在企業級市場,HoloLens 2得到了多種應用,在建築、工廠、教育、培訓、工程、設計、汽車、醫療、營銷等領域,都可能看到相關的案例。
在各種領域,HoloLens 2的常見場景主要有幾種:遠程協作、數據可視化、AR指示等等。
而近期,Rice大學生物科學系的研究生Daniel Gorczynski發現了一種新的用途,即用HoloLens 2來測量林下植被,用於輔助生態研究。
據了解,Gorczynski在Rice大學從事生態學和環保研究,他想要尋找一種便攜、低成本的戶外測量方案,能夠幫助他快速完成對森林的數據采集。
於是,便利用HoloLens 2開發了一款AR應用《VegSense》,該應用的特點是可以3D網格的形式對植被進行建模,允許使用者實時掃描樹林中的樹木、樹苗和樹枝大小,並將掃描數據可視化。
Gorczynski認為,HoloLens 2可應用於多種實驗領域,比如隻需要開發AR應用即可測量林下植被,這比基於激光雷達的測距系統成本更低。
相比於傳統掃描方案,HoloLens 2不僅成本更低,而且更加便攜、掃描過程也足夠直觀。
Gorczynski表示:你可以看到掃描儀捕捉到的數據,可以及時發現未覆蓋的部分,並隨時重新掃描,覆蓋錯過的部分。
此外,掃描到的植被數據支持下載和保存,供後續分析。
VegSense好在哪
此前,科研人員研究植被通常采用傳統的野外測量方式,需要用卷尺、量尺等戶外測量工具手動測量,過程比較繁瑣,需要大量人力和時間成本。
而自動化的植被測量則需要昂貴、高端的方案,缺點是不便攜,很難在戶外、現場應用。
經過幾十年技術發展,下層植被測量技術也逐漸在簡化。
越來越多科研人員開始采用光探測和LiDAR方案來評估植被結構,但地面用LiDAR設備價格昂貴,通常達到2萬美元以上,而且笨重不便攜。
相比之下,HoloLens 2售價僅3500美元,重量僅0.56kg。
采用HoloLens 2後,便可以通過這款AR頭顯的Mesh功能,對大規模的植被環境進行實時3D測繪。
整個過程隻需要科研人員在林中行走,並將HoloLens 2的攝像頭對準測量目標即可,這大大提升了測量速度。
同時,科研人員通過AR也可以實時、全面的查看下層植被的測量結果。
你可以在HoloLens 2中保存已經掃描的Mesh數據,還可以隨時訪問,針對特定位置反復調查、測量變量。
關於驗證實驗
林下植被,指的是生長在森林樹冠和地面之間的植物,而通過測量植物生長狀況,科研人員可進一步探索影響熱帶野生生態的因素,以及基本的生態學,以更好的保護環境。
為了加速植被測量,更快速衡量森林整體健康狀況,科研人員嘗試采用AR方案,並在實踐中了解AR測量的效果。
Gorczynski表示:這項研究的目標是,模擬傳統方式測量林下植被結構的效果,捕捉足夠多的環境細節。
經研究表明,VegeSense可一定程度上替代傳統的實地測量方式。
對於成熟的樹木《17厘米或以上》,VegSense的測量效果足夠好,50顆樹木中可捕捉到48顆,測量直徑10米的區域,平均花費時間不到5分鐘。
不過,目前該方案在捕捉小樹枝、樹苗等方面效果不理想《僅能捕捉39.3%》,未來還有改進空間。
接下來,為了進一步擴展研究范圍,Gorczynski也將在坦桑尼亞的實地考察中使用這項技術。
值得注意的是,盡管VegSense還無法獲得與激光雷達方案相當的分辨率,但它展示了用AR來測量大規模場景的潛力。
未來,當AR頭顯配備LiDAR傳感器,其測量能力也將進一步增強。
目前,蘋果在移動設備上配備了低成本的LiDAR傳感器,Varjo XR-3頭顯也配備了LiDAR傳感器,售價6495美元。
未來,AR/VR頭顯有望配備低成本LiDAR,應用場景除了更好的3D測距外,還可以用於提升手勢識別、定位等等。
蘋果AR/VR頭顯專利中也曾提到配備LiDAR的設計。
總之,HoloLens在企業級領域有多種應用,比如用於制造、醫療保健、教育、生產力等等。
VegSense將HoloLens用於科研場景,僅使用簡單的3D測距功能,就一定程度上加速了數據采集過程。
實際上,利用iPad Pro、iPhone 12 Pro等移動設備,也可以測量林下植被等戶外環境,但相比於AR頭顯,移動設備需要手持,長時間使用體驗感不夠理想。
此外,AR頭顯查看數據的沉浸感更好,更加直觀。
參考:Rice