Prostorsko računalništvo: pomen in koristi

Prostorsko računalništvo je sistem, ki vključuje naravna človeška dejanja kot vhod za računalniški nadzor, medtem ko uporablja zaznani 3D prostor kot platno za risanje besedila, slik in videoposnetkov.

Ta naravna človeška dejanja vključujejo geste rok, govor, gibe glave in fizično premikanje od točke A do B. Prostorski računalnik se torej zlije s fizičnim okoljem svojega uporabnika.

Ta objava obravnava tehnologijo prostorskega računalništva in kaj prinaša za prihodnost interakcij med človekom in računalnikom. Osvetljuje prednosti, izzive, aplikacije in nastajajoče trende na trgu.

Kaj je prostorsko računalništvo?

Prostorsko računalništvo je razvijajoč se koncept, ki briše meje med resničnim in virtualnim svetom z uporabo novih sklopov strojne opreme. Prostorsko računalništvo samo po sebi ni posebna tehnologija. Namesto tega je krovni izraz, ki združuje številne tehnologije – vključno z navidezno resničnostjo (VR), razširjeno resničnostjo (AR), mešano resničnostjo (MR), internetom stvari (IoT) – v tehnološko revolucijo.

Market.us trenutno tržišče prostorskega računalništva in interneta stvari ocenjuje na 120 milijard dolarjev, s predvidevanji, da bo do leta 620 zrasel na 2032 milijard dolarjev. Prophecy Market Insights (PMI), pa ocenjuje trg na 87.5 milijarde dolarjev, z oceno leta 2032 na 516 milijard dolarjev.

Z novim pristopom k vmesniku človek-računalnik prostorski računalnik uporabniku omogoča številne prednosti, ki sicer ne bi bile možne. To vključuje izboljšano uporabniško izkušnjo 3D potopitve za izobraževanje, arhitekturo, industrijsko oblikovanje itd. Potem so tu še igre in druge vrste zabave ter druge prihajajoče rešitve.

Prostorsko računalništvo ima tudi izzive, ki otežujejo njegovo množično sprejetje. Eden od teh izzivov so visoki stroški specializirane strojne opreme, ki je pogosto potrebna za prostorski računalnik, kar posledično vodi do nižje ravni uporabe, izkušenj, raziskav in razvoja, kar upočasnjuje splošni napredek v industriji.

Kako deluje prostorsko računalništvo?

Prostorsko računalništvo se od drugih računalniških pristopov razlikuje po osredotočenosti na uporabnikovo okolje. Prostorski računalnik skuša dosledno poustvariti svoj izhodni prikaz na podlagi uporabnikove lokacije in orientacije.

Čeprav ni fiksnega pristopa k izdelavi prostorskega računalnika, so naslednji koraki potrebni za dosego cilja nenehnega razvijanja povratnih informacij, ki temeljijo na fizičnih dejavnostih uporabnika.

1. Zaznavanje okolja: Prostorski računalniki vsebujejo senzorje in kamere, ki zajemajo informacije iz okolja uporabnika za nadaljnjo obdelavo. Ob predpostavki, da si uporabnik nadene pokrivalo, bo to pokrivalo vsebovalo senzorje, ki bodo vedeli, kdaj je uporabnik obrnjen proti jugu, severu itd. Odvisno od aplikacije lahko naprava dodatno zajema slike iz okolja za nadaljnjo obdelavo. Obstajajo tudi globinske kamere, ki olajšajo prepoznavanje in merjenje 3D objektov. 
2. Kartiranje okolja: Naslednji korak po zajemu podatkov prek senzorjev je ustvariti 3D predstavitev okolja uporabnika. Ta postopek se imenuje prostorsko preslikavo in je uporaben iz več razlogov – vključno z načrtovanjem gibanja, izogibanjem trkom in boljšim mešanjem fizičnega in virtualnega sveta.
3. Prekrivanje digitalne vsebine: Odvisno od aplikacije se digitalna vsebina zdaj prekriva v pogledu iz resničnega sveta. Sistemi navidezne resničnosti bodo prekrili celoten prostorski zemljevid z vsemi njegovimi objekti, slikami in besedilom, medtem ko bodo sistemi obogatene resničnosti in sistemi mešane resničnosti dodali potrebno virtualno vsebino na določena mesta.
4. Obravnava uporabniškega vnosa: zdaj, ko je vmesnik prikazan in v živo, gre sistem v zanko in čaka na uporabniške vnose. Ti vnosi lahko izvirajo iz fizičnih gibov, gest rok, glasovnih ukazov, posebnih krmilnikov ali katerih koli drugih metod vnosa, ki jih uporabnik uporablja za krmarjenje po sistemu ali manipulacijo njegovih predmetov. Vsak uporabniški vnos se ujame in ustrezno obravnava.
5. Prilagoditve v realnem času: Zadnji korak je ponovno upodabljanje digitalne vsebine, da se vključijo novi uporabniški vnosi ali njihovi učinki. To lahko sega od majhnih dogodkov, kot je animiranje kliknjenega gumba, do obsežnejših operacij, kot je preklapljanje med načini, spreminjanje pokrajine, nalaganje nove podrutine itd.

Prednosti prostorskega računalništva

Prostorsko računalništvo ima številne prednosti za osebno in poslovno uporabo, tukaj pa so glavne.

• Izjemna izkušnja: Povratne informacije o virtualni in razširjeni resničnosti z zmožnostjo bolj naravnih kontrol lahko uporabnikom računalnikov ponudijo veliko boljšo izkušnjo, kot je to mogoče z drugimi oblikami računalništva. To vključuje delo, izobraževanje, zabavo in druge namene. Apple Vision Pro vam na primer omogoča, da postavite svoje aplikacije v svoje prostore v želenih velikostih.
• Zavedanje resničnega sveta: Prostorsko računalništvo ohranja zavest o resničnem svetu s predstavljanjem fizičnega okolja uporabnika. Ta funkcija omogoča enostavno kombiniranje računalništva z drugimi fizičnimi opravili, kot je vožnja s kolesom.
• Boljše razumevanje: Z zagotavljanjem interaktivnih 3D simulacij in modelov na naraven način prostorsko računalništvo olajša razumevanje kompleksnih konceptov. Ta ugodnost naredi aplikacije za usposabljanje in izobraževanje učinkovitejše.
• Izboljšane uporabniške interakcije: Prostorsko računalništvo ni omejeno na vnose s tipkovnico, miško ali sledilno ploščico, ker kot vhod uporablja kretnje rok, glasovne ukaze, oči in fizične premike.
• Boljše vizualizacije: Oblikovalci, inženirji in arhitekti lahko bolje vizualizirajo svoje izdelke in stvaritve v poglobljenem 3D okolju z uporabo prostorskega računalništva. Ta prednost vodi do višje produktivnosti.
• Nižji razvojni stroški: Navidezna 3D izdelava prototipov in testiranje lahko zmanjšata razvojne stroške izdelkov, saj ni potrebe po razvoju fizičnih prototipov.
• Inovacije in motnje: prostorsko računalništvo s preobrnitvijo ideje o tem, kaj računalnik je in kaj ni, spodbuja inovacije za ustvarjanje novih tehnologij in storitev, ki bodo nudile večjo vrednost od tistega, kar je trenutno na voljo.
• Oddaljeno sodelovanje in storitve: Prostorsko računalništvo ekipam olajša sodelovanje na daljavo, kot da bi bile v istem fizičnem prostoru. To enako velja za ponudnike storitev in njihove stranke, na primer z oddaljeno računalniško podporo.
• Izboljšana zabava: Brez dvoma je trg za prostorsko-računalniško zasnovano zabavo ogromen, zlasti za prostorske (AR & VR) igre.
• Pigitalno: Marketinške akcije, ki združujejo fizično in digitalno prisotnost (fitigital) bodo zlahka koristile prostorske akcije.

Tehnologije prostorskega računalništva

Gibanje prostorskega računalništva gradi na že obstoječih tehnologijah in samostojno razvija nove. Industrija se še vedno razvija, zato v prihodnosti pričakujte več inovacij. Tukaj so trenutne tehnologije in trendi v industriji prostorskega računalništva.

• Sledenje rok: To je uporaba gibov rok ali kretenj kot vnosa v računalnik.
• Nosljivi izdelki in haptic: Oblačila, ki zagotavljajo vnos v računalnik ali povratne informacije uporabniku.
• Glasovno upravljanje: Sposobnost ukazovanja ali ukazovanja računalniku, kaj naj naredi z govorjenjem.
• Sledenje oči: Spremljanje smeri in gibanja oči kot računalniški vnos.
• Navidezna resničnost (VR): Prikaz popolnoma virtualnega sveta uporabniku.
• Povečana resničnost (AR): Prikaz ali prekrivanje virtualnih elementov na fizičnem pogledu.
• Mešana resničnost (MR): Kombinacija načinov prikaza AR in VR.
• SLAM: Hkratna lokalizacija in preslikava.
• 3D kamera: Za določanje velikosti predmetov in razdalje od uporabnika. Applov Vision Pro vam omogoča zajemanje prostorskih slik in videoposnetkov v 3D potopitvi.
• Prostorski AI: Integracija umetne inteligence v prostorsko-računalniške aplikacije za samodejno opravljanje številnih stvari.
• Prostorska preslikava: Izdelava digitalnega 3D zemljevida uporabnikovega okolja.
• Prostorni zvok: 3D zvočna pokrajina, ki izboljša poglobljeno izkušnjo.
• Prostorsko sodelovanje: Interakcija več uporabnikov v skupnem fizičnem prostoru z digitalno vsebino.
• Prostorska analitika: Proces analiziranja prostorskih podatkov za vpoglede.
• Robno računalništvo in 5g: Dve tehnologiji za močno izboljšanje zmogljivosti prostorskega računalništva z zmanjšanjem zakasnitve in pasovne širine.

Aplikacije prostorskega računalništva

Tukaj je kratek seznam različnih industrij, kjer lahko uporabite koncepte prostorskega računalništva ali ustvarite moteče aplikacije.

• Osebno računalništvo: od brskanja po spletu do gledanja filmov, fotografiranja, klepetanja in udeležbe na videosestankih, Applov Vision Pro je pionir na področju osebnega prostorskega računalništva s svojim visionOS.
• Zdravstveno varstvo: Od medicinskega usposabljanja do kirurške pomoči in posvetovanj na daljavo lahko prostorsko računalništvo pomaga zagotoviti bolj realistične simulacije in podrobne, natančne informacije o pacientu.
• Oblikovanje: Od oblikovalcev izdelkov do arhitektov in urbanistov lahko prostorsko računalništvo zagotovi bolj produktivno in učinkovito metodo ustvarjalnega dela. Prav tako lahko ponudi boljše virtualne sprehode, predstavitve izdelkov in umetniške razstave.
• Izobraževanje: Prostorsko računalništvo je idealna tehnologija za interaktivne učne aplikacije, saj omogoča preprosto raziskovanje predmetov ali poustvarjanje zgodovinskih dogodkov z uporabo 3D potopitve.
• Igre in zabava: od imerzivnih iger do rešitev mešane resničnosti za slike, zvok in videoposnetke, aplikacije prostorskega računalništva v igrah in zabavi so obsežne.
• Maloprodaja: Navidezni preizkusi in vizualizacije izdelkov lahko strankam omogočijo, da vidijo, kako so oblačila, ličila in dodatki videti na njih.
• predelovalne dejavnosti: Stroške izdelave prototipov, inženiringa in časa je mogoče učinkovito zmanjšati s prostorskim računalništvom.
• Nepremičnine: Potencialni najemniki in kupci si lahko virtualno ogledajo nepremičnine, ki jih zanimajo. Poleg tega lahko aplikacije za opremljanje pomagajo predstaviti, kako so lahko nepremičnine videti, ko so dobro opremljene.
• Turizem: Interaktivni vodniki z razširjeno resničnostjo lahko turistom nudijo dobro vrednost s podrobnimi informacijami o znamenitostih in drugih zanimivih krajih.

Izzivi prostorskega računalništva

Nenehni razvoj prostorskega računalništva ima tudi svoje izzive, saj načrtovalci in graditelji poskušajo natančno ugotoviti, kaj deluje in kaj ne, medtem ko gradijo jutrišnji prostorski računalnik. Tukaj so glavni izzivi.

• Varnost: Vsi računalniški ali tehnološki sistemi imajo eno ali drugo varnostno napako. To je neizogibno. Razvijalci lahko torej le upajo, da bodo odkrili in rešili varnostne težave, preden postanejo javne.
• Strošek: Strojna oprema za prostorsko računanje je razmeroma draga v primerjavi z namiznimi računalniki in pametnimi telefoni. To omejuje njegovo uporabnost na določene industrije, uporabnike, tehnične in izobraževalne namene.
• Programski izzivi: Prostorsko računalništvo kot nov pristop k računalnikom predstavlja nove programske izzive, kot so natančno sledenje, realistično upodabljanje in prikaz izhoda, varnost podatkov in druge potrebne veščine.
• Geo-zasebnost: Prostorsko računalništvo je za delovanje odvisno od lokacije uporabnika, kar vzbuja pomisleke glede zasebnosti.
• Etični vidiki: Drug velik izziv, s katerim se sooča prostorsko računalništvo, je odvisnost od virtualne resničnosti. Vzemimo za primer nepotopni pametni telefon, ki je pri svojih uporabnikih ustvaril višje stopnje odvisnosti. In zdaj razmislite o poglobljenem svetu prostorskega računalništva, ki bo pri mlajših uporabnikih zagotovo povzročilo več težav z odvisnostjo.

Pomembne blagovne znamke prostorskega računalništva

Medtem ko projekti nosljivih slušalk, kot je pionirska Google Glass, niso uspeli, obstajajo drugi projekti in blagovne znamke, ki razvijajo prostorske računalniške rešitve.

• Apple Vision Pro
• Oculus
• Varjo
• Pimax
• HoloLens
• HTC Vive
• Vrgineers
• Magic Leap
• Zrcalo

Pogosta vprašanja o prostorskem računalništvu

Tukaj je nekaj pogosto zastavljenih vprašanj o prostorskem računalništvu in z njim povezanih tehnologijah.

V: Kako deluje prostorsko računalništvo?

O: Združuje uporabnikov virtualni in fizični svet, hkrati pa omogoča poglobljene interakcije prek tehnologij AR, VR in MR za izboljšane izkušnje.

V: Kako so AR, VR in MR povezani s prostorskim računalništvom?

O: AR je razširjena resničnost, medtem ko je VR virtualna resničnost. Obe tehnologiji se uporabljata za prostorske računalniške prikaze in ju je mogoče kombinirati kot MR ali mešano resničnost.

V: Ali je prostorsko računalništvo varno?

O: Vsak računalniški sistem ima svoja tveganja.

V: Ali bo prostorsko računalništvo prevzelo namizne in mobilne računalnike?

O: Nihče ne more napovedati prihodnosti. A zagotovo bo zavzel svojo nišo.

V: Ali je prostorsko računalništvo mogoče brez posebne strojne opreme?

O: Da, s pametnimi telefoni, ki podpirajo AR, lahko izkusite osnovne oblike. Toda najboljše rezultate boste dosegli le s specializirano strojno opremo. 

zaključek

Prišli smo do konca te objave o prostorskem računalništvu in prihodnosti naših interakcij z računalniki. In kot ste videli, se ta tehnologija še razvija, s številnimi razburljivimi izdelki, ki so še na poti.

Prostorsko računalništvo ni le tehnološki napredek; obljublja novo resničnost za vse nas. Prihodnost, v kateri sta fizični svet in vsa računalniška moč virtualnega sveta združena v eno resničnost in vam je na dosegu roke kot kiborg – delati z njimi, kar hočete.