MOTO 2030 — это серия Gazeta.pl, выпускаемая каждую пятницу, в которой мы обсуждаем наиболее важные темы, касающиеся будущего автомобильной промышленности, транспорта и технологий. Также будут интересные рассказы дизайнеров и описания истории компаний, чье прошлое влияет на то, как будет выглядеть автомобильная промышленность будущего. Машины, дороги и города очень динамично меняются на наших глазах. Каждую пятницу журналисты Moto.pl будут писать об этих изменениях. Здесь вы найдете все статьи из серии MOTO 2030.
В культовом голливудском классическом фильме «Трон» ученому-компьютерщику Кевину Флинну (Джефф Бриджес) пришлось бороться за свою жизнь на виртуальном мотоцикле. В автомобильной реально-виртуальной реальности инженеры тоже сражаются, но за нашу жизнь. Виртуальная реальность, несмотря на громкие анонсы и большие ожидания, очень медленно, но неумолимо входит в повседневную жизнь потребителей.
Однако в автомобильной промышленности доминируют все области ИТ-инжиниринга: виртуальная (Virtual Reality), дополненная (Augmented Reality) и смешанная (Mixed Reality) реальность. В 2019 году стоимость «виртуального» бизнеса в автомобильной отрасли оценивалась менее чем в $760 млн. По последним прогнозам, в 2027 году объем этого рынка достигнет 15 миллиардов долларов США, а среднегодовой рост (CAGR - составной годовой темп роста) превысит 45%.
Почему такие оптимистичные ожидания? Рынок виртуальной и дополненной реальности начал развиваться в 2020 году. Этому способствовало несколько факторов. В то же время технологические возможности, бюджеты и реальная потребность в использовании таких технологий сошлись воедино. Автомобильные компании вкладывают большие деньги в эту отрасль компьютерной индустрии.
Существует три типа искусственной реальности
Прежде всего стоит объяснить основные понятия, описывающие реальность, созданную на компьютерах. Самый простой тип — дополненная реальность. Не все из нас это осознают, но мы начинаем сталкиваться с этим в повседневной жизни и в последних моделях автомобилей.
Дополненная реальность означает, что на изображение, видимое на экране монитора или через стекло, накладывается дополнительная информация и элементы, обогащая его. Некоторые автомобили уже оснащены проекционными дисплеями на лобовых стеклах с функцией дополненной реальности.
Следующим этапом вспомогательной реальности является смешанная реальность. Здесь также переплетаются реальные изображения и изображения, созданные на компьютерах. Смешанная реальность отличается от дополненной тем, что виртуальные элементы не только перекрываются с реальными, но и перемещаются в реальной реальности с полным осознанием ее ограничений. Это означает, что виртуальный мяч может отскакивать от реальных элементов окружающей среды или прятаться за ними.
Последнее воплощение компьютерного мира — полная виртуальная реальность. Участник функционирует только внутри него и полностью отрезан от внешнего мира. К нему подключают только органы управления или кабину автомобиля, но все увиденное изображение — результат работы компьютеров.
Смешанная реальность в очках Vario и автомобиле Volvo фото: Volvo
Последнее десятилетие было отмечено взрывом всех форм виртуальной реальности
До недавнего времени было проще смоделировать виртуальную реальность в научно-фантастических фильмах (таких как «Трон» или «Жнец разумов»), чем реализовать ее в реальной реальности. Лишь в последнее десятилетие вычислительные возможности компьютеров позволили воплотить эти фантазии в жизнь, и буквально за последние годы интегральные схемы стали настолько компактными, что их можно использовать в автомобильной промышленности.
Согласно закону Мура, вычислительная мощность процессоров удваивается примерно каждые два года. Поэтому, когда она достигла уровня, позволяющего считать виртуальную реальность, прогресс в этой области начался в геометрической прогрессии. И лишь недавно технические параметры дисплеев (разрешение, частота обновления, прозрачность) и других устройств ввода и вывода позволили это визуализировать.
Описание звучит очень техническим, но суть в том, что только недавно ученые-компьютерщики получили подходящие инструменты для воплощения идей из фильмов и книг в реальность. Более того, идея попала на благодатную почву. Именно автомобильная промышленность имеет в своем распоряжении крупные суммы на разработку и разработку (НИОКР) новой продукции.
Когда лица, принимающие решения, узнали, что мир можно точно воспроизвести в памяти компьютера, они сразу поняли, что это невероятная возможность для их окружающей среды. Одной из первых автомобильных компаний, серьезно отнесшихся к виртуальной реальности, была Volvo.
Уже в 2019 году шведская компания использовала для работы среду смешанной и виртуальной реальности. Он управляется с помощью специального костюма и очков, разработанных технологическим стартапом Varjo из Финляндии. Целью была создание эффективно работающей системы виртуальной реальности, преимущества которой можно будет использовать в автомобильной промышленности.
Важнейшим фактором популяризации виртуальной реальности в 2020 году стала пандемия коронавируса. Но дело не в том, что реальная жизнь начала нас пугать. Вирус, который на несколько месяцев практически остановил автомобильный бизнес, в то же время спровоцировал взрыв прогресса в некоторых его областях. Одним из них был VR/AR/MR.
Автомобильные концерны создают команды, состоящие из сотрудников со всего мира, и используют центры, расположенные на разных континентах. Пандемия исключила дальние поездки и даже затруднила встречи большими группами.
Идеальное решение этой проблемы — работа в виртуальной реальности. Давайте рассмотрим, для чего можно использовать VR, AR и MR в автомобильной промышленности, ведь потенциальных применений много.
Виртуальная реальность позволяет обойтись без макетов
Виртуальная или смешанная реальность позволяет ускорить процесс проектирования экстерьера и интерьера и хотя бы частично пропустить этап создания макетов. Совсем другое – посмотреть на кузов или салон автомобиля на экране монитора и увидеть его силуэт или салон со всех сторон, пусть даже виртуально.
Volvo утверждает, что стала первой автомобильной компанией в мире, которая два года назад использовала виртуальные очки и смешанную реальность для проверки эргономики салона автомобилей шведской марки. Конечно, таким образом мы (пока) не почувствуем, как ощущаются ручки и кнопки и когда они работают, но и макет таких впечатлений не даст. Это функции, которые можно изучить отдельно, создав прототипы самих переключателей.
Благодаря виртуальной реальности вы можете проверить видимость с места водителя еще до того, как машина появится на свет. При поддержке простых механических устройств можно проверить положение водителя и то, как его изменение влияет на эргономику рабочего места водителя и работу других важных элементов. Раньше для этого требовалось трудоемкое создание дорогостоящих моделей в масштабе (1:1).
Еще один замечательный пример «пандемии» — удаленная работа команд инженеров и дизайнеров. Благодаря виртуальной реальности люди со всего мира могут работать над одной моделью в режиме реального времени. Раньше это облегчало и ускоряло работу, позволяя избежать поездок. Теперь это, возможно, единственный способ работать вместе.
Вот как выглядит работа во многих автомобильных компаниях. Мы точно знаем, что Volkswagen и Ford и, конечно же, многие другие используют это решение. Последний даже создал сложную и дорогую виртуальную рабочую среду под названием FIVE — Ford Immersive Vehicle Environment.
Для этого необходимо специально подготовленное помещение, заполненное датчиками движения и маркерами (маркерами, на основе которых компьютер отображает силуэт), размещенными на спецодежде сотрудников. Форд утверждает, что благодаря виртуальному «производству» прототипов будущих автомобилей в среднем можно пропустить более 900 шагов для каждой новой модели автомобиля.
Виртуальный Volvo тестирует очки Vario фото Volvo
Дизайн – это еще не все. Пришло время сесть в виртуальную машину
Вы также можете протестировать автомобили в искусственной реальности несколькими способами. Благодаря чести работать автомобильным журналистом, мне довелось несколько раз участвовать в подобных тестах. Они заключаются в том, чтобы надеть очки с трехмерными экранами за руль настоящей машины и... сесть за руль.
На специально охраняемой и подготовленной площадке (обычно это взлетно-посадочная полоса аэропорта) водитель имеет возможность управлять реальным автомобилем, но в воображаемой среде. Для этой деятельности также используется дополненная или смешанная реальность, например, добавление искусственных препятствий к реальной дороге. Благодаря этому вы сможете протестировать не только поведение новой модели автомобиля или эргономику салона, но и реакцию водителя, например во время так называемого лосиный тест (объезд препятствия).
Виртуальная реальность не всегда доступна для просмотра. Системы автономного вождения не заботятся о том, создается ли окружающая карта в реальном времени на основе данных множества автомобильных датчиков, камер и радаров или предварительно спроектирована на компьютере.
Заботясь об идентичных сигналах, инженеры могут безопасно и быстро проверять и прогнозировать поведение таких систем. Таким образом, большинство ошибок искусственного интеллекта (или, по сути, ИТ-специалистов) можно устранить уже на этапе проектирования.
Виртуальные курсы вождения скоро будут доступны
Вернемся к обучению и тренировкам. Самый простой вид виртуальной реальности и способ повышения квалификации водителей — это просто симуляторы вождения и даже продвинутые автомобильные игры, хорошо отражающие процесс управления автомобилем. Таким образом, вы также можете воссоздать произошедшие ранее аварии и столкновения.
Преимуществами виртуального вождения могут воспользоваться как новички (они привыкают к вождению еще до прохождения курса вождения), так и профессиональные автогонщики. Как известно, последние уже много лет тренируются на тренажерах, а в последнее время из-за пандемии даже принимают участие в виртуальных гонках. Скоро они смогут сидеть дома и одновременно гонять на настоящих машинах.
Когда мы говорим о симуляторах вождения и гонках, было бы обидно не отметить большое участие индустрии развлечений в развитии технологий виртуальной реальности.
На сегодняшний день в большинстве профессиональных и коммерческих решений используются графические движки, разработанные для компьютерных игр: Unity, Unreal Engine, CryEngine и другие. Игроки хорошо знают эти имена, поскольку они появляются в начальных титрах их любимых постановок.
Виртуальная, дополненная и смешанная реальность позволяют обучать не только водителей. Вы также можете научить сотрудников завода, как осваивать новую рабочую среду и выполнять новые действия. Также изучите эргономику станции на производственной линии и адаптируйте ее под нужды производства, сделав ее более эффективной и безопасной.
Используя смешанную реальность, вы можете удаленно обучать механиков выполнению новых сервисных работ и даже предоставлять интерактивные инструкции автовладельцу, который может выполнить часть ремонта самостоятельно под присмотром удаленного (реального или компьютерного) ) техник по обслуживанию.
Наверное, большинству из нас не хочется возиться со своей машиной, но бывают ситуации, когда у нас нет выбора. Если мы находимся в отдаленных уголках мира или имеем дело с чрезвычайной ситуацией, это может быть единственным решением.
Виртуальная реальность на службе маркетинга
Если этих аргументов недостаточно для поддержки тезиса о том, что искусственно созданная реальность имеет большие возможности в автомобильной промышленности, у нас есть еще один. Когда салоны новых автомобилей закрылись, большинство производителей быстро разработали IT-решения, позволившие перенести процесс покупки на компьютер.
Это первый шаг. Следующим может стать полностью виртуальная или смешанная реальность, в которой потенциальный покупатель увидит будущую машину в версии и цвете своей мечты со всех сторон. Тогда он сядет в него и, в крайнем варианте, даже совершит тест-драйв. Это идеальное решение, особенно для производителей, которые никогда не строили сеть продаж или хотят отказаться от физических выставочных залов.
Tesla уже предлагает виртуальный выставочный зал, и мы можем ожидать аналогичного шага от Volvo в будущем. Уже несколько лет производители автомобилей, в том числе Toyota и Audi, тестируют подобные решения на своих клиентах.
Благодаря этому заинтересованные в покупке смогут увидеть новую модель автомобиля гораздо ближе, чем в реальности. Помимо прочего, потому что по запросу кузов становится... прозрачным, открывая расположение и работу компонентов привода и других механизмов, обычно скрытых от глаз.
Наконец, дополненная реальность (AR) может помочь в повседневной эксплуатации купленного автомобиля. Все больше и больше автомобилей оснащаются проекционными экранами, которые отображают информацию на лобовом стекле. Решение под названием HUD (Head Up Display) было заимствовано у истребителей.
Некоторые автомобильные системы такого типа уже используют преимущества дополненной реальности. В новых моделях Mercedes (S-класс W223) и Volkswagen (ID.3 и ID4.) анимированные стрелки на лобовом стекле, расположенные в нужном месте, показывают момент поворота, а горизонтальная полоса на идущем впереди автомобиле определяет безопасную дистанцию во время движения. экстренное торможение. Это только начало.
Центры, работающие над виртуальной реальностью, есть по всему миру. Также в Польше
Новые технологии, включая все виды искусственной реальности, быстрее всего развиваются в США. Автомобильные гиганты уже тратят миллионы долларов на сотрудничество со стартапами и гигантами Кремниевой долины.
Названия включают как очень известные (Autodesk, Google, Microsoft, HTC, Oculus), так и явно связанные с автомобильным рынком (в том числе Bosch и Continental) и весьма экзотичные для несведущих людей (ZeroLight , Unity Technologies, Augmented Pixels, NEXT/NOW, Sensorama, OmniVirt и многие другие).
Мало кто из вне отрасли знает об этом, но одним из лидеров использования искусственной реальности в промышленном дизайне и обучении является польская компания 4EXPERIENCE из Бельско-Бялы. В число более чем 150 довольных клиентов входят также автомобильные концерны, такие как Ford. 4EXPERIENCE предлагает широкий спектр решений с учетом индивидуальных потребностей в области виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR).
Искусственная реальность, созданная компьютерными процессорами, имеет так много применений в автомобильной промышленности, что их сложно перестать перечислять. От этапа проектирования автомобилей, их создания, испытаний, обучения сотрудников и водителей, до продаж и маркетинга и заканчивая предоставлением инновационных решений клиентам. Автомобильные компании ограничены только вашим воображением. А когда его не станет, на помощь тут же придет виртуальная реальность, которая уже несколько лет помогает выйти за ее пределы.
Виртуальный автомобиль Team Fordzilla P1 — результат сотрудничества дизайн-центра Ford и миллионов игроков фото Ford