Erdvinis skaičiavimas: prasmė ir nauda

Erdvinis skaičiavimas yra sistema, apimanti natūralius žmogaus veiksmus kaip kompiuterio valdymo įvestį ir naudojant suvokiamą 3D erdvę kaip teksto, vaizdų ir vaizdo įrašų piešimo drobę.

Šie natūralūs žmogaus veiksmai apima rankų gestus, kalbą, galvos judesius ir fizinį judėjimą iš taško A į B. Todėl erdvinis kompiuteris įsilieja į fizinę jo vartotojo aplinką.

Šiame įraše nagrinėjama erdvinio skaičiavimo technologija ir tai, ką ji turi žmogaus ir kompiuterio sąveikos ateičiai. Ji atskleidžia naudą, iššūkius, pritaikymą ir atsirandančias tendencijas rinkoje.

Kas yra erdvinis skaičiavimas?

Erdvinis skaičiavimas yra besivystanti koncepcija, kuri, naudojant naujus aparatūros rinkinius, ištrina ribas tarp realaus ir virtualaus pasaulių. Erdvinė kompiuterija pati savaime nėra specifinė technologija. Greičiau tai yra skėtinis terminas, apjungiantis daugybę technologijų, įskaitant virtualią realybę (VR), papildytąją realybę (AR), mišrią realybę (MR), daiktų internetą (IoT), į technologinę revoliuciją.

Market.us apskaičiavo, kad dabartinė erdvinio skaičiavimo ir daiktų interneto rinka siekia 120 mlrd. Prophecy Market Insights (PMI)Tačiau rinka vertinama 87.5 mlrd. USD, o 2032 m. – 516 mlrd. USD.

Siūlydamas naują požiūrį į žmogaus ir kompiuterio sąsają, erdvinis kompiuteris leidžia jo vartotojui pasiekti daug privalumų, kurių kitu atveju nebūtų įmanoma pasiekti. Tai apima patobulintą 3D panardinimo patirtį švietimui, architektūrai, pramoniniam dizainui ir pan. Tada yra žaidimai ir kitos pramogos, taip pat kiti būsimi sprendimai.

Erdvinis skaičiavimas taip pat turi iššūkių, dėl kurių masinis jo pritaikymas yra sudėtingesnis. Vienas iš šių iššūkių yra didelės specializuotos aparatinės įrangos, dažnai reikalingos erdviniam kompiuteriui, kaina, o tai savo ruožtu lemia žemesnį naudojimo, patirties, tyrimų ir plėtros lygį, o tai lėtina bendrą pramonės pažangą.

Kaip veikia erdvinis skaičiavimas?

Erdvinis skaičiavimas skiriasi nuo kitų skaičiavimo metodų tuo, kad dėmesys sutelkiamas į vartotojo aplinką. Erdvinis kompiuteris siekia nuosekliai atkurti savo išvesties ekraną pagal vartotojo vietą ir orientaciją.

Nors nėra fiksuoto požiūrio į erdvinio kompiuterio kūrimą, norint pasiekti tikslą nuolat tobulinti grįžtamąjį ryšį, pagrįstą vartotojo fizine veikla, būtina atlikti šiuos veiksmus.

1. Aplinkos jutimas: Erdviniuose kompiuteriuose yra jutiklių ir kamerų, kurios fiksuoja informaciją iš vartotojo aplinkos tolesniam apdorojimui. Darant prielaidą, kad naudotojas užsideda galvos apdangalą, šiame galvos apdangaluose bus jutikliai, kurie žinotų, kada vartotojas atsisukęs į pietus, šiaurę ir pan. Priklausomai nuo programos, įrenginys gali toliau rinkti vaizdus iš aplinkos ir toliau apdoroti. Taip pat yra gylio kamerų, kurios leidžia lengvai atpažinti ir išmatuoti 3D objektus. 
2. Aplinkos žemėlapių sudarymas: Kitas veiksmas po duomenų fiksavimo per jutiklius yra sukurti 3D vartotojo aplinkos vaizdą. Šis procesas vadinamas erdviniu žemėlapiu ir yra naudingas dėl daugelio priežasčių, įskaitant judėjimo planavimą, susidūrimų išvengimą ir geresnį fizinio bei virtualaus pasaulių derinimą.
3. Skaitmeninio turinio perdengimas: Priklausomai nuo programos, skaitmeninis turinys dabar perdengiamas realiame rodinyje. Virtualios realybės sistemos perdengs visą erdvinį žemėlapį su visais objektais, vaizdais ir tekstu, o papildytos realybės ir mišrios realybės sistemos tam tikrose vietose pridės reikiamą virtualų turinį.
4. Vartotojo įvesties tvarkymas: Dabar, kai sąsaja rodoma ir veikia, sistema pereina į kilpą ir laukia vartotojo įvesties. Ši įvestis gali būti gaunama naudojant fizinius judesius, rankų gestus, balso komandas, specialius valdiklius ar bet kokius kitus įvesties metodus, kuriuos vartotojas naudoja naršydamas sistemoje arba manipuliuodamas jos objektais. Kiekviena vartotojo įvestis yra užfiksuota ir tinkamai apdorojama.
5. Koregavimai realiuoju laiku: paskutinis veiksmas yra skaitmeninio turinio perteikimas, kad būtų įtraukta nauja vartotojo įvestis arba jų poveikis. Tai gali būti nuo mažų įvykių, pvz., paspaudus mygtuko pagyvinimo, iki platesnių operacijų, tokių kaip režimų perjungimas, dekoracijos keitimas, naujos papildomos programos įkėlimas ir pan.

Erdvinio skaičiavimo pranašumai

Erdvinis kompiuteris turi daug privalumų asmeniniam ir verslo reikmėms, o štai pagrindiniai.

• Įtraukianti patirtis: tiek virtualios, tiek papildytos realybės grįžtamasis ryšys su natūralesnių valdiklių galimybe kompiuterių naudotojams gali suteikti daug geresnės patirties, nei įmanoma naudojant kitas skaičiavimo formas. Tai apima darbą, švietimą, pramogas ir kitus naudojimo būdus. Pavyzdžiui, „Apple Vision Pro“ leidžia išdėstyti programas pageidaujamo dydžio erdvėse.
• Realaus pasaulio suvokimas: Erdvinis skaičiavimas palaiko realaus pasaulio suvokimą, pateikdamas vartotojo fizinę aplinką. Ši funkcija leidžia lengvai derinti darbą su kitomis fizinėmis užduotimis, pvz., važiavimu dviračiu.
• Geresnis supratimas: Natūraliai pateikdamas interaktyvius 3D modelius ir modelius, erdvinis skaičiavimas leidžia lengviau suprasti sudėtingas sąvokas. Dėl šios naudos mokymo ir švietimo programos tampa veiksmingesnės.
• Patobulintos vartotojų sąveikos: Erdvinis skaičiavimas neapsiriboja klaviatūros, pelės ar jutiklinės dalies įvestimis, nes kaip įvestis naudojami rankų gestai, balso komandos, akių ir fiziniai judesiai.
• Geresnės vizualizacijos: dizaineriai, inžinieriai ir architektai gali geriau vizualizuoti savo produktus ir kūrinius įtraukiančioje 3D aplinkoje, naudodami erdvinį skaičiavimą. Ši nauda padidina produktyvumą.
• Mažesnės plėtros išlaidos: Virtualus 3D prototipų kūrimas ir testavimas gali sumažinti produktų kūrimo išlaidas, nes nebereikia kurti fizinių prototipų.
• Inovacijos ir sutrikimai: Apversdamas idėją apie tai, kas yra kompiuteris ir kas ne, erdvinis kompiuteris taip pat skatina inovacijas kuriant naujas technologijas ir paslaugas, kurios suteiks geresnę vertę nei šiuo metu prieinamos.
• Nuotolinis bendradarbiavimas ir paslaugos: Erdvinis skaičiavimas leidžia komandoms lengviau bendradarbiauti nuotoliniu būdu, tarsi jos būtų toje pačioje fizinėje erdvėje. Tai vienodai taikoma paslaugų teikėjams ir jų klientams, pavyzdžiui, su nuotolinio kompiuterio palaikymu.
• Patobulinta pramoga: Be jokios abejonės, erdvinio skaičiavimo pramogų rinka yra didžiulė, ypač erdvinių (AR ir VR) žaidimų.
• Figitalija: rinkodaros kampanijos, kuriose derinamas fizinis ir skaitmeninis buvimas (phygital) nesunkiai gaus naudos iš erdvinių kampanijų.

Erdvinės skaičiavimo technologijos

Erdvinio skaičiavimo judėjimas remiasi jau egzistuojančiomis technologijomis ir vysto naujas. Tačiau pramonė vis dar vystosi, todėl tikėkitės daugiau naujovių ateityje. Čia pateikiamos dabartinės erdvės skaičiavimo pramonės technologijos ir tendencijos.

• Rankų sekimas: tai rankų judesių arba gestų naudojimas kaip įvestis į kompiuterį.
• Nešiojami ir „Haptic“.: drabužių elementai, kurie suteikia įvesties į kompiuterį arba grįžtamąjį ryšį vartotojui.
• Valdymas balsu: Galimybė įsakyti ar pasakyti kompiuteriui, ką daryti kalbant.
• Akių sekimo: akių krypties ir judesių stebėjimas kaip kompiuterio įvestis.
• Virtuali realybė (VR): visiškai virtualaus pasaulio rodymas vartotojui.
• Išplėstinė realybė (AR): virtualių elementų rodymas arba uždėjimas ant fizinio regėjimo.
• Mišri realybė (MR): AR ir VR rodymo režimų derinys.
• SLAM: Vienalaikis lokalizavimas ir kartografavimas.
• 3D kamera: objekto dydžiui ir atstumui nuo vartotojo nustatyti. „Apple Vision Pro“ leidžia fiksuoti erdvinius vaizdus ir vaizdo įrašus 3D panardinant.
• Erdvinis AI: Dirbtinio intelekto integravimas į erdvinio skaičiavimo programas, kad būtų galima automatiškai atlikti daugybę dalykų.
• Erdvinis žemėlapių sudarymas: skaitmeninio 3D vartotojo aplinkos žemėlapio sukūrimas.
• Erdvinis garsas: 3D garso peizažas, kuris sustiprina įtraukiantį potyrį.
• Erdvinis bendradarbiavimas: kelių vartotojų sąveika bendroje fizinėje erdvėje su skaitmeniniu turiniu.
• Erdvinė analizė: erdvinių duomenų analizės procesas siekiant įžvalgų.
• Edge Computing & 5g: dvi technologijos, leidžiančios žymiai pagerinti erdvinio skaičiavimo našumą sumažinant delsą ir pralaidumą.

Erdvinio skaičiavimo programos

Čia pateikiamas trumpas įvairių pramonės šakų, kuriose galite taikyti erdvinio skaičiavimo koncepcijas arba kurti trikdančias programas, sąrašas.

• Asmeninis kompiuteris: nuo naršymo internete iki filmų žiūrėjimo, nuotraukų fotografavimo, pokalbių ir dalyvavimo vaizdo susitikimuose, Apple Vision Pro yra asmeninio erdvinio skaičiavimo pionierė su savo visionOS.
• Sveikatos apsauga: Nuo medicininio mokymo iki chirurginės pagalbos ir nuotolinių konsultacijų – erdvinis kompiuteris gali padėti pateikti tikroviškesnį modeliavimą ir pateikti išsamią, tikslią informaciją apie pacientą.
• dizainas: Nuo gaminių dizainerių iki architektų ir miestų planuotojų – erdvinis skaičiavimas gali būti produktyvesnis ir efektyvesnis kūrybinio darbo metodas. Jis taip pat gali pasiūlyti geresnes virtualias apžvalgas, produktų pristatymus ir meno parodas.
• Išsilavinimas: Erdvinis skaičiavimas yra ideali technologija interaktyvioms mokymosi programoms, nes ji leidžia lengvai tyrinėti dalykus arba atkurti istorinius įvykius naudojant 3D panardinimą.
• Žaidimai ir pramogos: nuo įtraukiančių žaidimų iki mišrių realybės sprendimų, skirtų vaizdams, garsui ir vaizdo įrašams, erdvinio skaičiavimo pritaikymas žaidimams ir pramogoms yra platus.
• Mažmeninė: Virtualūs bandymai ir gaminių vizualizacijos leidžia klientams pamatyti, kaip ant jų gali atrodyti drabužiai, makiažas ir aksesuarai.
• Gamyba: naudojant erdvinį skaičiavimą galima efektyviai sumažinti prototipų kūrimą, inžinerines išlaidas ir laiką.
• Nekilnojamasis turtas: Potencialūs nuomininkai ir pirkėjai gali praktiškai apžiūrėti juos dominančius objektus. Be to, įrengimo programos gali padėti parodyti, kaip turtas gali atrodyti gerai įrengtas.
• Turizmas: Interaktyvūs papildytos realybės vadovai gali pasiūlyti turistams gerą vertę su išsamia informacija apie orientyrus ir kitas įdomias vietas.

Erdvinio skaičiavimo iššūkiai

Šiuolaikinė erdvinio skaičiavimo raida taip pat turi savo iššūkių, nes projektuotojai ir statybininkai, kurdami rytojaus erdvinį kompiuterį, stengiasi išsiaiškinti, kas veikia, o kas ne. Čia yra pagrindiniai iššūkiai.

• saugumas: Visos kompiuterinės ar technologinės sistemos turi vieną ar kitą saugumo trūkumą. Tai neišvengiama. Taigi kūrėjai gali tik tikėtis atrasti ir išspręsti saugumo problemas, kol jos nebus paskelbtos viešai.
• Kaina: Erdvinio skaičiavimo aparatinė įranga yra gana brangi, palyginti su staliniais kompiuteriais ir išmaniaisiais telefonais. Tai riboja jo taikymą tam tikroms pramonės šakoms, vartotojams, techniniams ir švietimo tikslams.
• Programavimo iššūkiai: Kaip naujas požiūris į kompiuterius, erdvinis skaičiavimas kelia naujų programavimo iššūkių, tokių kaip tikslus sekimas, tikroviškas išvesties atvaizdavimas ir atvaizdavimas, duomenų saugumas ir kiti reikalingi įgūdžiai.
• Geografinis privatumas: Erdvinio skaičiavimo veikimas priklauso nuo naudotojo buvimo vietos, todėl kyla problemų dėl privatumo.
• Etiniai samprotavimai: Kitas didelis iššūkis, su kuriuo susiduria erdvinis kompiuteris, yra priklausomybės nuo virtualios realybės problema. Paimkite, pavyzdžiui, neįtraukiantį išmanųjį telefoną, kuris padidino vartotojų priklausomybę. O dabar apsvarstykite įtraukiantį erdvinio skaičiavimo pasaulį, kuris neabejotinai sukurs daugiau priklausomybės problemų jaunesniems vartotojams.

Žymūs erdvinio skaičiavimo prekės ženklai

Nors nešiojamų ausinių projektai, tokie kaip novatoriškas „Google Glass“, žlugo, čia yra kitų projektų ir prekių ženklų, kurie kuria erdvinio skaičiavimo sprendimus.

• apple vision pro
• Oculus
• Varjo
• Pimax
• HoloLens
• "HTC Vive
• Vrgineers
• magija šuolis
• Ieškote stiklo

Erdvinio skaičiavimo DUK

Štai keletas dažniausiai užduodamų klausimų apie erdvinį skaičiavimą ir su juo susijusias technologijas.

K: Kaip veikia erdvinis skaičiavimas?

A: Sujungia naudotojo virtualųjį ir fizinį pasaulius, tuo pačiu įgalindamas įtraukias sąveikas per AR, VR ir MR technologijas, kad būtų pagerinta patirtis.

K: Kaip AR, VR ir MR yra susiję su erdviniu skaičiavimu?

A: AR yra papildyta realybė, o VR yra virtualioji realybė. Abi technologijos naudojamos erdvinio skaičiavimo ekranams ir gali būti derinamos kaip MR arba Mixed Reality.

K: Ar erdvinis kompiuteris yra saugus?

A: Kiekviena kompiuterinė sistema turi savo pavojų.

Kl.: Ar erdvinis kompiuteris perims stalinius ir mobiliuosius kompiuterius?

A: Niekas negali numatyti ateities. Bet jis tikrai išskirs savo nišą.

K: Ar erdvinis skaičiavimas įmanomas be specializuotos aparatinės įrangos?

A: Taip, naudodami išmaniuosius telefonus, kuriuose veikia AR, galite naudotis pagrindinėmis formomis. Tačiau geriausius rezultatus pasieksite tik naudodami specializuotą aparatinę įrangą. 

Išvada

Pasiekėme šio įrašo apie erdvinį skaičiavimą ir mūsų sąveikos su kompiuteriais ateitį pabaigą. Ir kaip matėte, ši technologija vis dar tobulinama, o daug įdomių produktų vis dar yra pakeliui.

Erdvinis skaičiavimas yra ne tik technologinė pažanga; joje yra naujos realybės pažadas mums visiems. Ateitis, kurioje fizinis pasaulis ir visa virtualaus pasaulio skaičiavimo galia yra sujungti į vieną realybę ir yra po ranka kaip kiborgas – daryk su jais ką nori.