AR+物联网帮助科技教育的演进 ~解读宁云智能AR + 工业教育云平台~

■宁云智能/ 陈江

前言

增强现实技术(Augmented Reality,简称 AR)是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、 视频、3D模型的技术,这种技术的目标是在屏幕上把 虚拟世界套在现实世界并进行互动。 BMW 汽车公司早 在 2007 年就研发 AR 眼镜及相关应用程序,提供其保 养厂技师维修及更换汽车配件使用。 Hyundai 汽车公司 在 2015 年则推出 AR 技术手册应用程序给车主使用, 只要使用智能手机或平板计算机,车主就能得到诸如机 油、剎车油、空气滤芯等等的 How-to 信息进行维修保 养。该应用程序提供影片、3D 叠加图像显示 (当车主 扫描他们的车辆不同位置) 各个区域及其它汽车相关信息。

宁云团队自主研发可视化协同系统FACEPRO融入AR 智能眼镜,给学生带来了全新的体验。直观逼真的教学 内容,方便教师展示课程内容,同时虚与实完美结合的 视觉效应将激发学生无限的学习兴趣,目前已成为高职 院校最受追捧的教学辅助工具系统。

增强现实(AR)技术对于教育来说是一个全新的世 界,让学生们思维更加开放。 AR增强现实技术强调 虚实结合,通过三维仿真模型投射到现实场景中,让 用户在现实环境中与虚拟物体进行互动,从而增强了 虚拟仿真部分的真实感。另外,AR技术还会结合相 应的影音技术通过视听说的方式来激发学生们的感 官,从而建立注意力高度集中的学习氛围。在枯燥的 机械课程中宁云研发团队利用AR技术结合FACEPRO 系统软件,学生可以直接用手指对设备机械结构进行 移动、放大和缩小操作,全方位无死角地认识机构和原理。三维立体的演示方式比起课本的配图更加详细、形象、清楚。

高专业的机器设备维修训练,除设备实机的维修与故 障排除之外,也有越来越多使用VR的技术拟真地模拟机器设备的趋势,并进行虚拟机器设备的操作及维修工作,或利用AR扩增实境技术,投以在维修时, 以扩增资讯方式来辅助维修设备人员训练,并提供设备详细的维修步骤,给予维修人员可依循步骤作检测及修复。另外,传统的操作手册都是静态的图文或影 片,而现今已有利用AR技术的操作手册,或在操作手册上加以使用AR扩增实境技术功能作为辅助应用。

此外,宁云智能专注在工业在线教育领域基於可视化 协同FACEPRO系统与AR技术为主导创建FACEPRO 工业教育云平台。

 

图 1:BMW 汽车公司早在 2007 年就研发 AR 眼镜及相关应用程序,提供其保养厂技师维修及更换汽车配件使用

FACEPRO教育培训平台优势:

1.支持高清晰度视频低带宽云培训,教育成本低。 2.分部式云架构,支持百万学生同时在线及大规模的  交互式教学。 3.提供高质量交互式远程教学及内容共享。 4.管理网络直播和点播的讲座和内容。 5.高速点播课程内容下载,随时随地提高学生,对知  识的访问能力。 6.提供经济便捷的协作教学。 7.无国界的学习,鼓励创新。 8.随时随地的学习,提升竞争力。 9.FacePro网上教学提升组织的生产力和效率; 转化为竞争优势。 在工业教育平台FACEPRO远程视频教学,我们列举 如下之应用与大家分享:

图 2:利用 AR 扩增实境技术,投以在维修时,以扩增资讯方式来辅助维修设备人员训练,并提供设备详细的维修步骤, 给予维修人员可依循步骤作检测及修复

图 3:FACEPRO 教育培训平台优势

实训维修拆装操作一对多教学

AR智能眼镜助力教师桃李满天下实现一对多教学。 工业机械教学都要安装调试和电控接线,部份结构非 常精密或复杂,因此操作范围比较小,通过架设的摄 像头,几乎是无法拍摄到内部操作细节的,而这些操 作细节只能以操作者的第一视角观看才能够完全看 清。有了AR智能眼镜后,指导教师只要带着智能眼 镜,就可以以第一视角将操作细节实时直播到示教平 台,教室的更多学生,都可以一起观看细节操作过程。 并且可以在FACEPRO工业教育平台网站上实时远程 直播示教。

图 4:一对多教学

远程直播录播共享

指导教学 通过FACEPRO工业教育平台系统,主讲老师可以藉 用平台工具进行高清录播直播编辑,最好的是老师在 软件教学时,学员在远端练习软件,实操老师可以运 用FACEPRO工具进行屏幕共享指导,达到线下同等的教学效果体验。

远程考证防伪监考

在职业资格认证过程中上层主管单位一般很难管控授 权认证机构的认证过程和质量,从而影响资格证书的 含金量。现在我们可以利用FACEPRO可视化协同平 台和人脸识別AR技术,无论理论、上机设计还是实 操都能全程监考。

图 5:远程考证防伪监考

远程双师协同教学

在更大的范围内聘请高级讲师用传统的模式时间成 本往往非常高,有时为了上一天的课最终需三天来 保证,或者远端的现场资源需要共享。现在我们通过 AR技术和可视化协同FACEPRO系统,就可以轻松实 现远端实景即时交互教学双师授课。

图 6:远程双师协同教学

图 7:远程直播录播共享指导教学

未来可扩展方向与趋势

在虚拟教育AR技术,可扩展的方向与技术趋势上, 未来应用仍主要於AR多人协同、高互动与实时性的 虚拟教育应用服务上发展。而另一个方向是AR感知 的扩增:传感器(sensors)与致动(actuators)的 使用与扩展应用,例如:VR触觉、嗅觉与味觉…等。 最后是教育学习行为的数据收集与决策分析:VR操 控下传感器与致动器在学习互动的反应下,操控行为 与记录的大数据收集及决策分析,相信在AR的技术 发展浪潮的推展之下,未来虚拟教育领域的应用服 务,也必将被推升且蓬勃发展。工业4.0时代,对职 业教育而言是个黄金时代,也是充满挑战的时代。在 这个大发展、大变革、大调整的时代浪潮下,社会发 展加快,社会发展所需的技能也在不断更新换代,职 业教育该如何在新一轮的科技革命和产业革命中站 稳脚跟,又该如何“接招”? “在工业4.0时代, 企业在塑造职业教育新体系中扮演重要角色。” 中
国德国商会职业培训总监白丽塔·布什菲尔德(Britta Buschfeld)建议,企业应该承担培训员工的责任,这 样不仅能够帮助企业拥有资质良好的员工,也能够促 进社会繁荣稳定。

宁云智能科技有限公司

教育是一份永恒的事业,无论线上线下我们都应该遵循事物的发展规律,宁云智能致力专注於工业教育事 业,利用科学技术来达到适合这个时代的需求。携手 国际智能制造产学研专家团队及IT精英,运用可视化 协同及物联网技术,打造人才教育及技术咨询服务之可视化工业教育云平台,为教育界及企业单位提供相 关应用与服务。

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联络人:陈江 邮箱:694715354@qq.com■

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