2024年12月25日 星期三

打造個性化體驗:生成式AI與AI動作辨識技術改變沉浸式互動體驗


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2024/12/26 第810期  |  訂閱/退訂  |  看歷史報份
  科技新知 打造個性化體驗:生成式AI與AI動作辨識技術改變沉浸式互動體驗
智慧製造:優化手工具產業品質檢測與生產效率
機器人應用新篇章:導入AI的視覺機器人
《專題文章》迎接機器人時代,環境整備Ready Go?

打造個性化體驗:生成式AI與AI動作辨識技術改變沉浸式互動體驗
FIND研究員:楊青翰

在疫情及元宇宙發展帶動下,數位藝術、娛樂和行銷領域的體驗需求已從單純的數位虛擬化,進階至高度真實的情境互動,根據2023年數位內容產業報告與台灣文化創意產業發展年報指出,沉浸式互動體驗應用已成為發展趨勢。這類應用經常借助擴增實境(XR)和投影等技術,並結合人工智慧(AI)和其他數位技術來增強體驗的深度。在沉浸式體驗中,使用者不再是被動的觀眾,而是成為互動過程中的主角,他們可以與虛擬角色對話,改變環境中的元素,甚至參與到故事的發展中。這種深度的互動使得沉浸式體驗不僅是一種娛樂形式,更是一種強大的溝通工具,被廣泛應用於文化、教育、行銷等領域。

【沉浸式互動技術趨勢】

隨著AI技術的快速發展,生成式AI和AI影像動作辨識技術將成為推動沉浸式互動體驗的關鍵因素。透過科技疊加將兩種技術結合,使得打造更加動態和個性化的沉浸式體驗成為可能,從而帶來前所未有的沉浸感和參與度。

圖1:沉浸式互動投影

資料來源:好奇數字公司

【技術應用現況】

生成式AI是一種能夠根據輸入文字或圖像後生成獨特內容的技術,在沉浸式體驗中發揮著關鍵作用,它可以用來創建動態場景、生成互動對話,甚至塑造出獨一無二的虛擬角色,例如使用者進行互動時,生成式AI能夠根據使用者輸入的內容和當前情境進行即時生成反應,使得互動過程更加流暢和自然。

此外,生成式AI也可以根據使用者的行為動態調整環境的外觀和氛圍,生成獨特的視覺效果和音效,從而打造高度個性化和動態的沉浸式體驗。因此,場景、互動對話和虛擬角色生成的即時性,成為沉浸式體驗中不可忽視的關鍵因素。

在2023年底,UC Berkeley、日本築波大學和麻省理工學院聯合發佈了一個名為StreamDiffusion的開源專案。該專案基於LCM和SDXL Turbo技術,能夠每秒生成110張圖像,其技術創新點在於將傳統的去噪順序處理轉變為Pipeline-Level去噪處理,進而消除了長時間等待,顯著增強了性能。

此外,該專案還透過高效的批次處理、指導機制優化、過濾技術等多種手段,實現流暢且具有超高throughput的圖像生成服務,這項技術可實現在即時繪圖和即時直播領域,成為即時生成式AI導入沉浸式互動體驗的關鍵技術。

圖2:一秒生成100張圖範例

資料來源:StreamDiffusion Github

在提升沉浸式體驗的真實感和互動性方面,AI影像動作辨識技術也扮演著重要的角色。這項技術能夠即時辨識使用者的肢體動作和行為,並透過使用者肢體動作來控制環境中的元素,將其轉換為虛擬環境中的相應變化,例如:揮動手臂來掀起風、踩在地板上改變地形,或是轉動身體來探索不同的視角。這些互動方式不僅使體驗更加直觀和身臨其境,還讓使用者與虛擬世界的連結深層化。

圖3:地面投影結合動作辨識

資料來源:LUMINVISION公司

【應用效益評析】

科技疊加生成式AI與AI影像動作辨識技術,為沉浸式互動體驗帶來了多重效益,除了大大地提升體驗的個性化程度外,AI影像動作辨識技術亦增強互動的真實感,使得使用者能夠更加自然地與虛擬環境或虛擬角色進行互動。這種真實感不僅提升沉浸式體驗的整體品質,還能讓使用者更深入地投入其中,進而延長體驗的持續時間和增強其影響力。

此外,這兩種技術的應用還能大幅降低創作沉浸式體驗的成本和時間。生成式AI技術能夠自動生成大量內容,無需人工介入,進而減少內容創作的成本;而AI影像動作辨識技術則能自動捕捉和處理使用者的動作和表情,避免了傳統(穿戴式)動作辨識技術中所需的複雜且昂貴的設備和後期處理。

總結來說,生成式AI和AI影像動作辨識技術在沉浸式互動體驗中的應用,不僅提升使用者體驗的沉浸感和參與度,還帶來了巨大的創新空間和經濟效益。隨著這些技術的進一步發展,我們可以預見,未來的沉浸式體驗將變得更加多元、豐富和充滿創意,為各行各業帶來無限的可能性。

封面圖片來源:https://www.teamlab.art/zh-hant/w/flowersandpeople/

參考資料來源:

1.好奇數字—沉浸式互動投影:http://www.haoqishuzi.com/products/cjs/348.html

2.StreamDiffusion Github:https://github.com/cumulo-autumn/StreamDiffusion

3.LUMINVISION—地面互動投影:https://luminvision.com/interactive-floor-projection/

 
智慧製造:優化手工具產業品質檢測與生產效率
FIND研究員:吳湘芸

根據行政院主計總處統計,2022年製造業所創造的國內生產毛額(GDP),為新台幣7兆7,227億元,占GDP的34.17%,顯見台灣仍以製造業為大宗。然而,台灣製造業卻面臨缺工等問題,運用數位科技舒緩產業缺工問題,成為當前產業政策重要的目標之一。

製造業普遍面臨缺工困境,智慧化應用方案可提升應對彈性

由於製造業工作環境相對較為艱苦,工時長且勞動強度高,產業聚集地存在較大差異,中小製造業普遍面臨常態性缺工狀況,不僅人員難招募,更無法長期留才。然而我國企業在人力短缺的困境下,也逐漸帶動產業智慧化應用的需求,尤以產品品質檢測的智慧化需求(AI/AOI影像識別技術)為占比超過25%為最高,其主要原因如下:

1.符合客戶品質要求:消費者和終端客戶對產品品質的期望值日益提高,製造業必须在生產過程中維持高產能和產品良率,以確保生產過程中沒有出現瑕疵。因此,品質控制成為關鍵管理議題,對瑕疵檢測的需求不斷增加。

2.提高生產效率需求:面對大規模產品量產的需求,人工檢測方法不僅費時且成本高,還容易因人為因素(如疲勞、誤判或疏忽)而出錯。相較之下,導入AI/AOI品質檢測系統,可以實現自動化和智慧化的產品瑕疵檢測,快速檢測大量產品,顯著提升生產效率,降低人工成本。

3.降低生產成本壓力:傳統製造業面臨嚴峻的成本壓力,需要在製造過程中降低不良品率,減少因不良品產生的成本損失。透過自動化和智慧化的AOI檢測系統,製造業可以在生產過程中或成品檢測時及早發現潛在瑕疵,快速調整並修正製程,進而減少不良品的產生率,降低成本損失。

智慧化應用方案提升手工具產業品質檢測效率與品質穩定

每個產業對品檢的需求和挑戰各有不同,尤其是手工具產業,在品檢通常採人工全檢,因長時間作業(疲累感)、人員操作方式不一(手感、棒規角度量測誤差)、產品狀態(圓孔毛邊干涉)而常有人工誤判等狀況,導致後續交貨品質良率不穩定。

資策會會輔導手工具製造業者實際落地概念驗證,先期導入系統整合(SI)業者的「產品圖像特徵品質檢測系統」智慧製造解決方案,透過高解析CCD平行光投影鏡頭逐項拍照,再由影像辨識軟體處理影像照片,即刻產出辨識結果,同時累積記錄品檢數據,協助品質檢測範圍如下:

1.表面瑕疵檢測:檢測金屬製品表面的缺陷,如圓孔精度、毛邊、凸起、黑點等。透過檢測表面瑕疵,確保金屬製品的表面品質符合標準,並避免因表面瑕疵導致的功能性問題。

2.孔內缺陷檢測:在金屬製品中,常常會有各種孔洞和通孔,而AOI技術可以檢測這些孔洞和通孔的內部,以檢測是否存在裂紋、碎屑、污垢等缺陷。

3.尺寸檢測:AOI 技術可以檢測金屬製品的尺寸是否符合標準。通過比較實際尺寸與設計尺寸,可以檢測出尺寸偏差是否符合要求。

透過上述應用,整體降低手工具製造業者的品檢員作業負荷及人工品檢誤判率,平均品檢作業產能從檢測剝線手鉗90支/小時提高到1,800支/小時,品質良率從83%提升至99%,維持交貨良率穩定。

圖一、治具量測設計製作(微處理機+影像處理)

圖片來源:數匯商策

封面圖片來源:Unsplash

資料來源:資策會數轉院數位服務創新中心團隊整理

 
機器人應用新篇章:導入AI的視覺機器人
FIND研究員:黃旭彤 機器人的運用已十分普遍,並協助解決工廠、餐飲業等需要人力較多的行業。隨著AI科技的發展,機器人加上人工智慧(Artificial Intelligence)和影像視覺辨識的應用,用途將更加廣泛。 ...
 
《專題文章》迎接機器人時代,環境整備Ready Go?
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猴子專屬的大餐
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