Notes and Limitations of Augmented Reality Applications

The architectural, engineering and construction sector is one of the few industrial fields where productivity has stagnated or declined over the past decades. This phenomenon and the shortage of skilled labour highlight the need for innovative construction methods. Several researchers are investigating the adoption of contemporary technologies like additive manufacturing, autonomous vehicles and robotic arms to automate the building sites. Among these technologies, augmented reality enables the 3D projection of virtual objects in the real world, improving communication between the stakeholders involved in construction. However, few researchers are testing the application of augmented reality as a construction tool and evaluating this technology's limits. This paper reports the results of three tests conducted at different scales using Microsoft Hololens 2 to assess augmented reality projection's accuracy and precision. The first test (I) simulates the production of small objects, like carpentry or joinery work. The second test (II) describes the assembly of medium objects carried out in a controlled environment, like the assembly of carpentry or structural elements. The final test (III) aims to simulate the construction of building components, such as a wall. The projection's precision was recorded for each test, identifying the average accuracy obtained by analysing different parameters.

Il settore dell'architettura, ingegneria e delle costruzioni è uno dei pochi ambiti industriali in cui la produttività è rimasta stagnante o è addirittura diminuita negli ultimi decenni. Questo fenomeno, unito alla carenza di manodopera qualificata, evidenzia la necessità di metodi costruttivi innovativi. Numerosi ricercatori stanno esplorando l'adozione di tecnologie contemporanee, come la manifattura additiva, veicoli autonomi o bracci robotici, per automatizzare il cantiere. Tra queste tecnologie, la realtà aumentata consente la proiezione tridimensionale di oggetti virtuali nel mondo reale, migliorando la comunicazione tra i diversi attori coinvolti nel processo edilizio. Tuttavia, solo pochi studi hanno indagato l'applicazione della realtà aumentata come strumento costruttivo e valutato i limiti effettivi di questa tecnologia. Il presente studio riporta i risultati di tre test condotti a diverse scale utilizzando Microsoft HoloLens 2 per valutare l'accuratezza e la precisione della proiezione in realtà aumentata. I test si concentrano sulla valutazione della proiezione a tre differenti scale. Il primo test (I) simula la produzione di piccoli oggetti, come lavorazioni di falegnameria o carpenteria. Il secondo test (II), l'assemblaggio di elementi di media grandezza in un ambiente controllato, come il montaggio di componenti strutturali o di carpenteria. Il terzo e ultimo test (III) mira a simulare la costruzione di componenti edilizi, come una parete. Per ciascun test è stata valutata la precisione nella proiezione e la sua affidabilità, identificando l'accuratezza in relazione a diversi parametri.