HoloLogic 用混合现实+云实现设计协同落地,构建虚拟团队为企业创造更多价值

“我们身处在三维的世界中,但碍于技术局限,3D 设计只能在屏幕上以 2D 形式展现,洞察力差,可互动性弱。而基于微软 HoloLens 混合现实技术,我们构建了面向设计领域的混合现实协同应用,不仅可以充分展现 3D 模型的多维度信息,还提升了企业的设计效率。”

——张力 上海境腾信息科技有限公司 CEO

 

上海境腾信息科技有限公司是一家高品质的软件开发服务公司,推动行业内最新技术运用,为客户提供更高效、高质、前沿的用户体验。公司核心团队主要来自微软,尤其擅长移动端+云服务和混合现实+人工智能应用。境腾科技提供跨所有平台 iOS、Android 和 Windows 的移动端解决方案,同时提供微软 Azure 智能云为主的云计算解决方案。目前,境腾科技还研发了基于微软 Windows 10 和 HoloLens 的 MR 混合现实产品,同时使用微软认知服务和人工智能提供高级服务。

解决方案背景

我们正处在一个变革与颠覆的大时代。设计,现已成为诸多领域发展的重要支撑点,同时,无论是建筑设计、工业设计,还是产品设计等,作为实现经济集约增长的重要组成和持续推动创新的重要战略环节,也受到世界各国的高度重视,并成为许多国家和地区的重要经济增长点。

现在,全球信息量正以指数级速度爆发式增长,全世界有 30 亿台设备连接到了互联网,56%业务场景具有移动办公需求,平均每位员工归属至少 2 个团队。对于企业,需要怎样的生产力平台加速数字化转型?在以设计为核心的行业,如建筑、医疗器械、艺术品和时尚装饰等领域,又该如何以更好的方式促进生产力提升?这是很多企业不断思考的问题。

协同协作,现已成为新时代行业竞争、业务制胜的关键。现代化工作更强调协同配合,跨领域、跨团队,甚至跨组织协作也已成为“刚需”。工作环境多样化,工作场景分散化,协同协作的方案也要与时俱进。

近年来,虚拟现实(VR)、增强现实(AR)技术已经开始在设计和工程建设中发挥作用,通过虚拟场景帮助设计师检验设计模型,或帮助施工人员感知工程环境。混合现实技术(MR),作为一种超越增强现实的体验,是虚拟现实技术的进一步发展。在混合现实世界中,物理世界可以与虚拟世界中的人、物、空间在混合环境中融为一体,彼此交互,实现与现实世界的叠加、融合,或场景切换,这种更加真实、生动的展现和交互形式改变了我们观察世界的方式,也将进一步带来更为出色的设计协同体验。

专业领域的协同工作痛点

无论是建筑设计、工业设计,还是工艺品和时尚装饰设计,其工作特点都要求具有密切的配合和协作。在国际化竞争格局下,国内设计企业面临着来自国际竞争和数字化转型的双重挑战。对于设计行业,企业能否适应未来取决于它是否具备国际一流水平的竞争实力,即能否以最佳的设计流程和客户体验,低成本、高效率地为客户提供最好的服务。

在设计行业尤其是建筑设计行业,3D 模型设计已非常流行,但仍然使用2D的电脑屏幕观看,无法充分体现 3D 模型的优势。但是,以计算机为核心,使用软件建模、以邮件和消息作为沟通渠道、以文件传送为资料共享的传统工作模式,虽然极大提高了个体效率,但仍无法有效解决设计师、技术团队、施工方和项目方之间的协作问题,设计部门与其他部门的整体协同能力仍然偏低。根据美国国家标准与技术研究院的数据,平均每位工程师至少有 40%的时间都花费在对信息的搜索与验证信息的有效性上。大型设计项目往往牵涉不同的组织和个人,甚至于跨越地域,时区和语言。多人的面对面同一地点的协同讨论意味着资金成本上升,在差旅上的时间花费降低了效率。其结果导致工程项目成本上升、质量下降,反映在设计流程上,则导致设计师无法有效获得来自上下游的支持或反馈,设计质量和效率无法满足日益激烈的市场竞争要求。

在日常办公交流中,设计师通常使用 Skype、Microsoft Teams 和 SharePoint 这样的互动协作平台分享意见和看法,但这些平台都是基于二维平面工作素材进行交互,内容通常是文字、图片、演示文稿和图表等,主要围绕平面内容进行交互。而大部分设计工作都围绕 3D 模型展开,由于受限于屏幕和纸张,3D 模型的抽象性和空间相对性无法被直观展现,在开展讨论和协作时,设计师难以快速直观地发现工作所需信息,同时缺乏有效的交互手段,因此难以就工作点和工作面即时便捷地交换意见。而在大型设计项目中,由于设计稿会牵扯到多个组织和个人,甚至需要跨越地域、时区和语言,由于传统工作方式无法有效展现 3D 设计特性,当需要协同讨论时则需要多人面对面在同一地点工作,导致项目成本升高,效率降低。

对于绝大多数企业来说,要快速获得高效设计协同能力,单纯倚靠企业现有资源是远远不够的,企业需要以创新的数字化技术为支撑,以更先进的技术实现跨领域、跨企业、跨地区甚至跨国协同工作。利用协同设计缩短产品设计和研发周期,从而更快的推出适应市场变化和需求的产品,进而提升企业竞争力。要实现这一目标,需要解决的痛点包括:

  • •  信息分散:图纸、3D 模型文件分散存储,信息交流不顺畅,形成信息孤岛。
  • •  协同工作的时空挑战:协同的基本要求是相关方能够在协调时间和空间的基础上实现共同工作,面对繁重的工作任务,协同设计等流程难以有效推进。
  • •  数据共享难:缺乏有效的数据共享平台,实现跨部门甚至跨组织的信息分享。
  • •  内容控制困难:设计数据往往涉及企业核心机密,数据安全及访问控制对设计领域至关重要,需要有效保护协同设计过程中的知识产权。
  • •  版本管理混乱:没有有效的版本控制系统,传统以文件为核心的内容管理无法直观查看不同版本的差异。

境腾科技 HoloLogic 混合现实互动协作平台

上海境腾科技是专注于混合现实 MR 技术的高科技企业,对设计行业和市场需求具有深刻理解,充分意识到数字化呈现、交互及协同技术对医疗、建筑、设计等行业实现数字化转型的重要性,基于微软混合现实和云计算技术推出了境腾 HoloLogic 混合现实互动协作平台。

微软 HoloLens 混合现实(Mixed Reality)是将“虚拟 3D 物体”与“现实场景”完整融合的全球最新科技,提供了超越虚拟现实和增强现实的空间交互体验,其技术优势在于能够将物理世界和数字世界中的对象融为一体,并使用自然交互技术与虚拟物体进行互动。这种技术可以运用于建筑、医疗、工业制造、游戏、维修、培训等多个行业,为设计人员提供多元化的创作体验。

境腾 HoloLogic 混合现实互动协作平台以微软混合现实全息影像设备 HoloLens 为核心搭建,使用 HoloLens 对 3D 模型进行可视化渲染,让设计者可以沉浸在虚拟与现实叠加的混合环境中,与混合现实中的全息影像交互,并将其作为现实世界的一部分,对环境做出反应,并实现更自然的设计创作体验。

境腾 HoloLogic 混合现实互动协作平台依托微软智能云 Azure 建立了云端设计协同内容管理平台,并形成了针对特定行业的专业解决方案 DesignExpert。该应用面向设计领域,在混合现实全息影像呈现的基础上,添加了更多针对协同协作场景的数字化应用工具,包括身份管理、权限管理、内容发布和分享、协同过程记录和实时通信等。DesignExpert 可以通过参与者的视角对模型的主要关注区域进行统计意义上的记录,在协作过程中,参与者可以直接在关注点上添加反馈,并与其他具有权限的参与者交换意见。这种协作模式突破了地域上的限制,协同工作者不用亲赴现场,就可以远程实现直观可视化的观点交流,在获取显性反馈的同时,还可以通过可视化的目光和视角记录,了解他人的关注点,进而更有效的提升隐形信息在设计协作过程中的价值。

境腾 HoloLogic 作为混合现实互动协作平台解决方案,还提供了一个可以由企业自行管理的模型库(3D Model Repository)。模型库保存了企业上传至其中的所有 3D 模型和相关材料,以及每次模型变更后的历史版本。当设计稿在本地完成后,可以上传至该平台,然后在协作或异地展示时,其他参与者就可以轻松从云端平台获取设计模型,通过将 3D 模型离线存储在本地 HoloLens 设备,还可以在无网络连接的情况下随时随地按需使用。

该解决方案在实现过程中,充分利用并发挥了 HoloLens 的丰富功能,在本地实现了 HoloLogic Local 虚拟 3D 场景互动协同的技术框架,利用经过优化的本地渲染引擎进一步提升了本地展示的性能和体验。通过与建立在微软智能云 Azure 上的 HoloLogic Cloud 云端平台连接,还可以与云端数据进行协同展现,并通过云端渲染引擎对数据进行进一步处理,实现更加精细的显示效果。HoloLogic Cloud 云端平台还支持与设计平台对接,针对行业应用进行了专门优化,可以直接从行业软件中上传并导入 3D 设计模型,实现了对本地设计软件在云端的扩展,通过设计模型仓库让远程协作成为可能。

为了优化协同工作体验,境腾科技利用 HoloLens 的环境感知和自然手势识别功能,实现了对参与者的观察角度和手势操作的记录,当多人协同工作时,无论其他用户身处何地,都可以互相看到其他人的观看角度和手势动作。由于 HoloLens 无需线缆连接即可独立工作,使用者可以自由走动,以不同方式观察模型,这种无拘无束、共同观看相同模型的体验,在虚拟世界中为所有参与者构建了一个具有充分融入感的虚拟团队,让团队协作更加自然逼真。

作为一个全息协作展示平台,境腾科技 HoloLogic 为设计行业提供了基于混合现实的全息视角共享协同能力,支持远程多地全息协作展示,开辟了沟通、协作和探索的全新方式,提升了协同工作场景下的模型展现能力,增强了跨职能跨地域的协作沟通效率,并大幅降低企业设计成本。

利用境腾科技 HoloLogic 混合现实互动协作平台,设计师可以轻松开展多人协作及远程协作,通过 HoloLens 以全息影像的形式对设计方案进行评审,利用全息视角实现共享协同,这种数字化全息影像展现技术还支持自然手势交互,过去设计师们围坐在一起共同在纸面和屏幕上进行的讨论,现在可以通过1:1全息影像模型,以不同角度观察,并使用手势对模型进行缩放、旋转和透视,让设计灵感活灵活现在所有人眼前。

过去设计稿和 3D 模型分散管理的问题现在也可以通过境腾 HoloLogic 混合现实协作平台轻松解决,针对企业和业务专门打造的模型共享和展示平台让内容分享和分发轻而易举。设计部门只需将所有 3D 模型上传至该平台,即可在企业内部实现设计稿和设计模型的分享和发现,通过模型分享和权限管理功能,还可以邀请企业外的人员共同参与多人全息协同。这种可控的内容管理和分发平台有效确保了数据安全可靠,避免知识产权不受侵犯,通过共享协同提升工作效率。

境腾 HoloLogic 混合现实协作平台的另一个优势在于强大的技术支持和服务能力。传统的工程协同方法只是一系列工具和流程,而协同协作需要以人为中心开展,这就意味着一个优秀的解决方案不仅需要提供实用的产品,还要具备良好的服务。境腾核心团队来自原微软技术支持团队,对行业应用过程中的痛点具有深刻体会,以产品+服务共同驱动混合现实协同流程在企业生产环境中的落地。

境腾 HoloLogic 助力朗迈医疗

上海朗迈医疗集团作为一家集研发、制造、销售和服务于一体的创新型医疗企业,专注于骨科微创,特别是脊柱微创领域的产品设计与开发,并致力于提供微创脊柱的整套解决方案。朗迈医疗在医疗器械研制过程中,面临诸多设计协作方面的问题。过去,产品设计的展现主要通过电脑屏幕实现,医疗器械复杂而精巧,这种需要体现丰富细节并要求立体展现的医疗 3D 模型无法直观呈现。在产品开发过程中,也难以与使用方、制造厂商进行交流,日常同事交流以及在医院收集医生反馈时也很不方便。

境腾科技为朗迈医疗的最新弯曲椎体扩张球囊系统制作了一套基于微软 HoloLens 的混合现实解决方案,利用 HoloLens 混合现实展示能力,朗迈医疗在设计过程中就可以将 3D 模型以全息影像展现,用户不仅可以轻松控制展示进程,还能从各个角度观察器械的细节。在设计过程中,所有协同人员可以加入同一个模型库,将不同设计方案进行横向比较,一边讨论一边进行修改,所有设计人员都可以看到设计方案修改前后的区别。

以往,在医疗器械使用培训阶段,由于培训依赖设备实物或实体模型,培训只能以面授的方式进行,这不仅推高了培训成本,往往因为时间和人员安排问题,难以高效完成培训计划。使用境腾 HoloLogic 混合现实互动协作平台后,朗迈医疗的工程师现在可以预先将产品 3D 全息模型和培训方案导入在线模型库,并按照培训顺序和内容安排添加对应的文字、视频和语音介绍,使用 HoloLens 眼镜就可以呈现医疗器械的使用过程。接受培训的医生可以在 HoloLogic 应用中按需、自助式地完成培训模拟操作。在云端协作平台的支持下,医生之间还可进行协同、交互,共同完成一个培训项目,或者在培训过程中自助添加评论等。这种全新的模式不仅提高了医生的培训效率、提升了培训期间的用户体验,同时也让朗迈医疗可以随时了解医生的实际使用情况和反馈,然后对产品进行相应调整。

境腾 HoloLogic 混合现实协作平台有效实现了异步协同设计和同步协同设计,设计师既可以彼此独立,在不同地区、不同时间,围绕共同任务在不同方面进行协同工作;也可以同时联机、实时沟通,针对同一个设计模型以虚拟团队的形式展开讨论和评审。在该方案的帮助下,朗迈医疗实现了不同业务场景下的协同需求,给体验者带来了既真实又震撼的视觉效果。利用云端 3D 模型库将数据集中存储,设计师可以从独立工作转变为协同交互,对此,朗迈医疗评价道:“利用 HoloLogic 我们现在可以与同事和合作伙伴协同工作,共同以可视化、可交互的方式突破工作地点的限制,不仅可以随时制定更精准的决策,也获得了安全高效的生产力服务”。

在第 19 届骨科学术会议暨第 12 届 COA 国际学术大会上,朗迈医疗的 HoloLogic 混合现实展区吸引了众多的医生和医疗行业从业者前来体验,成为展会上的亮点之一。不仅吸引了大量专业人士关注,也使朗迈医疗得以将自己的最新产品更好地展现给目标受众,因此得到了朗迈医疗管理层的高度认可。基于双方对混合现实技术在医疗行业应用前景的一致好评,朗迈医疗也与境腾科技达成了长期合作的共识,将继续共同推进混合现实技术在医学领域的发展和应用。

微软混合现实合作伙伴项目与境腾科技联手创造未来协同新体验

目前,境腾 HoloLogic 混合现实互动协作平台已开始运用于数字交互、工业运维、辅助设计、医疗辅助、仿真培训、产品展示等场景,特别适用于具有大量模型文件需要展示,需要开展协同设计、围绕模型展现开展工作的企业场景。除了上文提到的朗迈医疗,境腾 HoloLogic 混合现实协作平台还为华建集团等建筑施工企业提供了混合现实协同设计解决方案的咨询、开发及实施服务,让以往客户无法直观、自然查看的设计图稿或大型建筑和设备,如楼宇、管道布局、发动机结构等,现在可以轻松展现。

微软混合现实合作伙伴计划(Mixed Reality Partner Program)是微软针对数字营销公司、系统集成商和解决方案提供商的综合性支持计划,旨在帮助他们为客户构建混合现实解决方案。在境腾科技构建 HoloLogic 混合现实协作平台的过程中,受到了来自微软 MRPP 项目的大力支持。“微软提供了丰富的技术资料,还为我们的产品设计提供了许多思路,在市场推广方面,微软也与我们并肩联手,一方面让我们可以参与微软的市场活动,另一方面也为我们介绍了优质的客户资源”,在参加 MRPP 项目组织的微软美国总部 HoloLens 开发培训后,境腾科技的技术负责人这样说。

在未来规划方面,境腾科技将进一步对 HoloLogic 混合现实互动协作平台进行完善,在底层技术架构,利用微软智能云 Azure 实现跨平台和跨设备的内容交付能力。在平台层面,通过加入微软认知服务,提供多语言支持,实现不同语种的协同工作能力。同时,境腾科技还希望使用微软商业智能技术对设计数据进行发掘,不仅要增强可见的显性数据展现力,还要针对隐形数据,如协同过程中的生产力数据,提供更深刻的洞察力,进而针对特定行业协作流程和模板进行优化,提升解决方案的应用价值。

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