AR/VR/MR

一、关于AR/VR/MR的定义与区分  

1.1AR/VR/MR的定义  

虽然在日常生活中我们听到一些关于AR、VR、MR的术语，但是对于大部分人来说并不清楚三者之间的区别。  

VR即VirtualReality，虚拟现实，是利用计算设备模拟产生一个三维的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉等感官的模拟，有十足的「沉浸感」与「临场感」。简单来说，人们看到的场景和人物有真有假，是将虚拟的信息带人到现实世界中。AR设备创造的虚拟物体，是可以明显看出是虚拟的，比如FaceU在用户脸上打出的虚拟物品、GoogleGlass投射出的随你而动的虚拟信息。  

AR即AugmentedReality，增强现实，字面解释就是，「现实」就在这里，但是它被增强了，被谁增强了？被虚拟信息。通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。  

两个典型的AR系统是车载系统和智能手机系统，其中被讨论最多的AR设备是GoogleGlass。  

MR即MixedReality，混合现实，又称HybridReality，将真实世界和虚拟世界混合在一起，来产生新的可视化环境，环境中包含了物理实体与虚拟信息，并且必须是“实时的”。可以理解为AR和VR的融合。  

1.2AR/VR/MR三者的关系  

虚拟现实(VR)：看到的场景和人物全是假的，是把你的意识代入一个虚拟的世界。  

增强现实(AR)：看到的场景和人物一部分是真一部分是假，是把虚拟的信息带入到现实世界中。  

MR=VR+AR=真实世界+虚拟世界+数字化信息AV/VR/MR三者之间的关系  

二、AR/VR/MR在培训中的功用  

2.1AR/VR/MR在培训中的作用  

AR/VR/MR培训的作用主要体现在三个方面：，  

教育(Education)：指传授知识，包含学校教育及职场教育。  

训练(Training)：指职能或技能训练，包含学校及职场。  

协作支持(PerformanceSupport)：指在需要的时刻提供相关重要资讯，以协助完成工作，通常可以与前项搭配运用。  

2.2AR/VR/MR培训的优势  

（1）安全风险性低  

无论是在完全虚拟的环境中，还是将图形叠加到现实世界中的“混合现实”，这些技术都可以为用户提供正确完成关键任务所需的工作培训。他们可以在3D机柜或仪表上操作，从而可以将工艺过程或工人的安全风险降至最低。  

（2）缩短培训周期，降低成本  

使用虚拟培训可以大幅度减少培训周期并节省培训成本，与传统的基于讲座的学习相比，AR和VR技术可以提高技能并帮助学员保留高达100％的信息。反过来，这又将技术培训的时间大幅缩短了。在典型的工厂场景中，它可以将培训时间从6个月缩短到2个月。沉浸式学习比传统的培训方式更灵活、更高效。通过云部署，企业可以将员工与世界各地的培训师连接起来，避免将员工带到集中培训点进行培训，从而降低差旅成本并节省大量时间。  

如上图所示，使用虚拟培训可以减少教室培训时间和实际系统使用时间，同时可以大幅度提高学员的知识水平并降低培训成本。  

（3）按需培训  

沉浸式技术和可穿戴技术提供更快、更灵活的学习策略，它们打破了学习和工作之间的界线，也打破了生产力和培训工具之间的界线。无论是在完全虚拟的环境中，还是将图形叠加到现实世界中的“混合现实”，这些技术都可以为用户提供正确完成关键任务所需的工作培训。他们可以在3D机柜或仪表上操作，从而可以将工艺过程或工人的安全风险降至最低。  

该技术解决了对按需信息和协作的需求。智能可穿戴设备提供有关设备和过程的实时信息，具有实时视频和通讯功能，使用户能够与主控制室或远程专家进行通讯，这样他们就可以连接并查看工作人员所看到的内容。连接到工厂设施中正在使用的工具(如用于企业资源规划、维护管理或销售管理的软件，工作流程管理软件)，为用户提供支持和指导以及背景信息。  

新的系统能够收集员工现有的技能和专业知识，并通过其它移动技术将其有效地传递给新员工，如常见的维护任务视频片段，以确保知识不会丢失，并且可按需提供。软件还使用户和第三方能够设计自己的应用程序，并利用人工智能等新技术开发新的应用程序。  

三、AR/VR/MR在航空培训中应用  

3.1AR/VR/MR设备在国外航企中的应用  

国外企业已经利用虚拟现实(VR)和增强现实(AR)开发出更高效、更经济的飞行员培训新技术。并且广泛用于航空领域的培训中去，并且取得了良好的效果。  

1.波音公司和中佛罗里达大学模拟与训练研究所研制开发了一个飞行员的训练项目，利用虚拟现实的模拟飞行员化身。  

2.总部位于佛罗里达州奥兰多的全球软件公司BohemiaInteractivesimulation(又名Bismark)被美国海军选中，为军队飞行员开发成AR头显（HMDS)和VR任务训练器(VR-ptts)。  

3.罗尔斯·罗伊斯使用VR设备培训航空航天工程师。  

4.IATA推出VR培训平台对地勤进行培训。  

5.普惠客户培训中心与联合技术研究中心联合将虚拟现实技术应用于其发动机培训课程。  

6.微软发布消息，大型飞机制造商空中客车宣布将推出自己AR软件解决方案用于工程制造与飞行培训。  

7.早在2002年，普拉特·惠特尼加拿大宣布与IBM和达索系统达成合作协议，成为航空航天业中首个在整个设计和制造过程中使用数字技术来开发发动机的企业。2017年4月，美国联合技术研究中心公布了与普拉特·惠特尼客户训练部门的合作，为航空公司的机械师投资虚拟现实引擎维护培训。普拉特·惠特尼客户培训部门总经理布鲁斯·霍尔（BruceHall）表示，他们目前正在教室环境中进行beta测试。借助头显和运动传感器，机械师将能够行走在GTF发动机内部，检查部件并查看运行中的引擎情况。  

从上述例子中可以看出世界航空制造与运营的领导者都非常重视数字培训在航空领域有着广泛的市场与较强的实践性。  

3.2在国内的发展现状  

国内航空企业采用AR/VR/MR进行维修培训与飞行培训的企业非常少，市场基本属于空白期，由于国内硬软技术不成熟，应用状况基本属于体验式，用户反映体验感比较差。  

航企对空勤员利用虚拟技术进行培训更加广泛一些，比如某航使用VR设备进行初始空乘人员培训，包括一些高职院校利用VR设备在学校里进行空乘教学培训。  

在航空领域，国内无论是利用AR/VR/MR数字技术的培训能力还是数字设备航空产品开发能力都与国外差距比较大，目前对AR/VR/MR等科技产品在航空培训中的应用还远远没有足够的重视。  

四、基于VR/AR/MR技术的培训模拟/现场产品介绍  

开发VR/AR/MR培训课件可以利用便捷的工具-WEAVR，该工具是欧洲某公司出品，公司在欧洲市场航空软件服务领域占据主导地位，集团全年营收超过6千万欧元，其业务得到波音、空客、苏霍伊等国际主流飞机制造商的认可。该公司是航空航天工业的工程解决方案提供商，在整个飞机生命周期中为客户提供软件工具和服务，支持客户的核心流程。该公司拥有专业的团队，丰富的航空航天领域的经验和软件开发经验。  

作为VR/AR/MR制作软件的先驱，该公司已成为惠普的商业合作伙伴以及微软在混合现实方向的官方合作伙伴。公司针对VR/AR/MR的培训和模拟得到了世界上主要OEM和航空公司的认可，如意大利Leonardo集团、空客、德国汉莎、CAE等，主要客户如下：  

该公司为了给客户提供更友好更便捷的体验，自主研发了课件制作软件WEAVR，能够实现无编程化的制作。将VR/AR以及MR混合现实的技术应用在飞行员、机务和乘务员的培训以及实际操作的应用过程中。