Пространственные вычисления
Пространственные вычисления — это любой из различных методов взаимодействия человека с компьютером , которые воспринимаются пользователями как происходящие в реальном мире, внутри и вокруг их естественных тел и физической среды, а не ограниченные и воспринимаемые за компьютерными экранами. Эта концепция переворачивает давнюю практику обучения людей взаимодействию с компьютерами в цифровой среде и вместо этого учит компьютеры лучше понимать людей и более естественно взаимодействовать с ними в человеческом мире. Эта концепция пересекается с другими, включая расширенную реальность , дополненную реальность , смешанную реальность , естественный пользовательский интерфейс , контекстные вычисления , аффективные вычисления и повсеместные вычисления . Использование этих смежных технологий для маркировки и обсуждения является неточным. [1]
Пространственные компьютеры обычно включают в себя датчики, такие как камеры RGB , камеры глубины , 3D-трекеры , инерциальные измерительные устройства или другие инструменты, предназначенные для обнаружения и отслеживания близлежащих человеческих тел (включая руки, руки, глаза, ноги, рот) во время обычного взаимодействия с людьми и компьютеры в трехмерном пространстве. [2] Они также используют компьютерное зрение , чтобы попытаться понять сцены реального мира, такие как комнаты, улицы или магазины, читать этикетки, распознавать объекты, создавать 3D-карты и многое другое. Довольно часто они также используют XR и MR для наложения виртуальной 3D-графики и виртуального 3D-звука на зрительную и слуховую систему человека, чтобы предоставить информацию более естественно и контекстуально, чем традиционные 2D-экраны.
Пространственные вычисления технически не требуют какого-либо визуального вывода. Например, усовершенствованная пара наушников, использующая инерционный измерительный блок и другие контекстные сигналы, может квалифицироваться как пространственные вычисления, если устройство делает контекстную аудиоинформацию доступной в пространстве, как если бы звуки постоянно существовали в пространстве вокруг пользователя наушников. Меньшие устройства Интернета вещей , такие как робот-уборщик полов, вряд ли можно будет назвать устройством пространственных вычислений, поскольку в нем отсутствуют более совершенные взаимодействия человека с компьютером, описанные выше.
Пространственные вычисления часто относятся к персональным вычислительным устройствам, таким как гарнитуры и наушники, но другие взаимодействия человека с компьютером, которые используют пространственное позиционирование в реальном времени для дисплеев, такие как проекционное картографирование или автоматическое отображение виртуальной среды пещеры , также могут считаться пространственными вычислениями, если они используют человеческое мышление. компьютерный ввод для участников.
История
[ редактировать ]Этот термин, по-видимому, возник в области ГИС примерно в 1985 году. [3] или раньше для описания вычислений с крупномасштабной геопространственной информацией. Это в некоторой степени связано с современным использованием, но в масштабах континентов, городов и кварталов. [4] Современные пространственные вычисления больше ориентированы на человеческий масштаб взаимодействия, размером с гостиную или меньше. Но этим масштабом в совокупности дело не ограничивается.
В начале 1990-х годов, когда область виртуальной реальности начала коммерциализироваться за пределами академических и военных лабораторий, стартап под названием Worlddesign в Сиэтле использовал термин «Пространственные вычисления». [5] для описания взаимодействия между отдельными людьми и трехмерными пространствами, работая в большей степени на человеческом конце шкалы, чем предполагалось в предыдущих примерах ГИС. Компания построила среду, подобную CAVE , которую она назвала Театром виртуальной среды, 3D-опыт которого представлял собой виртуальную эстакаду над плато Гиза около 3000 г. до н.э. Роберт Джейкобсон, генеральный директор Worlddesign, связывает происхождение этого термина с экспериментами в Лаборатории технологий человеческого интерфейса Вашингтонского университета под руководством Томаса А. Фернесса III . Джейкобсон был соучредителем этой лаборатории до того, как основал ранний стартап в области виртуальной реальности.
В 1997 году академическая публикация Т. Кэлли, Пэн Лама и Х. Бунке под названием «Пространственные вычисления: проблемы зрения, мультимедиа и технологий визуализации» представила этот термин более широко для академической аудитории. [6]
Конкретный термин «пространственные вычисления» позже снова был упомянут в 2003 году Саймоном Гринволдом. [7] как «взаимодействие человека с машиной, в котором машина сохраняет и манипулирует ссылками на реальные объекты и пространства». Выпускник MIT Media Lab Джон Андеркоффлер выступил с докладом на TED в 2010 году. [8] живая демонстрация многоэкранных и многопользовательских пространственных вычислительных систем, разрабатываемых Oblong Industries, которая стремилась воплотить в жизнь футуристические интерфейсы, концептуализированные Андеркоффлером в фильмах « Особое мнение» и «Железный человек».
Продукты
[ редактировать ]5 июня 2023 года Apple анонсировала Apple Vision Pro , устройство, которое она позиционирует как «пространственный компьютер». Оно включает в себя несколько функций, таких как Spatial Audio , два микроOLED-дисплея 4K , чип Apple R1 и систему отслеживания движений глаз. США, 2 февраля 2024 года. [9] Анонсируя платформу, Apple сослалась на свою историю популяризации 2D -графических пользовательских интерфейсов , которые вытеснили предыдущие механизмы взаимодействия человека с компьютером, такие как командная строка. Apple предлагает представить пространственные вычисления как новую категорию интерактивных устройств, имеющую тот же уровень важности, что и внедрение 2D GUI.
Magic Leap ранее также использовала термин «пространственные вычисления» для описания своих собственных устройств, начиная с Magic Leap 1. Их использование похоже на Apple, хотя компания не продолжала использовать его в долгосрочной перспективе. [10]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Овиде, Шира (2 февраля 2024 г.). «Apple Vision Pro — это «пространственные вычисления». Никто не знает, что это значит» . Вашингтон Пост . Проверено 2 февраля 2024 г.
- ^ «Отслеживание в виртуальной реальности и за ее пределами – VR 101: Часть III» . blog.vive.com . Проверено 19 апреля 2024 г.
- ^ Рив, Делавэр (апрель 1985 г.). «Информатика в географии: ограничения и задачи» . Журнал географии в высшем образовании . 9 (1): 37–44. дои : 10.1080/03098268508708923 . ISSN 0309-8265 .
- ^ «На пути к интеллектуальным пространственным вычислениям для наук о Земле в Южной Африке» . 1993.
- ^ Джейкобсон, Бар-Зеев, Вонг, Дагит (1993). «Театр виртуальной среды с использованием пространственных вычислений» . РеальностьПрайм .
- ^ Каэлли, Терри; Бунке, Хорст (1997). Пространственные вычисления: проблемы зрения, мультимедиа и технологий визуализации . Всемирная научная. ISBN 978-981-02-2924-5 .
- ^ Гринволд, Саймон (июнь 2003 г.). «Пространственные вычисления» (PDF) . Дипломная работа Массачусетского технологического института . Проверено 22 декабря 2019 г.
- ^ Андеркоффлер, Джон (2010). «Указывая на будущее пользовательского интерфейса» . Конференция ТЭД.
- ^ «Эппл Вижн Про» . Яблоко . Apple Inc. Проверено 5 июня 2023 г.
- ^ «Волшебный прыжок» . Волшебный прыжок . Компания Magic Leap . Проверено 9 февраля 2024 г.