Calcularea spațială: semnificație și beneficii

Calculul spațial este un sistem care încorporează acțiuni naturale umane ca intrare pentru controlul computerului în timp ce utilizează spațiul 3D perceput ca o pânză pentru desenarea textului, imaginilor și videoclipurilor.

Aceste acțiuni naturale umane includ gesturi ale mâinii, vorbire, mișcări ale capului și deplasarea fizică de la punctul A la B. Prin urmare, un computer spațial se îmbină în mediul fizic al utilizatorului său.

Această postare analizează tehnologia de calcul spațial și ceea ce are aceasta pentru viitorul interacțiunilor om-calculator. Acesta pune în lumină beneficiile, provocările, aplicațiile și tendințele emergente de pe piață.

Ce este calculul spațial?

Calculul spațial este un concept în evoluție care estompează granițele dintre lumea reală și cea virtuală folosind noi seturi de hardware. Calculul spațial nu este o tehnologie specifică, în sine. Mai degrabă, este un termen umbrelă care combină numeroase tehnologii – inclusiv Realitatea Virtuală (VR), Realitatea Augmentată (AR), Realitatea Mixtă (MR), Internetul Lucrurilor (IoT) – într-o revoluție tehnologică.

Market.us estimează piața actuală de calcul spațial și IoT la 120 de miliarde de dolari, cu previziuni care vor crește la 620 de miliarde de dolari până în 2032. Prophecy Market Insights (PMI), totuși, estimează piața la 87.5 miliarde de dolari, cu o estimare pentru 2032 de 516 miliarde de dolari.

Oferind o nouă abordare a interfeței om-calculator, un computer spațial permite utilizatorului său să obțină multe beneficii care altfel nu ar fi posibile. Aceasta include experiența îmbunătățită a utilizatorului de imersiune 3D pentru educație, arhitectură, design industrial și așa mai departe. Apoi, există jocuri și alte tipuri de divertisment, precum și alte soluții viitoare.

Calculul spațial are, de asemenea, provocări care fac mai dificilă adoptarea sa în masă. Una dintre aceste provocări este costul ridicat al hardware-ului specializat adesea necesar pentru un computer spațial, care, la rândul său, duce la niveluri mai scăzute de utilizare, experiență, cercetare și dezvoltare care încetinește progresul general în industrie.

Cum funcționează calculul spațial?

Calculul spațial se diferențiază de alte abordări de calcul prin concentrarea sa pe mediul utilizatorului. Un computer spațial încearcă să recreeze în mod consecvent afișajul său de ieșire în funcție de locația și orientarea utilizatorului.

Deși nu există o abordare fixă ​​pentru crearea unui computer spațial, următorii pași sunt necesari pentru a atinge obiectivul de a evolua constant feedback-ul pe baza activităților fizice ale utilizatorului.

1. Sentirea Mediului: Calculatoarele spațiale conțin senzori și camere care captează informații din mediul utilizatorului pentru procesare ulterioară. Presupunând că utilizatorul își pune un accesoriu pentru cap, atunci acesta va conține senzori pentru a ști când utilizatorul este orientat spre sud, nord și așa mai departe. În funcție de aplicație, dispozitivul poate prelua imagini din mediu pentru procesare ulterioară. Există, de asemenea, camere de adâncime care facilitează identificarea și măsurarea obiectelor 3D. 
2. Cartografierea Mediului: Următorul pas după capturarea datelor prin senzori este crearea unei reprezentări 3D a mediului utilizatorului. Acest proces se numește cartografiere spațială și este util din mai multe motive – inclusiv planificarea mișcării, evitarea coliziunilor și o mai bună îmbinare a lumii fizice și virtuale.
3. Suprapunerea conținutului digital: În funcție de aplicație, conținutul digital este acum suprapus pe imaginea reală. Sistemele de realitate virtuală vor suprapune întreaga hartă spațială cu toate obiectele, imaginile și textul acesteia, în timp ce sistemele de realitate augmentată și de realitate mixtă vor atașa conținutul virtual necesar în anumite locuri.
4. Gestionarea intrărilor utilizatorului: Acum că interfața este afișată și activă, sistemul intră într-o buclă care așteaptă intrările utilizatorului. Aceste intrări pot proveni din mișcări fizice, gesturi ale mâinii, comenzi vocale, controlere speciale sau orice alte metode de introducere pe care utilizatorul le folosește pentru a naviga prin sistem sau pentru a-i manipula obiectele. Fiecare intrare de utilizator este prinsă și gestionată corespunzător.
5. Ajustări în timp real: Pasul final este redarea conținutului digital pentru a include noile intrări ale utilizatorului sau efectele acestora. Acest lucru poate varia de la evenimente mici, cum ar fi animarea unui buton pe care se face clic, până la operațiuni mai extinse, cum ar fi comutarea modurilor, schimbarea decorului, încărcarea unei noi subrutine și așa mai departe.

Beneficiile calculului spațial

Există multe beneficii ale calculului spațial pentru uz personal și de afaceri, iar aici sunt cele mai importante.

• Experiență imersivă: Atât feedback-ul realității virtuale, cât și cele augmentate, cu capacitatea de controale mai naturale, pot oferi utilizatorilor de computere o experiență mult mai bună decât este posibilă cu alte forme de calcul. Aceasta include munca, educația, divertismentul și alte utilizări. Apple Vision Pro, de exemplu, vă permite să vă poziționați aplicațiile în propriile spații la dimensiunile preferate.
• Conștientizarea lumii reale: calculul spațial menține conștientizarea lumii reale prin reprezentarea mediului fizic al utilizatorului. Această caracteristică facilitează combinarea calculelor cu alte sarcini fizice, cum ar fi mersul pe bicicletă.
• Intelegere mai buna: Prin furnizarea de simulări și modele 3D interactive într-un mod natural, calculul spațial facilitează înțelegerea conceptelor complexe. Acest beneficiu face aplicațiile de formare și educație mai eficiente.
• Interacțiuni îmbunătățite ale utilizatorilor: calculul spațial nu se limitează la intrări de la tastatură, mouse sau touchpad, deoarece utilizează gesturi ale mâinii, comenzi vocale, ochi și mișcări fizice ca intrare.
• Vizualizări mai bune: Designerii, inginerii și arhitecții își pot vizualiza mai bine produsele și creațiile într-un mediu 3D captivant folosind calculul spațial. Acest beneficiu duce la o productivitate mai mare.
• Costuri mai mici de dezvoltare: Prototiparea și testarea 3D virtuală pot reduce costul de dezvoltare al produselor, făcând inutilă dezvoltarea prototipurilor fizice.
• Inovație și perturbare: Prin schimbarea ideii despre ce este și ce nu este un computer, calculul spațial stimulează, de asemenea, inovația pentru a crea noi tehnologii și servicii care vor oferi o valoare mai bună decât ceea ce este disponibil în prezent.
• Colaborare și servicii la distanță: calculul spațial facilitează colaborarea echipelor de la distanță ca și cum s-ar afla în același spațiu fizic. Acest lucru se aplică în mod egal și furnizorilor de servicii și clienților acestora, cum ar fi suportul computerizat la distanță.
• Divertisment îmbunătățit: Fără îndoială, piața divertismentului bazat pe calcul spațial este uriașă, în special pentru jocurile spațiale (AR și VR).
• Figital: Campanii de marketing care combină prezența fizică și cea digitală (figital) vor beneficia cu ușurință de campanii spațiale.

Tehnologii de calcul spațial

Mișcarea de calcul spațial se bazează pe tehnologii preexistente și dezvoltă altele noi pe cont propriu. Cu toate acestea, industria este încă în curs de dezvoltare, așa că așteptați-vă la mai multe inovații în viitor. Iată tehnologiile și tendințele actuale din industria de calcul spațial.

• Urmărirea manuală: Aceasta este utilizarea mișcărilor mâinii sau a gesturilor ca intrare la computer.
• purtabile și haptic: articole de îmbrăcăminte care oferă input la computer sau feedback utilizatorului.
• Control vocal: Capacitatea de a comanda sau de a spune computerului ce să facă vorbind.
• urmărire ochi: Monitorizarea direcției și mișcărilor ochiului ca intrare de calculator.
• Realitate virtuală (VR): Afișarea unei lumi complet virtuale pentru utilizator.
• Realitate augmentată (AR): Afișarea sau suprapunerea elementelor virtuale asupra vederii fizice.
• Realitate mixtă (MR): O combinație de moduri de afișare AR și VR.
• SLAM: Localizare și cartografiere simultane.
• Cameră 3D: Pentru a ridica dimensiunile obiectelor și distanța față de utilizator. Apple Vision Pro vă permite să capturați imagini și videoclipuri spațiale în imersiune 3D.
• IA spațială: Integrarea inteligenței artificiale în aplicațiile de calcul spațial pentru a face automat o mulțime de lucruri.
• Cartarea spațială: Crearea unei hărți digitale 3D a mediului utilizatorului.
• Audio spațial: Un peisaj sonor 3D care îmbunătățește experiența captivantă.
• Colaborare spațială: Interacțiunea mai multor utilizatori într-un spațiu fizic comun cu conținut digital.
• Analytics spațial: Procesul de analiză a datelor spațiale pentru informații.
• Edge Computing și 5g: Două tehnologii pentru a îmbunătăți considerabil performanța în calculul spațial prin reducerea latenței și lățimii de bandă.

Aplicații ale calculului spațial

Iată o listă rapidă a diferitelor industrii în care puteți aplica concepte de calcul spațial sau puteți crea aplicații perturbatoare.

• Calculul personal: de la navigarea pe web la vizionarea de filme, realizarea de fotografii, conversația prin chat și participarea la întâlniri video, Apple Vision Pro este pionierat în calculul spațial personal cu visionOS.
• Farmaceutice: De la pregătire medicală la asistență chirurgicală și consultații la distanță, calculul spațial poate ajuta la furnizarea de simulări mai realiste și informații detaliate și precise despre un pacient.
• Design: De la designeri de produse la arhitecți și planificatori urbani, calculul spațial poate oferi o metodă mai productivă și mai eficientă de muncă creativă. De asemenea, poate oferi expuneri virtuale mai bune, prezentări de produse și expoziții de artă.
• Educaţie: calculul spațial este tehnologia ideală pentru aplicațiile de învățare interactivă, deoarece facilitează explorarea subiectelor sau recrearea evenimentelor istorice folosind imersiunea 3D.
• Jocuri și divertisment: De la jocuri captivante la soluții de realitate mixtă pentru imagini, sunet și videoclipuri, aplicațiile de calcul spațial în jocuri și divertisment sunt vaste.
• Comerț: încercările virtuale și vizualizările produselor le pot permite clienților să vadă cum ar putea arăta îmbrăcămintea, machiajul și accesoriile.
• Producție: Prototiparea, costurile de inginerie și timpul pot fi reduse eficient cu calculul spațial.
• Bunuri imobile: Chiriașii și cumpărătorii potențiali pot vizita virtual proprietățile de care sunt interesați. În plus, aplicațiile de mobilier pot ajuta la prezentarea modului în care pot arăta proprietățile atunci când sunt bine mobilate.
• Turism: Ghidurile interactive de realitate augmentată pot oferi turiștilor informații detaliate despre repere și alte locuri interesante.

Provocări ale calculului spațial

Evoluția continuă a calculului spațial are și provocările sale, deoarece designerii și constructorii încearcă să-și dea seama exact ce funcționează și ce nu, în timp ce construiesc computerul spațial de mâine. Iată provocările majore.

• Securitate: Toate sistemele de calcul sau tehnologice au un defect de securitate sau altul. Acest lucru este inevitabil. Deci, dezvoltatorii pot doar spera să descopere și să rezolve problemele de securitate înainte ca acestea să devină publice.
• Costat: Hardware-ul de calcul spațial este relativ scump în comparație cu desktop-urile și smartphone-urile. Acest lucru limitează aplicabilitatea acestuia la anumite industrii, utilizatori, scopuri tehnice și educaționale.
• Provocări de programare: Ca o nouă abordare a computerelor, calculul spațial prezintă noi provocări de programare, cum ar fi urmărirea precisă, redarea realistă și afișarea rezultatelor, securitatea datelor și alte abilități necesare.
• Geo-confidențialitate: Calculul spațial se bazează pe locația utilizatorului său pentru a funcționa și acest lucru ridică probleme de confidențialitate.
• Considerații etice: O altă provocare majoră cu care se confruntă calculul spațial este problema dependenței de realitate virtuală. Luați, de exemplu, smartphone-ul non-imersiv, care a creat niveluri ridicate de dependență în rândul utilizatorilor săi. Și acum, luați în considerare lumea captivantă a calculului spațial, care cu siguranță va crea mai multe probleme de dependență utilizatorilor mai tineri.

Mărci notabile de calcul spațial

În timp ce proiectele cu căști portabile, cum ar fi Google Glass de pionierat, au eșuat, iată alte proiecte și mărci care dezvoltă soluții de calcul spațial.

• Apple Vision Pro
• Oculus
• Varjo
• Pimax
• HoloLens
• HTC Vive
• Vrgineers
• magie salt
• Looking Glass

Întrebări frecvente privind calculul spațial

Iată câteva întrebări frecvente despre calculul spațial și tehnologiile conexe.

Î: Cum funcționează calculul spațial?

R: Îmbină lumea virtuală și fizică a unui utilizator, permițând în același timp interacțiuni captivante prin tehnologiile AR, VR și MR pentru experiențe îmbunătățite.

Î: Cum se leagă AR, VR și MR cu calculul spațial?

R: AR este realitate augmentată, în timp ce VR este realitate virtuală. Ambele tehnologii sunt utilizate pentru afișajele de calcul spațial și pot fi combinate ca MR sau Mixed Reality.

Î: Este computerul spațial sigur?

R: Fiecare sistem de calcul are riscurile sale.

Î: Computingul spațial va prelua computerele desktop și mobile?

R: Nimeni nu poate prezice viitorul. Dar cu siguranță își va sculpta nișa.

Î: Este posibilă calculul spațial fără hardware specializat?

R: Da, puteți experimenta forme de bază cu smartphone-uri compatibile cu AR. Dar veți obține cele mai bune rezultate doar cu hardware specializat. 

Concluzie

Am ajuns la finalul acestei postări despre calculul spațial și viitorul interacțiunilor noastre cu computerele. Și după cum ați văzut, această tehnologie este încă în evoluție, cu multe produse interesante încă pe drum.

Calculul spațial nu este doar un progres tehnologic; deține promisiunea unei noi realități pentru noi toți. Un viitor în care lumea fizică și toată puterea de calcul a lumii virtuale sunt îmbinate într-o singură realitate și plasate la îndemâna ta ca un Cyborg – să faci cu ei, ce vrei.