引言

    近年來隨著VR和AR技術的不斷創(chuàng)新與完善，在教育領域也取得了突出的成績。通過虛擬現(xiàn)實環(huán)境，學生可以沉浸在體驗中，使他們能夠在課堂外學習，以加深對復雜概念，知識保留和同理心的理解。通過模擬制造業(yè)中的職業(yè)場景，更可幫助將傳統(tǒng)技能培訓轉變?yōu)楦�具吸引力和身臨其境的體驗，賦予高潛力工人以動手實踐培訓的機會。世界各國的大學工程訓練中心紛紛創(chuàng)建VR/AR訓練，以訓練學生在制造業(yè)中的先進制造技術、先進人機系統(tǒng)交互技術、快速原型及數(shù)字化產(chǎn)品設計方面等各類實踐。

    VR和AR如何改變培訓

    增強現(xiàn)實（AR）允許用戶在其實際環(huán)境中覆蓋圖形界面或計算機生成的圖像。您只需要智能手機或其他移動設備。虛擬現(xiàn)實（VR）則需要更多的硬件。通過使用頭戴式顯示器和高性能計算機，VR設置可以將用戶完全轉移到數(shù)字虛擬環(huán)境中，該環(huán)境包括聲音，視覺效果，以及使用合適的控制器的觸覺反饋。有時將這兩種技術稱為擴展現(xiàn)實或XR。兩者都可以在實際的培訓設置上疊加其他信息。它們還允許培訓人員在完全虛擬的環(huán)境中進行教學。

    對于有害物質培訓或工廠設備培訓，教學可能特別有價值。相關的視覺效果有助于使培訓更加有效，并且培訓的危險性也降低了，因為受訓人員不會處于危險的境地。

    當前，由于制造業(yè)面臨勞動力短缺，提高培訓效率尤為重要。使用傳統(tǒng)的培訓方法，新員工可能無法足夠快地了解其工作，無法滿足運營需求。缺乏培訓和理解會導致壓力并導致更多的失誤。通過實施新技術來優(yōu)化培訓，它可以幫助工人完成培訓并保持操作的順利進行。

    VR和AR在制造培訓中的主要優(yōu)勢

    VR和AR的訓練可以減少獲得能力的時間并提高信息保留率。其數(shù)字虛擬環(huán)境可以幫助提供受訓者所學內(nèi)容的具體案例環(huán)境。傳統(tǒng)上，機器培訓通常僅以模擬訓練或PDF文本形式提供。這需要長時間的閱讀和研究。在過程變得直觀之前，這將是一筆十分可觀的時間投資。

    但是，VR和AR的訓練可以通過在屏幕上顯示相關信息和說明來縮短培訓時間。它還可以突出顯示各個部分并吸引人們注意可以簡化培訓過程的系統(tǒng)顯示。同樣，虛擬現(xiàn)實環(huán)境可以通過向受訓人員提供真實情況的模擬使培訓即安全又更加具體，這可以幫助減少培訓的抽象程度，提高培訓效率。

    VR和AR不僅可以簡化培訓過程。也有證據(jù)表明他們可以創(chuàng)建更有效的程序。根據(jù)馬里蘭大學的一項研究，使用沉浸式頭戴式顯示器產(chǎn)生的記憶力超過90％，而基于桌面的培訓的記憶力僅為78％。

    國際案例：奧克蘭大學成立增強現(xiàn)實中心，以教育學生AR在制造業(yè)中的應用

    2021年3月，奧克蘭大學最新宣布，在工業(yè)咨詢委員會（IAB）和奧克蘭大學教職員工的支持與專業(yè)知識的幫助下創(chuàng)建成立了增強現(xiàn)實中心（ARC）。ARC將向學生介紹最先進的增強現(xiàn)實（AR）技術，并為這些學生提供與專家教師和行業(yè)合作伙伴一起將技術應用于制造業(yè)各個方面的獨特機會。

    增強現(xiàn)實技術將融合物理世界和數(shù)字數(shù)據(jù)，支持與機器交互的、全新的方式以及為公司創(chuàng)建更具成本效益和效率的解決方案，將在制造業(yè)的未來中發(fā)揮關鍵作用。奧克蘭大學大學希望通過培訓學生使用該技術，這將有助于他們?yōu)楫厴I(yè)后迅速發(fā)展的領域中的成功職業(yè)做好準備。

    奧克蘭大學增強現(xiàn)實中心（ARC）包括：

    一個沉浸式實驗室，工程，科學和藝術專業(yè)的學生可以與他們互動并探索增強現(xiàn)實（AR），虛擬現(xiàn)實（VR）及其應用程序。

    AR / VR空間，行業(yè)可以與工程，科學和藝術學院以及學生一起探索最先進的技術，以測試工具并為其業(yè)務創(chuàng)建內(nèi)容。

    面向學生的研討會，旨在學習有關AR及其應用的知識，從而成為該行業(yè)的寶貴資源。

    工業(yè)研討會，以了解AR及其在工廠中的應用，為工業(yè)4.0做準備。

    專家們?yōu)閷W生和行業(yè)提供的講座和研討會，旨在了解AR及其行業(yè)應用的最新技術。

    行業(yè)，教職員工和學生可以就新興技術進步進行互動，學習和合作的協(xié)作環(huán)境。

    為行業(yè)合作伙伴提供增值選擇，以將中心用作其員工和客戶的培訓設施。

    MakeReal 3D助力清華iCenter學生工程訓練實踐

    北京朗迪鋒科技有限公司自主研發(fā)的MakeReal3D虛擬現(xiàn)實仿真工具軟件，也正被越來越多的用戶所使用，不斷在產(chǎn)品全生命周期的工作場景中進行實踐和落地。

    日前，清華大學iCenter技術創(chuàng)新實驗室選擇了北京朗迪鋒科技有限公司MakeReal3D虛擬現(xiàn)實仿真平臺為本科生工程訓練實踐提供相關軟件支持。MakeReal3D定位于“工業(yè)產(chǎn)品全生命周期虛擬現(xiàn)實仿真平臺”，專注于虛擬現(xiàn)實仿真技術在產(chǎn)品設計、制造、營銷、使用、維護等生命周期各環(huán)節(jié)的應用與開發(fā)，從而幫助工業(yè)客戶提高工作效率及產(chǎn)品體驗。通過此次合作，本科學生在MakeReal3D平臺上體驗到跟機械制造相關的交互式產(chǎn)品造型設計、數(shù)字樣機評審、虛擬裝配以及數(shù)字化工廠模擬等環(huán)節(jié)，加深了對數(shù)字化設計和智能制造的理解。

    MakeReal3D虛擬拆裝

    經(jīng)過此次合作，一方面解決了清華大學基礎工業(yè)訓練中心在先進制造技術、先進人機系統(tǒng)交互技術、快速原型及數(shù)字化產(chǎn)品設計方面的本科生工程訓練需求。另一方面MakeReal3D工業(yè)產(chǎn)品全生命周期虛擬現(xiàn)實仿真平臺在高校工程訓練中心具有的較大潛力，希望MakeReal3D能夠服務越來越多的工程訓練中心。