从牙医到飞机制造,增强现实如何改变我们的工作方式

增强现实技术将改变我们的工作方式;在牙医和飞机制造等专业领域,这项技术的影响已经开始显现。

和大多数牙医一样,Sven Holtorf知道他的病人并不希望拜访他。他说:「每次你看牙医的时候,你都会感到害怕、不舒服,感到痛苦,这并不有趣。」但Holtorf最近发明了一个他认为能够稍微减轻这种不适的新东西。这个新东西并不是某个新式的钻头或麻醉剂,而是一副眼镜。

Holtorf的设备是一个眼部CAD连接(eyeCAD-connect)系统,其中包含一些由他的公司iDENT开发的增强现实软件,这些软件运行在技术公司Epson开发的一款智能眼镜上。当Holtorf进行牙科检查时,他会戴上眼镜,但仍然可以看清病人的嘴——不仅如此,叠加在他视野之中的还有来自牙齿扫描仪的实时数据显示。一旦扫描完成,Holtorf可以将数据发送到实验室,在实验室工作的技术人员可以根据这些数据创建病人牙齿的虚拟模型,并借此有针对性地设计假牙或牙套等病人所需要的器械。

过去,当牙医需要扫描病人的牙齿时,他们需要一边拿着相机,一边还要观察放在旁边的显示器——就像进行超声波检测一样。Holtorf说,但有了这种眼镜,牙医就可以在检查病人的同时进行扫描工作了,而且扫描结果还会实时地显示在增强现实眼镜上。「所以这就避免了让我们一边扫描一边盯着显示器,而且我们也不会失去和病人的接触。」

从牙医诊所到输油管道再到战斗机制造,增强现实正在全世界的多种工作领域蔓延。用得恰当,它可以帮助提高工作的效率和安全性。但目前,制造商在设计真正有用的产品方面还面临着许多挑战。

增强现实软件公司NGRAIN的CEO Gabe Batstone讲诉了自己最喜欢的一些产品应用的经历。在加拿大的一处油田,他在没有任何经验的前提下完成了在一根管子上安装一个夹具的工作。事实上,他只是简单地拿出了自己的智能手机,将其放在金属架上,然后照着屏幕上的指示一步步做完而已。而在手机屏幕上,Batstone即可以看见手机相机拍摄的真实管道,同时也能看到他应该执行的一步步操作。「作为一个对此夹具一无所知的人,我走完了整个流程。普通人都能完成这样的技术,就好像他们真正可以胜任这样的工作一样。」

洛克希德·马丁公司也是NGRAIN公司的客户之一。在飞机(尤其是F-35和F-22战机)的制造过程中,工人们需要对飞机进行一些目视检查,以确保每一架飞机的隐身技术都是正常工作的。同样,Batstone表示他也能在毫无经验的情况下自己在工厂车间里完成这样的检查。「我看着它,我当时想『哇这太简单了』」。

但尽管这样的系统能够帮助Batstone这样的飞行工程新手完成特定的工作任务,但要为专业人士提供信息以帮助他们完成相同的工作却困难得多。这些公司首先需要弄清的是工作人员在工作任务中需要得到哪些增强现实技术的辅助。Batstone说:「我想很多人都认为这就只是在屏幕上复制真实世界,但事实并非如此;这涉及到提供世界的背景信息和对世界进行分割。」要搞清楚一个公司有哪些信息,又有那些信息可以展示给工作人员以帮助他们更好地完成工作,需要大量研究和思考。

接下来,NGRAIN和iDENT这样的公司还需要找到利用这些信息创建增强现实应用的方法。这其中通常会涉及到设计图像识别系统,这样才能通过眼镜或平板的摄像头识别工作内容。「类似于面部识别软件,但是给机器用的。」Batstone解释说,只是他们所设计的系统可能比面部识别更困难。「面部很容易区分,而区分一些大块的灰色金属则要难得多。」

而涉及到Holtorf和他的牙医眼镜时,额外还有其它的复杂因素:滞后时间。类似输油管道和隐形飞机检查这样的应用,摄像头和显示之间滞后半秒问题倒也不大;但对于医治牙齿这样需要在人体上鼓捣的工作,牙医扫描仪和眼镜显示的实时性要求就不可或缺了。

Holtorf及其同事通过两种方法解决了这一问题。一是使用本地网络而不是通过互联网中转数据,从而避免了数据在远程服务器中传输所产生的延迟。另外,本地网络也有安全性方面的优势。Holtorf说:「这样一来,敏感的数据都会留在本地,所以我们可以确保所有的敏感数据都留在办公室内。」

第二个方法是降低图像扫描的分辨率。「我们必须降低一点分辨率以避免延迟,目前来看这没什么问题。」Holtorf说他们希望下一代设备能够提供更好的图像分辨率。

技术的问题其实都还比较容易克服,难的是人的问题。不管你的系统多么神奇,要是客户不愿意使用,也就毫无价值。「从事那些工作的人在没有使用你技术情况下已经工作很长时间了」,Batstone说,这时候要说服他们使用平板或眼镜来帮助他们做自己已经做了多年的工作,其难度可想而知。一些早期的增强现实眼镜为什么未能真正实现呢?就是因为工人们拒绝戴它们。

而在Holtorf的牙医领域,人们很容易就接受了这一技术。他的团队在一次会议上展示了他们为牙医开发的设备,赢得了热烈的支持。「任何使用过扫描设备的人都说『好,太好了,真是太好了』,即使是经验丰富的用户。」Holtorf说他的病人也注意到了不同,「大部分病人都说『是啊,你每次都在我身上使用这个,而不是那些机器』。」

当Holtorf被问到是否考虑过眼镜的其它医疗用途时,他笑道:「当然,我们已经有很多想法了。」他想象增强现实眼镜能在精细的手术中提供帮助,比如说,当医生需要搜索一些皮肤之下的组织时。但Holtorf表示,目前来说他们还将继续致力于将牙医眼镜做到尽可能完美。

所以你下一次做牙科检查时,可以留神看看你的医生是否戴着一副非同寻常的眼镜,他们的视野之中可能不只有你的牙齿哦。