Telpiskā skaitļošana: nozīme un priekšrocības

Telpiskā skaitļošana ir sistēma, kas ietver dabiskas cilvēka darbības kā ievadi datora vadībai, vienlaikus izmantojot uztverto 3D telpu kā audeklu teksta, attēlu un video zīmēšanai.

Šīs dabiskās cilvēka darbības ietver roku žestus, runu, galvas kustības un fizisku pārvietošanos no punkta A uz punktu B. Tādējādi telpiskais dators iekļaujas tā lietotāja fiziskajā vidē.

Šajā rakstā aplūkota telpiskās skaitļošanas tehnoloģija un to, kāda ir cilvēka un datora mijiedarbības nākotne. Tas atklāj priekšrocības, izaicinājumus, lietojumus un jaunās tendences tirgū.

Kas ir telpiskā skaitļošana?

Telpiskā skaitļošana ir attīstošs jēdziens, kas, izmantojot jaunus aparatūras komplektus, izjauc robežas starp reālo un virtuālo pasauli. Telpiskā skaitļošana pati par sevi nav īpaša tehnoloģija. Drīzāk tas ir vispārīgs termins, kas tehnoloģiskā revolūcijā apvieno daudzas tehnoloģijas, tostarp virtuālo realitāti (VR), paplašināto realitāti (AR), jaukto realitāti (MR), lietu internetu (IoT).

Market.us lēš, ka pašreizējais telpiskās skaitļošanas un IoT tirgus ir 120 miljardi ASV dolāru, un prognozē, ka līdz 620. gadam tas pieaugs līdz 2032 miljardiem ASV dolāru. Prophecy Market Insights (PMI)Tomēr tirgus aplēses ir 87.5 miljardi ASV dolāru, bet 2032. gadā - 516 miljardi ASV dolāru.

Piedāvājot jaunu pieeju cilvēka un datora saskarnei, telpiskais dators ļauj tā lietotājam sasniegt daudzas priekšrocības, kas citādi nebūtu iespējamas. Tas ietver 3D iegremdēšanas uzlabotu lietotāju pieredzi izglītībā, arhitektūrā, rūpnieciskajā dizainā un tā tālāk. Pēc tam ir spēles un cita veida izklaide, kā arī citi gaidāmie risinājumi.

Telpiskajai skaitļošanai ir arī problēmas, kas apgrūtina tās masveida ieviešanu. Viens no šiem izaicinājumiem ir telpiskajam datoram bieži nepieciešamās specializētās aparatūras augstās izmaksas, kas savukārt noved pie zemāka lietojuma, pieredzes, izpētes un izstrādes līmeņa, kas palēnina vispārējo progresu nozarē.

Kā darbojas telpiskā skaitļošana?

Telpiskā skaitļošana atšķiras no citām skaitļošanas pieejām, koncentrējoties uz lietotāja vidi. Telpiskais dators cenšas konsekventi atjaunot izvades displeju, pamatojoties uz lietotāja atrašanās vietu un orientāciju.

Lai gan telpiskā datora izveidei nav noteiktas pieejas, ir jāveic šādas darbības, lai sasniegtu mērķi pastāvīgi attīstīt atgriezenisko saiti, pamatojoties uz lietotāja fiziskajām aktivitātēm.

1. Vides sajūta: Telpiskajos datoros ir sensori un kameras, kas uztver informāciju no lietotāja vides tālākai apstrādei. Pieņemot, ka lietotājs uzvelk galvassegu, šajā galvassegā būs sensori, lai uzzinātu, kad lietotājs ir vērsts uz dienvidiem, ziemeļiem utt. Atkarībā no lietojumprogrammas ierīce var paņemt attēlus no vides tālākai apstrādei. Ir arī dziļuma kameras, kas ļauj viegli identificēt un izmērīt 3D objektus. 
2. Vides kartēšana: Nākamais solis pēc datu tveršanas, izmantojot sensorus, ir izveidot lietotāja vides 3D attēlojumu. Šo procesu sauc par telpisko kartēšanu, un tas ir noderīgs daudzu iemeslu dēļ, tostarp kustības plānošanai, sadursmju novēršanai un labākai fiziskās un virtuālās pasaules sajaukšanai.
3. Digitālā satura pārklājums: atkarībā no lietojumprogrammas digitālais saturs tagad tiek pārklāts ar reālās pasaules skatu. Virtuālās realitātes sistēmas pārklāj visu telpisko karti ar visiem tās objektiem, attēliem un tekstu, savukārt paplašinātās realitātes un jauktās realitātes sistēmas pievienos nepieciešamo virtuālo saturu noteiktās vietās.
4. Lietotāja ievades apstrāde: Tagad, kad interfeiss ir parādīts un darbojas, sistēma pāriet uz cilpu, gaidot lietotāja ievades. Šīs ievades var iegūt no fiziskām kustībām, roku žestiem, balss komandām, īpašiem kontrolleriem vai citām ievades metodēm, ko lietotājs izmanto, lai pārvietotos pa sistēmu vai manipulētu ar tās objektiem. Katra lietotāja ievade tiek uztverta un atbilstoši apstrādāta.
5. Reāllaika korekcijas: pēdējais solis ir digitālā satura atkārtota renderēšana, lai iekļautu jauno lietotāja ievadi vai to efektus. Tas var būt no maziem notikumiem, piemēram, pogas, noklikšķinātas, animācijas, līdz plašākām darbībām, piemēram, režīmu pārslēgšanai, ainavas maiņai, jaunas apakšprogrammas ielādei utt.

Telpiskās skaitļošanas priekšrocības

Telpiskajai skaitļošanai ir daudz priekšrocību personiskām un biznesa vajadzībām, un šeit ir norādītas galvenās no tām.

• Visaptveroša pieredze: gan virtuālās, gan paplašinātās realitātes atgriezeniskā saite ar dabiskāku vadīklu iespējām var piedāvāt datoru lietotājiem daudz labāku pieredzi, nekā tas ir iespējams ar citiem skaitļošanas veidiem. Tas ietver darbu, izglītību, izklaidi un citus lietojumus. Piemēram, Apple Vision Pro ļauj novietot lietotnes savās vēlamajos izmēros.
• Reālās pasaules izpratne: Telpiskā skaitļošana nodrošina reālās pasaules izpratni, attēlojot lietotāja fizisko vidi. Šī funkcija ļauj ērti apvienot skaitļošanu ar citiem fiziskiem uzdevumiem, piemēram, braukšanu ar velosipēdu.
• Labāka izpratne: nodrošinot interaktīvas 3D simulācijas un modeļus dabiskā veidā, telpiskā skaitļošana atvieglo sarežģītu jēdzienu izpratni. Šis ieguvums padara apmācības un izglītības programmas efektīvākas.
• Uzlabota lietotāju mijiedarbība: Telpiskā skaitļošana neaprobežojas tikai ar tastatūras, peles vai skārienpaliktņa ievadi, jo kā ievade tiek izmantoti roku žesti, balss komandas, acs un fiziskās kustības.
• Labākas vizualizācijas: dizaineri, inženieri un arhitekti var labāk vizualizēt savus produktus un darbus iespaidīgā 3D vidē, izmantojot telpisko skaitļošanu. Šis ieguvums palielina produktivitāti.
• Zemākas attīstības izmaksas: Virtuālā 3D prototipu veidošana un testēšana var samazināt produktu izstrādes izmaksas, padarot fizisku prototipu izstrādi nevajadzīgu.
• Inovācijas un traucējumi: Pagriežot priekšstatu par to, kas ir un kas nav dators, telpiskā skaitļošana arī veicina inovāciju, lai radītu jaunas tehnoloģijas un pakalpojumus, kas piedāvās labāku vērtību nekā pašlaik pieejamie.
• Attālā sadarbība un pakalpojumi: Telpiskā skaitļošana ļauj komandām vieglāk sadarboties attālināti, it kā tās atrastos vienā fiziskajā telpā. Tas vienlīdz attiecas uz pakalpojumu sniedzējiem un viņu klientiem, piemēram, ar attālo datoru atbalstu.
• Uzlabota izklaide: Bez šaubām, uz telpisko skaitļošanu balstītas izklaides tirgus ir milzīgs, īpaši telpiskajām (AR un VR) spēlēm.
• Figitāls: mārketinga kampaņas, kas apvieno fizisko un digitālo klātbūtni (phygital) viegli iegūs no telpiskajām kampaņām.

Telpiskās skaitļošanas tehnoloģijas

Telpiskās skaitļošanas kustība balstās uz jau esošajām tehnoloģijām un pati par sevi attīsta jaunas. Tomēr nozare joprojām attīstās, tāpēc nākotnē sagaidiet vairāk jauninājumu. Šeit ir pašreizējās tehnoloģijas un tendences telpiskās skaitļošanas nozarē.

• Rokas izsekošana: šī ir roku kustību vai žestu izmantošana kā ievade datorā.
• Valkājamie piederumi: apģērba priekšmeti, kas nodrošina ievadi datoram vai sniedz lietotājam atsauksmes.
• Balss vadība: spēja komandēt vai pateikt datoram, kas jādara, runājot.
• Acu izsekošana: acs virziena un kustību uzraudzība kā datora ievade.
• Virtuālā realitāte (VR): pilnībā virtuālas pasaules parādīšana lietotājam.
• Paplašinātā realitāte (AR): virtuālo elementu parādīšana vai uzklāšana fiziskajā skatā.
• Jauktā realitāte (MR): AR un VR displeja režīmu kombinācija.
• SLAM: vienlaicīga lokalizācija un kartēšana.
• 3D kamera: lai noteiktu objektu izmērus un attālumu no lietotāja. Apple Vision Pro ļauj tvert telpiskus attēlus un video 3D iegremdēšanā.
• Telpiskais AI: mākslīgā intelekta integrācija telpiskās skaitļošanas lietojumprogrammās, lai automātiski veiktu daudzas lietas.
• Telpiskā kartēšana: Lietotāja vides digitālās 3D kartes izveide.
• Telpiskais audio: 3D skaņas ainava, kas uzlabo ieskaujošo pieredzi.
• Telpiskā sadarbība: vairāku lietotāju mijiedarbība kopīgā fiziskā telpā ar digitālo saturu.
• Telpiskā analīze: telpisko datu analīzes process ieskatu iegūšanai.
• Edge Computing & 5g: divas tehnoloģijas, kas ievērojami uzlabo telpiskās skaitļošanas veiktspēju, samazinot latentumu un joslas platumu.

Telpiskās skaitļošanas lietojumprogrammas

Šeit ir īss saraksts ar dažādām nozarēm, kurās varat izmantot telpiskās skaitļošanas koncepcijas vai izveidot traucējošas lietojumprogrammas.

• Personālie datori: no tīmekļa pārlūkošanas līdz filmu skatīšanai, attēlu uzņemšanai, tērzēšanai un video sapulču apmeklēšanai, Apple Vision Pro ir novatorisks personālās telpiskās skaitļošanas jomā ar savu visionOS.
• Veselības aprūpe: sākot no medicīniskās apmācības līdz ķirurģiskai palīdzībai un attālinātām konsultācijām, telpiskā skaitļošana var palīdzēt nodrošināt reālistiskākas simulācijas un detalizētu, precīzu informāciju par pacientu.
• DizainsTelpiskā skaitļošana var nodrošināt produktīvāku un efektīvāku radošā darba metodi, sākot no produktu dizaineriem līdz arhitektiem un pilsētplānotājiem. Tā var arī piedāvāt labākas virtuālās apskates, produktu prezentācijas un mākslas izstādes.
• izglītība: Telpiskā skaitļošana ir ideāla tehnoloģija interaktīvām mācību lietojumprogrammām, jo ​​tā ļauj viegli izpētīt priekšmetus vai atjaunot vēsturiskus notikumus, izmantojot 3D iegremdēšanu.
• Spēles un izklaide: sākot no ieskaujošām spēlēm līdz jauktas realitātes risinājumiem attēliem, skaņai un video, telpiskās skaitļošanas pielietojums spēlēs un izklaidē ir plašs.
• Mazumtirdzniecība: virtuālie mēģinājumi un produktu vizualizācijas var ļaut klientiem redzēt, kā uz viņiem varētu izskatīties apģērbs, grims un aksesuāri.
• Ražošana: ar telpisko skaitļošanu var efektīvi samazināt prototipu izveidi, inženierijas izmaksas un laiku.
• Real Estate: potenciālie īrnieki un pircēji var virtuāli apceļot īpašumus, kas viņus interesē. Turklāt mēbeļu lietojumprogrammas var palīdzēt parādīt, kā īpašumi var izskatīties labi mēbelēti.
• tūrisms: Interaktīvie paplašinātās realitātes ceļveži var piedāvāt tūristiem labu vērtību ar detalizētu informāciju par orientieriem un citām interesantām vietām.

Telpiskās skaitļošanas izaicinājumi

Telpiskās skaitļošanas evolūcijai ir arī savi izaicinājumi, jo, veidojot rītdienas telpisko datoru, dizaineri un celtnieki cenšas precīzi noskaidrot, kas darbojas un kas ne. Šeit ir galvenie izaicinājumi.

• Drošība: Visām skaitļošanas vai tehnoloģiskajām sistēmām ir viens vai otrs drošības trūkums. Tas ir neizbēgami. Tādējādi izstrādātāji var tikai cerēt atklāt un atrisināt drošības problēmas, pirms tās kļūst publiskas.
• Izmaksas: Telpiskās skaitļošanas aparatūra ir salīdzinoši dārga salīdzinājumā ar galddatoriem un viedtālruņiem. Tas ierobežo tā piemērojamību noteiktām nozarēm, lietotājiem, tehniskiem un izglītības mērķiem.
• Programmēšanas izaicinājumi: Telpiskā skaitļošana kā jauna pieeja datoriem rada jaunas programmēšanas problēmas, piemēram, precīzu izsekošanu, reālistisku izvades atveidošanu un attēlošanu, datu drošību un citas nepieciešamās prasmes.
• Ģeogrāfiskā konfidencialitāte: Telpiskās skaitļošanas darbība ir atkarīga no lietotāja atrašanās vietas, un tas rada bažas par privātumu.
• Ētikas apsvērumi: Vēl viens liels izaicinājums, ar ko saskaras telpiskā skaitļošana, ir virtuālās realitātes atkarības problēma. Ņemiet, piemēram, neiegremdējamo viedtālruni, kas ir radījis paaugstinātu lietotāju atkarības līmeni. Un tagad apsveriet ieskaujošo telpiskās skaitļošanas pasauli, kas noteikti radīs vairāk atkarības problēmu jaunākiem lietotājiem.

Ievērojami telpiskās skaitļošanas zīmoli

Lai gan valkājamo austiņu projekti, piemēram, novatoriskais Google Glass, ir cietuši neveiksmi, šeit ir citi projekti un zīmoli, kas izstrādā telpiskās skaitļošanas risinājumus.

• apple vision pro
• Oculus
• Varjo
• Pimax
• HoloLens
• HTC Vive
• Vrgineers
• Magic Leap
• Skatoties stiklu

Bieži uzdotie jautājumi par telpisko skaitļošanu

Šeit ir daži bieži uzdotie jautājumi par telpisko skaitļošanu un ar to saistītajām tehnoloģijām.

J: Kā darbojas telpiskā skaitļošana?

A: Tas apvieno lietotāja virtuālo un fizisko pasauli, vienlaikus nodrošinot visaptverošu mijiedarbību, izmantojot AR, VR un MR tehnoloģijas, lai uzlabotu pieredzi.

J: Kā AR, VR un MR ir saistīti ar telpisko skaitļošanu?

A: AR ir paplašinātā realitāte, savukārt VR ir virtuālā realitāte. Abas tehnoloģijas tiek izmantotas telpiskajiem skaitļošanas displejiem, un tās var apvienot kā MR vai Mixed Reality.

J: Vai telpiskā skaitļošana ir droša?

A: Katrai skaitļošanas sistēmai ir savi riski.

J: Vai telpiskā skaitļošana pārņems galddatorus un mobilos datorus?

A: Neviens nevar paredzēt nākotni. Bet tas noteikti izgriezīs savu nišu.

J: Vai telpiskā skaitļošana ir iespējama bez specializētas aparatūras?

A: Jā, jūs varat izmantot pamata veidlapas, izmantojot viedtālruņus ar iespējotu AR. Bet vislabākos rezultātus iegūsit tikai ar specializētu aparatūru. 

Secinājumi

Esam sasnieguši šīs ziņas par telpisko skaitļošanu un mūsu mijiedarbības ar datoriem nākotni beigas. Un, kā jūs redzējāt, šī tehnoloģija joprojām attīstās, un daudzi aizraujoši produkti joprojām ir ceļā.

Telpiskā skaitļošana nav tikai tehnoloģisks sasniegums; tajā ir jaunas realitātes solījums mums visiem. Nākotne, kurā fiziskā pasaule un visa virtuālās pasaules skaitļošanas jauda tiek sapludināta vienā realitātē un atrodas jūsu rokai kā Cyborg – darīt ar viņiem, ko gribi.