(tǒng),其中包含一些由他的公司iDENT開發(fā)的增強現(xiàn)實軟件,這些軟件運行在技術(shù)公司Epson開發(fā)的一款智能眼鏡上。當(dāng)Holtorf進(jìn)行牙科檢查時,他會戴上眼鏡,但仍然可以看清病人的嘴——不僅如此,疊加在他視野之中的還有來自牙齒掃描儀的實時數(shù)據(jù)顯示。一旦掃描完成,Holtorf可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到實驗室,在實驗室工作的技術(shù)人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)創(chuàng)建病人牙齒的虛擬模型,并借此有針對性地設(shè)計假牙或牙套等病人所需要的器械。
過去,當(dāng)牙醫(yī)需要掃描病人的牙齒時,他們需要一邊拿著相機,一邊還要觀察放在旁邊的顯示器——就像進(jìn)行超聲波檢測一樣。Holtorf說,但有了這種眼鏡,牙醫(yī)就可以在檢查病人的同時進(jìn)行掃描工作了,而且掃描結(jié)果還會實時地顯示在增強現(xiàn)實眼鏡上?!杆赃@就避免了讓我們一邊掃描一邊盯著顯示器,而且我們也不會失去和病人的接觸?!?/p>
從牙醫(yī)診所到輸油管道再到戰(zhàn)斗機制造,增強現(xiàn)實正在全世界的多種工作領(lǐng)域蔓延。用得恰當(dāng),它可以幫助提高工作的效率和安全性。但目前,制造商在設(shè)計真正有用的產(chǎn)品方面還面臨著許多挑戰(zhàn)。
增強現(xiàn)實軟件公司NGRAIN的CEO Gabe Batstone講訴了自己最喜歡的一些產(chǎn)品應(yīng)用的經(jīng)歷。在加拿大的一處油田,他在沒有任何經(jīng)驗的前提下完成了在一根管子上安裝一個夾具的工作。事實上,他只是簡單地拿出了自己的智能手機,將其放在金屬架上,然后照著屏幕上的指示一步步做完而已。而在手機屏幕上,Batstone即可以看見手機相機拍攝的真實管道,同時也能看到他應(yīng)該執(zhí)行的一步步操作。「作為一個對此夾具一無所知的人,我走完了整個流程。普通人都能完成這樣的技術(shù),就好像他們真正可以勝任這樣的工作一樣?!?/p>
洛克希德·馬丁公司也是NGRAIN公司的客戶之一。在飛機(尤其是F-35和F-22戰(zhàn)機)的制造過程中,工人們需要對飛機進(jìn)行一些目視檢查,以確保每一架飛機的隱身技術(shù)都是正常工作的。同樣,Batstone表示他也能在毫無經(jīng)驗的情況下自己在工廠車間里完成這樣的檢查?!肝铱粗?,我當(dāng)時想『哇這太簡單了』」。
但盡管這樣的系統(tǒng)能夠幫助Batstone這樣的飛行工程新手完成特定的工作任務(wù),但要為專業(yè)人士提供信息以幫助他們完成相同的工作卻困難得多。這些公司首先需要弄清的是工作人員在工作任務(wù)中需要得到哪些增強現(xiàn)實技術(shù)的輔助。Batstone說:「我想很多人都認(rèn)為這就只是在屏幕上復(fù)制真實世界,但事實并非如此;這涉及到提供世界的背景信息和對世界進(jìn)行分割。」要搞清楚一個公司有哪些信息,又有那些信息可以展示給工作人員以幫助他們更好地完成工作,需要大量研究和思考。
接下來,NGRAIN和iDENT這樣的公司還需要找到利用這些信息創(chuàng)建增強現(xiàn)實應(yīng)用的方法。這其中通常會涉及到設(shè)計圖像識別系統(tǒng),這樣才能通過眼鏡或平板的攝像頭識別工作內(nèi)容?!割愃朴诿娌孔R別軟件,但是給機器用的?!笲atstone解釋說,只是他們所設(shè)計的系統(tǒng)可能比面部識別更困難?!该娌亢苋菀讌^(qū)分,而區(qū)分一些大塊的灰色金屬則要難得多。」
而涉及到Holtorf和他的牙醫(yī)眼鏡時,額外還有其它的復(fù)雜因素:滯后時間。類似輸油管道和隱形飛機檢查這樣的應(yīng)用,攝像頭和顯示之間滯后半秒問題倒也不大;但對于醫(yī)治牙齒這樣需要在人體上鼓搗的工作,牙醫(yī)掃描儀和眼鏡顯示的實時性要求就不可或缺了。
Holtorf及其同事通過兩種方法解決了這一問題。一是使用本地網(wǎng)絡(luò)而不是通過互聯(lián)網(wǎng)中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),從而避免了數(shù)據(jù)在遠(yuǎn)程服務(wù)器中傳輸所產(chǎn)生的延遲。另外,本地網(wǎng)絡(luò)也有安全性方面的優(yōu)勢。Holtorf說:「這樣一來,敏感的數(shù)據(jù)都會留在本地,所以我們可以確保所有的敏感數(shù)據(jù)都留在辦公室內(nèi)。」
第二個方法是降低圖像掃描的分辨率?!肝覀儽仨毥档鸵稽c分辨率以避免延遲,目前來看這沒什么問題。」Holtorf說他們希望下一代設(shè)備能夠提供更好的圖像分辨率。
技術(shù)的問題其實都還比較容易克服,難的是人的問題。不管你的系統(tǒng)多么神奇,要是客戶不愿意使用,也就毫無價值?!笍氖履切┕ぷ鞯娜嗽跊]有使用你技術(shù)情況下已經(jīng)工作很長時間了」,Batstone說,這時候要說服他們使用平板或眼鏡來幫助他們做自己已經(jīng)做了多年的工作,其難度可想而知。一些早期的增強現(xiàn)實眼鏡為什么未能真正實現(xiàn)呢?就是因為工人們拒絕戴它們。
而在Holtorf的牙醫(yī)領(lǐng)域,人們很容易就接受了這一技術(shù)。他的團隊在一次會議上展示了他們?yōu)檠泪t(yī)開發(fā)的設(shè)備,贏得了熱烈的支持。「任何使用過掃描設(shè)備的人都說『好,太好了,真是太好了』,即使是經(jīng)驗豐富的用戶。」Holtorf說他的病人也注意到了不同,「大部分病人都說『是啊,你每次都在我身上使用這個,而不是那些機器』?!?/p>
當(dāng)Holtorf被問到是否考慮過眼鏡的其它醫(yī)療用途時,他笑道:「當(dāng)然,我們已經(jīng)有很多想法了。」他想象增強現(xiàn)實眼鏡能在精細(xì)的手術(shù)中提供幫助,比如說,當(dāng)醫(yī)生需要搜索一些皮膚之下的組織時。但Holtorf表示,目前來說他們還將繼續(xù)致力于將牙醫(yī)眼鏡做到盡可能完美。
所以你下一次做牙科檢查時,可以留神看看你的醫(yī)生是否戴著一副非同尋常的眼鏡,他們的視野之中可能不只有你的牙齒哦。