Τι είναι ο Χωρικός Υπολογισμός: Παραδείγματα και άλλα- Dataconomy

Ο χωρικός υπολογισμός αντιπροσωπεύει μια τεχνολογική πρόοδο όπου οι υπολογιστές ενσωματώνονται απρόσκοπτα με το φυσικό περιβάλλον. Αν και η Apple δεν πρωτοπορεί σε αυτόν τον τομέα, αναμένει ότι αυτό θα είναι ένα σημαντικό άλμα προς τα εμπρός στον τομέα της πληροφορικής. Η εταιρεία στοιχηματίζει τη διεκδίκησή της σε αυτόν τον τομέα με την κυκλοφορία των νέων ακουστικών AR/VR, του Apple Vision Pro. Αυτή η προσέγγιση ευθυγραμμίζεται με το αυξανόμενο ενδιαφέρον για το τι είναι ο χωρικός υπολογισμός και τον πιθανό αντίκτυπό του στη μελλοντική τεχνολογία.

Η Meta και άλλοι τεχνολογικοί γίγαντες πρωτοστατούν με την κυκλοφορία προηγμένων ακουστικών, και η Apple εντάσσεται σε αυτήν την τάση με τα ακουστικά Vision Pro. Ωστόσο, η Apple επιθυμεί να διαφοροποιήσει το προϊόν της χαρακτηρίζοντάς το με τον όρο «χωρική πραγματικότητα» και όχι με τους συνήθεις περιγραφείς.

Η περιγραφή του Vision Pro, με τιμή από 3.500 $, είναι μια πρόκληση, καθώς η πρωτοποριακή τεχνολογία του είναι η καλύτερη εμπειρία από πρώτο χέρι. Όσοι έχουν δοκιμάσει το Vision Pro συχνά δυσκολεύονται να βρουν τις κατάλληλες λέξεις για να μεταφέρουν τον αντίκτυπό του.

Η Apple προωθεί ενεργά τον “χωρικό υπολογισμό” ως τον βασικό όρο για αυτήν την εμπειρία. Αυτή η ορολογία εμφανίζεται ευδιάκριτα στον ιστότοπο της Apple και είναι ο προτεινόμενος περιγραφέας για προγραμματιστές που δημιουργούν εφαρμογές για το Vision Pro, όπως περιγράφεται στο έγγραφο της Apple

ηλεκτρονικές οδηγίες

.

Μην περιγράφετε την εμπειρία της εφαρμογής σας ως επαυξημένη πραγματικότητα (AR), εικονική πραγματικότητα (VR), εκτεταμένη πραγματικότητα (XR) ή μικτή πραγματικότητα (MR).

-Μήλο

Τι είναι ο χωρικός υπολογισμός;

Ο χωρικός υπολογισμός περιλαμβάνει την ενοποίηση ψηφιακών διαδικασιών με δραστηριότητες που αφορούν ανθρώπους, μηχανές, αντικείμενα και το περιβάλλον τους. Αυτή η τεχνολογία αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο οι βιομηχανικές εταιρείες ενισχύουν τις λειτουργίες των εργαζομένων πρώτης γραμμής σε διάφορα περιβάλλοντα, όπως εργοστάσια και αποθήκες, προσφέροντας ένα ψηφιακά βελτιωμένο, τρισδιάστατο πλαίσιο για επιχειρηματικές δραστηριότητες και αλληλεπιδράσεις.

Πώς λειτουργεί ο χωρικός υπολογισμός;

Ο χωρικός υπολογισμός συγχωνεύει την πραγματική και την εικονική σφαίρα χωρίς κόπο. Συσκευές όπως το Apple Vision Pro, το Microsoft

HoloLens

, το Meta Quest Pro και το Magic Leap αποτελούν την επιτομή αυτής της τεχνολογίας. Αυτά τα ακουστικά όχι μόνο εμφανίζουν τον φυσικό κόσμο αλλά ενσωματώνουν και ψηφιακά αντικείμενα σε αυτόν, δημιουργώντας ένα τρισδιάστατο εφέ. Για παράδειγμα, μπορεί κανείς να τοποθετήσει εικονικά έπιπλα σε ένα δωμάτιο για να κάνει προεπισκόπηση της εμφάνισής του πριν από την αγορά, ή οι εργαζόμενοι μπορούν να προβάλουν τεχνικά εγχειρίδια απευθείας στα μηχανήματα που εργάζονται.

Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούν μια σειρά τεχνολογιών για το συνδυασμό ψηφιακής και φυσικής πραγματικότητας. Η όραση υπολογιστή, για παράδειγμα, ερμηνεύει δεδομένα από κάμερες και αισθητήρες, καταγράφοντας λεπτομέρειες σχετικά με το περιβάλλον, συμπεριλαμβανομένης της θέσης και της κίνησης των αντικειμένων. Το Sensor fusion ενσωματώνει δεδομένα από διάφορες πηγές, όπως κάμερες και LiDAR, για να δημιουργήσει μια λεπτομερή και ολοκληρωμένη περιβαλλοντική προβολή. Στη συνέχεια, η χωρική χαρτογράφηση κατασκευάζει ένα τρισδιάστατο μοντέλο του περιβάλλοντος χώρου, ενισχύοντας την ακρίβεια της τοποθέτησης ψηφιακού περιεχομένου και της αλληλεπίδρασης.

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι η ικανότητα αντίληψης βάθους, η οποία επιτρέπει ρεαλιστικές αλληλεπιδράσεις με εικονικά αντικείμενα. Αυτά τα αντικείμενα μπορούν να τοποθετηθούν, να μετακινηθούν ή να κρυφτούν πίσω από φυσικά αντικείμενα, αντικατοπτρίζοντας τις αλληλεπιδράσεις στον πραγματικό κόσμο, καθιστώντας έτσι την εμπειρία πιο φυσική και διαισθητική.

Οι συσκευές που χρησιμοποιούν χωρικούς υπολογιστές είναι εξοπλισμένες με χαρακτηριστικά που διευκολύνουν την αλληλεπίδραση με εικονικά αντικείμενα. Για παράδειγμα, η τεχνολογία παρακολούθησης ματιών επιτρέπει στη

συσκευή

να ακολουθεί το βλέμμα σας, ενώ τα χειριστήρια χειρός και οι αισθητήρες κίνησης επιτρέπουν τον χειρισμό αυτών των εικονικών στοιχείων. Πάρτε το Apple Vision Pro, εξοπλισμένο με ένα εξελιγμένο σύστημα παρακολούθησης ματιών και αισθητήρες για ανίχνευση χειρονομιών, επιτρέποντας στους χρήστες να ενεργοποιούν ή να μετακινούν αντικείμενα με απλές χειρονομίες, όπως το τσίμπημα των δακτύλων ή το τίναγμα των καρπών.

Αυτές οι συσκευές συχνά ενσωματώνουν επίσης αναγνώριση ομιλίας για την υποδοχή φωνητικών εντολών, ιδιαίτερα χρήσιμη σε περιβάλλοντα όπως η κατασκευή όπου οι χειρονομίες μπορεί να μην είναι εφικτές. Συσκευές όπως το Vision Pro, το HoloLens και το Magic Leap υποστηρίζουν όλες αυτήν τη λειτουργία.

Ο χωρικός υπολογισμός είναι στενά συνδεδεμένος με την επαυξημένη πραγματικότητα (AR) και την εικονική πραγματικότητα (VR). Το AR περιλαμβάνει την υπέρθεση ψηφιακού περιεχομένου στον πραγματικό κόσμο, συχνά μέσω smartphone ή έξυπνων γυαλιών, ενισχύοντας την περιβαλλοντική αντίληψη του χρήστη χωρίς την ενσωμάτωση ψηφιακού περιεχομένου στον τρισδιάστατο χώρο ή την παροχή αντίληψης βάθους. Το VR, αντίθετα, δημιουργεί μια εντελώς καθηλωτική ψηφιακή εμπειρία, υποκαθιστώντας το φυσικό περιβάλλον του χρήστη. Η μικτή πραγματικότητα (MR) συγχωνεύει στοιχεία τόσο του AR όσο και του VR, προσφέροντας μια πιο ολοκληρωμένη ψηφιακή και φυσική εμπειρία.

Ποια είναι τα παραδείγματα χωρικών υπολογιστών;

Η χωρική πληροφορική είναι έτοιμη να μεταμορφώσει διάφορους τομείς επιτρέποντας προηγουμένως ανέφικτες εμπειρίες και εφαρμογές. Βρίσκει συνάφεια σε πολλούς τομείς, όπως:

Αρχιτεκτονικές και σχεδιαστικές πτυχές

Ο χωρικός υπολογισμός επιτρέπει στους αρχιτέκτονες να δημιουργούν, να οπτικοποιούν και να προσαρμόζουν σχέδια σε πραγματικό περιβάλλον χωρίς να χρειάζονται φυσικά μοντέλα. Αυτό όχι μόνο μειώνει χρόνο και κόστος, αλλά διευκολύνει και πιο δυναμικές διαδικασίες σχεδιασμού. Οι σχεδιαστές μπορούν να αξιοποιήσουν αυτήν την τεχνολογία για να αναπτύξουν εικονικά πρωτότυπα προϊόντων, αξιολογώντας τη λειτουργικότητα και την εργονομία τους σε διαφορετικά φυσικά περιβάλλοντα.

Εφαρμογές εκπαίδευσης και κατάρτισης

Για την εκπαίδευση, οι χωρικοί υπολογιστές προσφέρουν μια διαδραστική και συναρπαστική μαθησιακή εμπειρία, ενισχύοντας τόσο τη διατήρηση της γνώσης όσο και την ανάπτυξη δεξιοτήτων. Οι φοιτητές ιατρικής, για παράδειγμα, μπορούν να εξασκήσουν χειρουργικές τεχνικές σε ένα εικονικό περιβάλλον που αναπαράγει τις πραγματικές συνθήκες. Ομοίως, στους κλάδους της επιστήμης και της μηχανικής, οι μαθητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτήν την τεχνολογία για να κατασκευάσουν και να αξιολογήσουν εικονικά πρωτότυπα ή να πραγματοποιήσουν πειράματα.

Τεχνολογία gaming

Οι χωρικοί υπολογιστές έχουν φέρει επανάσταση στο παιχνίδι και την ψυχαγωγία, προσφέροντας καθηλωτικές εμπειρίες που επιτρέπουν φυσικές και διαισθητικές αλληλεπιδράσεις με εικονικά αντικείμενα και χαρακτήρες. Αντί για παραδοσιακά χειριστήρια, όπως πληκτρολόγια ή joystick, οι παίκτες μπορούν να χρησιμοποιήσουν χειρονομίες ή κινήσεις των ματιών για να πλοηγηθούν στα avatar και να αλληλεπιδράσουν με στοιχεία του παιχνιδιού.

Η τεχνολογία επεκτείνεται στον επανασχεδιασμό γεγονότων του πραγματικού κόσμου. Για παράδειγμα, με συσκευές όπως το Apple Vision Pro, θα μπορούσε κανείς να ζήσει ένα παιχνίδι NBA σαν να κάθεται στην αυλή. Επιπλέον, ο χωρικός υπολογισμός επιτρέπει την εγγραφή και την αναβίωση αναμνήσεων σε τρισδιάστατη μορφή, προσθέτοντας μια νέα διάσταση στις προσωπικές εμπειρίες.

Καλύτερη υγειονομική περίθαλψη

Η χωρική πληροφορική πρόκειται να φέρει επανάσταση στην υγειονομική περίθαλψη, προσφέροντας καινοτόμους τρόπους διάγνωσης, θεραπείας και παρακολούθησης ασθενών. Οι γιατροί, για παράδειγμα, θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν χωρικούς υπολογιστές για να τοποθετήσουν εικονικές οθόνες και διαγνωστικά δεδομένα στον πραγματικό κόσμο, ενισχύοντας τις ικανότητές τους στη λήψη αποφάσεων.

Κατά τη διάρκεια των χειρουργικών επεμβάσεων, οι χειρουργοί μπορούν να δουν τις σαρώσεις ιατρικής απεικόνισης ενός ασθενούς μέσω ακουστικών, εμπλουτίζοντας έτσι τη λειτουργική τους ακρίβεια. Επιπλέον, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να βοηθήσει ασθενείς με σωματικές ή γνωστικές αναπηρίες, παρέχοντάς τους προσαρμοσμένους εικονικούς βοηθούς ή ασκήσεις αποκατάστασης σχεδιασμένες για τις συγκεκριμένες ανάγκες τους.

Πέρα από αυτούς τους τομείς, ο χωρικός υπολογισμός έχει πιθανές εφαρμογές στη λιανική, την κατασκευή και τις μεταφορές. Στην κατασκευή, για παράδειγμα, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση των γραμμών συναρμολόγησης με εικονικά βοηθήματα και πληροφορίες, βελτιστοποιώντας τις διαδικασίες

παραγωγή

ς.

Οι δυνατότητες του χωρικού υπολογισμού

Παρά τις πολλά υποσχόμενες εφαρμογές του, ο χωρικός υπολογισμός έχει γνωρίσει ποικίλη επιτυχία. Ένα σημαντικό εμπόδιο είναι το κόστος του υλικού. Οι κορυφαίες χωρικές υπολογιστικές συσκευές είναι ακριβές, περιορίζοντας την προσβασιμότητά τους και συνεπώς τον αντίκτυπό τους στην καταναλωτική αγορά. Μέχρι σήμερα, η επιτυχία τους περιορίζεται κυρίως σε εξειδικευμένες επιχειρηματικές εφαρμογές όπου τα κέρδη παραγωγικότητας δικαιολογούν την επένδυση.

Άλλες προκλήσεις περιλαμβάνουν το βάρος και την άνεση των ακουστικών, τα οποία μπορεί να προκαλέσουν κόπωση και ναυτία, ιδιαίτερα κατά την παρατεταμένη χρήση. Επιπλέον, η ανάλυση αυτών των συσκευών και η διάρκεια

ζωή

ς της μπαταρίας, η οποία συχνά διαρκεί μόνο λίγες ώρες, είναι ζητήματα που χρήζουν αντιμετώπισης. Ωστόσο, σημειώνονται πρόοδοι σε αυτούς τους τομείς και καθώς η βιομηχανία εξελίσσεται και γίνεται πιο ανταγωνιστική, το κόστος των αισθητήρων, των οθονών και άλλων εξαρτημάτων υλικού αναμένεται να μειωθεί.

Όσον αφορά την επιδρομή της Apple στη χωρική πληροφορική με το Vision Pro, μένει να δούμε αν θα είναι μια κομβική ή ανεπιτυχής προσπάθεια. Η Apple έχει μια ιστορία πρωτοπορίας και θέσπισης βιομηχανικών προτύπων σε διάφορους τεχνολογικούς τομείς. Αν και επί του παρόντος ακριβό, το Vision Pro μπορεί να καταλύσει την ανάπτυξη καινοτόμων εφαρμογών και συσκευών στον τομέα των χωρικών υπολογιστών, παρόμοια με τον αντίκτυπο των προηγούμενων πρωτοποριακών προϊόντων της Apple όπως το

ποντίκι

, το γραφικό περιβάλλον χρήστη, το iPod και το iPhone.

Συχνές ερωτήσεις

Ποια είναι η βασική αρχή του χωρικού υπολογισμού;

Ο χωρικός υπολογισμός χαρακτηρίζεται από αλληλεπιδράσεις που συμβαίνουν μέσα σε πραγματικούς τρισδιάστατους χώρους και όχι σε μια επίπεδη οθόνη 2D. Αυτή η τεχνολογία αξιοποιεί αισθητήρες που παρακολουθούν τις κινήσεις σε αυτούς τους χώρους, ενσωματώνοντας απρόσκοπτα τόσο εικονικά/ψηφιακά στοιχεία όσο και φυσικά στοιχεία του πραγματικού κόσμου.

Είναι ο χωρικός υπολογισμός το ίδιο με το IoT;

Ενώ οι χωρικοί υπολογιστές και το IoT μοιράζονται ορισμένα κοινά, δεν είναι τα ίδια. Ο χωρικός υπολογισμός ενισχύει το όραμα του IoT για τις βιομηχανικές εταιρείες προσθέτοντας ένα επίπεδο φυσικής αλληλεπίδρασης με τα δεδομένα που συλλέγονται από τους αισθητήρες IoT. Το IoT έχει επιτρέψει στα βιομηχανικά περιβάλλοντα να δημιουργούν και να χρησιμοποιούν τεράστια σύνολα δεδομένων για τη μεγιστοποίηση των εσόδων, τη μείωση του κόστους και τη βελτίωση της ποιότητας. Ωστόσο, αυτή η τεχνολογία παρέχει μια πιο καθηλωτική και διαδραστική διάσταση σε αυτές τις λειτουργίες.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του χωρικού υπολογισμού και του μετασύνθετου;

Το μετασύμπαν αντιπροσωπεύει την απόλυτη εμπειρία ή προϊόν, όπου ο χωρικός υπολογισμός είναι μια τεχνολογία που επιτρέπει ορισμένες από αυτές τις εμπειρίες. Ωστόσο, δεν χρησιμοποιούν όλες οι εμπειρίες μετασύμπλεξης αυτή την τεχνολογία και δεν είναι κάθε εμπειρία που ενεργοποιείται από τον χωρικό υπολογισμό συνιστά εμπειρία μετασυμπτώματος.

Είναι ο χωρικός υπολογισμός το ίδιο με το XR;

Το XR, που περιλαμβάνει την επαυξημένη πραγματικότητα (επικάλυψη ψηφιακού περιεχομένου σε φυσικούς χώρους) και την εικονική πραγματικότητα (πλήρως καθηλωτικά εικονικά περιβάλλοντα), αποτελεί μέρος του φάσματος χωρικών υπολογιστών. Ωστόσο, αυτή η τεχνολογία δεν περιορίζεται στις τεχνολογίες XR. περιλαμβάνει ένα ευρύτερο φάσμα τεχνολογιών και εφαρμογών.

Πόσο μεγάλη είναι η αγορά χωρικών υπολογιστών;

Από το 2023, η αγορά χωρικών υπολογιστών αποτιμήθηκε σε περίπου 97,9 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ. Σύμφωνα με το marketsandmarkets.com, προβλέπεται να αναπτυχθεί με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης (CAGR) 23,4%, φτάνοντας ενδεχομένως περίπου τα 280,5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ έως το 2028, σύμφωνα με το marketsandmarkets.com.

Από πού προήλθε ο όρος χωρικός υπολογισμός;

Ο όρος «χωρικός υπολογισμός» επινοήθηκε το 2003 από τον Simon Greenwold, πτυχιούχο ερευνητή στο MIT. Οι πρώτες συνεισφορές του στον τομέα περιελάμβαναν την ανάπτυξη πρώιμων πρωτοτύπων επαυξημένης πραγματικότητας, συσκευές εισόδου για έλεγχο υπολογιστή μέσω ενεργειών πραγματικού κόσμου και έναν προσιτό 3D σαρωτή.

Πίστωση επιλεγμένης εικόνας:

Kerem Gülen/DALL-E 3