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创建增强物联网：一个使物联网设备与增强和混合现实系统相互通信的开源框架
摘要：增强现实 (AR) 和混合现实 (MR) 设备在过去几年中取得了长足的发展，提供了身临其境的 AR/MR 体验，允许用户与放置在现实世界中的虚拟元素进行交互。然而，要让 AR/MR 设备充分发挥其潜力，必须更进一步，让它们与周围的物理元素协作，包括属于物联网 (IoT) 的对象。不幸的是，AR/MR 和 IoT 设备通常使用异构技术，这使它们的相互通信变得复杂。此外，互通机制的实现需要具有必要技术经验的专业开发人员的参与。为了解决此类问题，本文提出使用一个框架，该框架可以轻松集成 AR/MR 和 IoT 设备，使它们能够动态和实时通信。所提出的 AR/MR-IoT 框架利用了标准和开源协议和工具，如 MQTT、HTTPS 或 Node-RED。在详细介绍了框架的内部工作原理之后，通过一个实际用例说明了它的潜力：可以通过 Microsoft HoloLens AR/MR 眼镜进行监控和控制的智能电源插座。对这种实际用例的性能进行了评估，并证明了所提出的框架在正常运行条件下能够在不到 100 毫秒的时间内响应交互和数据更新请求。
“Wall Hack AR”：基于 LiDAR 和 VPS 的 AR 透视系统
在有许多障碍物的地方工作的一个常见例子是驾驶车辆。驾驶员的视线被车辆的墙壁和座椅遮挡。Tachi 等人 [2] 通过将外部摄像机拍摄的图像投射到覆盖有回射材料的内墙上，使内墙看起来透明。“F-35 Lightning II 驾驶舱视觉” [3] 通过将战斗机外部红外摄像机的图像拼接在一起，在飞行员头盔内投射全景图像，使飞行员可以从驾驶舱透过飞机墙壁看到外面。2004 年，有人提出了一种使用移动 AR 设备的建筑物透视系统 [4]，并指出需要一种机制来跟踪 AR 设备的位置。此外，olde Scholtenhuis 等人 [5] 和 Ortega 等人 [6] 使用 AR 透视系统研究地下基础设施的可视化。Zhang 等人 [7] 使用他们的透视系统提高了工业环境中视觉盲区 (VBA) 中手动装配的性能。该系统使用数据手套和 HoloLens 来可视化 VBA 中人手和机器零件的位置。正如 Bane 和 Hollerer [4] 所观察到的，要实现 AR 透视系统，必须有一种机制来跟踪设备的位置。这是因为除非可以确定和对齐扫描数据和 AR 设备的空间位置，否则扫描数据无法显示在 AR 设备上。olde Scholtenhuis 等人 [5] 和 Ortega 等人 [6] 的研究
增强颅神经外科手术的基于头部饰面的切口计划：一项前瞻性试点研究
用于无框术内神经局的客观监测和基于魔杖的神经导航站（MWBNSS）通常用于颅神经外科手术。但是，它们在时间和空间上都很麻烦。或必须在MWBN周围排列，至少必须使用一只手来操纵MWBNS魔杖（中断双层手术技术），并且随着外科医生在远程监控器上“检查导航”时，手术工作流程被中断。因此，需要连续，实时，免提，神经巡航解决方案。增强现实（AR）有望简化这些问题。作者提出了第一项报道的前瞻性试验研究，研究了使用AR头部安装显示的Opensight施用的精神，以绘制肿瘤切除术进行选择性颅骨切开术的患者中的肿瘤边界，并比较与MWBNS追踪的对应程度。方法前瞻性地鉴定出了十一名接受选修颅骨切除术进行选修颅骨切除术的患者，并在切口计划时，戴着戴着Hololens Ar眼镜的外科医生在切口计划时进行了圆周肿瘤边界的追踪，该眼镜运行了霍洛伦斯Ar眼镜，该眼镜运行了注册给患者和前疗程MRI的商业上可用的开发应用。然后，同一患者使用Stealthstation S8 MWBN进行了周向肿瘤边界跟踪。术后，两个盲目板认证的神经外科医生都比较了两个肿瘤边界图，并根据重叠的主观意义而被评为具有出色，适当或较差的对应度。还确定了客观重叠面积测量值。结果包括11例接受颅骨切开术的患者。五个患者程序被评为具有出色的对应程度，5个具有足够的对应程度，而相关性较差。在所有情况下，两个评估者都同意该评级。AR追踪。在这项小型试点研究中得出的结论，作者发现AR在神经外科或神经外科的工作流程中是可实施的，并且是一种用于切口计划的术前肿瘤边界识别的可行方法。需要未来的研究来确定提高和优化AR准确性的策略。
在医疗保健中建立新加坡的能力，行业4.0驱动
通过5G附件制造，供应链和物流行业：四个项目的详细信息NUHS：[UPDATE]亚太第一个室内私人企业5G移动边缘计算（MEC），用于健康技术中混合现实和Holomedicine功能。在医疗保健中使用混合现实技术（MR）是一个新兴的发展领域。以霍洛米丁的形式创造，该技术利用全息图表和图像来增强和增强医疗保健的交付。imda正在与Nuhs，Microsoft，Singtel和Apoqlar GmbH合作，Medical Mixed Reality Platform的开发商开发了新的5G启用5G的Holomedicine功能，可利用Microsoft的HoloLens 2。2。使用5G启用5G的Holomedicine已帮助外科医生在高分辨率3D渲染中更好地可视化患者器官而不会造成任何干扰或滞后。NUHS的医生一直在使用该技术来简化外科手术计划，改善患者的教育和安全性，并为5G创造一个更直观，更沉浸的环境，以进行手术培训和研究。除了经营剧院之外，还可以使用混合的现实设备和安全的高速数据网络，使患者静脉的可视化诸如增强患者静脉的可视化，高级护理超声成像能力以及患者的教育和咨询。自2023年8月以来，NUHS室内私人5G企业和MEC网络已在十个运营剧院中部署，并于2023年11月在住院病房部署。3。NUHS的Holomedicine计划助理团队首席技术官兼总监Gao Yujia博士说：“ Holomedicine技术在很大程度上依赖数据，这可能在带宽管理中构成挑战。我们的积极主动策略涉及将我们的Holomedicine设备与5G集成。当我们致力于释放这种开创性技术的全部潜力时，这种对齐方式有助于提高传输速度和实时数据处理。这将使我们能够加强医疗保健，研究和教育。” DB Schenker：[新]新加坡的第一个启用5G的数字双胞胎4。与本土扩展现实公司Hiverlab一起，DB Schenker将开发其在新加坡的Red Lion Warehouse的5G数字双胞胎。数字双胞胎允许公司的内部利益相关者和消费者可视化和检查仓库的状态
混合现实环境中 2D 和 3D 之间数据可视化转换的设计空间
在计算机图形学出现之前，抽象数据大多以 2D 形式表示，用于报告、书籍或海报的发布。同时，3D 表示仅限于空间数据的物理构造，如地理地球仪、化学、医学或建筑模型。具有合理图形能力的第一波台式计算机导致投射到 2D 屏幕上的 3D 数据表示激增。这可以说导致了 3D 图形的过度使用——例如 Tufte 和其他人非常讨厌的经典免费 3D 图表——早期对 2D 屏幕上 3D 可视化的研究证明了它们的局限性。此后，这导致信息可视化研究界在很长一段时间内围绕 2D 表示巩固信息可视化设计空间，以最佳方式安排 2D 屏幕。近年来，随着混合现实 (MR) 技术的兴起，我们需要重新考虑一些关于数据可视化“自然栖息地”的假设。混合现实 (MR) 耳机，例如 Microsoft HoloLens 2，终于实现了无线、强大的空间跟踪和具有合理视野的高分辨率立体渲染。这些耳机现在还可以了解其环境，映射房间中的表面并跟踪其用户的手势。我们可以渲染在环境中任何表面上明显投射的 2D 类图形，渲染从所述表面明显突出的 2.5D 类图形，或将它们悬浮在我们周围的 3D 空间中 - 所有这些都同样轻松且保真（图 2）。这项新功能为我们提供了沉浸式环境中数据可视化的新设计选择和可能性——也称为沉浸式分析 [ 10 , 41 ]。当然，我们应该继续以最佳方式可视化数据，无论是在 2D 表面还是在 3D 空间中。然而，借助 MR 提供的灵活性，我们可以考虑任何给定的可视化如何在两个环境（表面或空间）之间自由移动，以满足用户的需求。想象一下，只需用手抓住并拉动显示器中的 2D 可视化，即可将一些数据编码到第三空间维度（图 1a），从而将 2D 可视化暂时从显示器中挤出到 3D 中，或者从平板电脑中挤出可视化并将其悬浮在您面前的空间中（图 1b）。这些可视化还可以放置在任意表面上，模仿大型墙壁大小的 2D 显示屏，同时保留 3D 的灵活性（图 1c）。与此相反，我们还可以将 3D 可视化平面化为表面上的 2D，例如通过应用投影或创建横截面视图。在沉浸式环境中支持表面和空间之间的这些转换已被确定为沉浸式分析的重大挑战之一 [17]。虽然最近的工作（第 2 节）已经展示了涉及使用 2D 表面和显示器与 MR 结合进行数据可视化的应用，但我们特别关注可视化