滑铁卢大学的工程师们正在利用增强现实/虚拟现实(AR/VR)来更好地了解和维护加拿大关键基础设施的物理现实。他们的研究发表在《建筑自动化》杂志上。
现场检查员在检查桥梁、道路、塔楼、管道和其他结构时,通常能够观察到的内容有限,因为他们无法总是看到或检测到大型基础设施内的所有潜在问题
为了解决这个问题,滑铁卢大学教授ChulMinYeum博士和他的同事开发了一个名为“智能基础设施元宇宙”的尖端系统,该系统使用AR/VR让现场和场外检查人员在查看真实结构和3D扫描复制模型时相互交流。
他们的系统不仅比传统的现场目视检查产生更快、更全面、更完整的结果,而且还为整个结构中的问题提供了更大的背景信息。
他们的创新工作满足了迫切的需求。加拿大许多重要基础设施建于20世纪中叶,目前已接近或超过其使用寿命,这种情况构成了严重的公共安全风险。然而,根据加拿大核心公共基础设施调查,更换这些结构将花费高达27亿美元。Yeum的解决方案结合了多种先进技术,因此可以快速解决问题并延长基础设施的预期寿命。
Yeum表示:“智能基础设施元宇宙旨在让现场和非现场检查人员更轻松地合作进行结构检查。我们使用AR/VR耳机为他们提供共享视图,这样无论他们身在何处,他们都可以准确地看到他们在检查过程中的位置和所看到的内容。”
研究团队成员包括滑铁卢大学土木与环境工程系的Yeum和ZaidAbbasAl-Sabbag博士,以及加州大学洛杉矶分校土木与环境工程系的SriramNarasimhan博士。
在安大略省基奇纳市的一座铁路桥上进行的一项重要实验中,Yeum和他的同事使用3D扫描仪和全景相机创建了该结构的三维模型。该模型允许在3D地图内精确跟踪现场和非现场检查员的位置和头部位置。
接下来,一名戴着VR头盔的场外工程师像玩VR游戏一样探索大桥的3D模型。与此同时,戴着AR头盔的现场检查员可以通过全息显示屏看到实际的大桥、VR用户以及数字地图中的其他信息。
由于参与此次检查的每个人都连接到数字地图,因此场外检查员可以看到现场用户的确切位置以及他们正在检查的结构区域。这意味着远程检查员可以确保收集的数据准确无误。为了支持人类检查员,研究团队使用人工智能分析现场检查员AR耳机发送的图像,以进一步识别任何结构损坏。
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