• Пространственные вычисления объединяют такие технологии, как VR, AR и MR, чтобы соединить цифровую информацию с реальным миром и создать новую вычислительную среду, которая воспринимает и понимает окружающее пространство.
  • Пространственные вычисления находят применение в различных областях, включая геоинформационные системы, интеллектуальные транспортные системы, городское планирование, умные дома, промышленный интернет, виртуальную реальность и разработку игр.
  • Технологическую основу пространственных вычислений обеспечивает совместная работа датчиков, камер, обработки данных и алгоритмов ИИ. Отрасль разрабатывает и развивает движки моделирования, дополненную реальность, высокоточное распознавание и позиционирование, а также другие технологии для поддержки пространственных вычислений.

В последние годы непрерывное развитие технологий пространственного трёхмерного взаимодействия человека и компьютера сделало концепцию пространственных вычислений знакомой специалистам. От виртуальных движков до VR, AR и соответствующего оборудования — люди проявляют живой интерес и стремление исследовать объединение виртуального и реального пространств. В этой статье мы кратко познакомим вас с концепцией пространственных вычислений и разберём области их применения и технологическую поддержку.

Что такое пространственные вычисления?

Пространственные вычисления — это парадигма вычислений, объединяющая такие технологии, как виртуальная реальность (VR), дополненная реальность (AR) и смешанная реальность (MR), чтобы соединять цифровую информацию с реальным миром. Такое объединение создаёт новую вычислительную среду, способную воспринимать и понимать окружающее пространство и встраивать цифровой контент в сцены реального мира. Пространственные вычисления имеют широкий круг применений, включаягеоинформационные системы(ГИС), интеллектуальные транспортные системы, городское планирование и многое другое.

Изначально пространственные вычисления означали технологию расчёта и анализа карт и других геопространственных данных для целей позиционирования и измерений. С развитием XR, виртуальных людей, цифровых двойников и других технологических направлений спрос на пространственные вычисления микроуровня постепенно растёт. Другие, более естественные способы ввода — голос, зрение и жесты — дополнят традиционные модели взаимодействия, такие как мышь, клавиатура и сенсорные экраны, позволяя пользователям получать доступ и взаимодействовать наиболее подходящим для их текущих сценариев и бизнес-процессов образом.

Article image

Читайте также:Meta открывает свою ОС смешанной реальности Horizon OS для других производителей гарнитур

Пространственные вычисления применяются во многих областях

Традиционный интернет по своей сути является двумерными вычислениями: различные приложения показывают пользователям двумерный контент — текст, изображения, видео и прямые эфиры. Ограничения 2D сужают возможности взаимодействия: и общение между людьми, и взаимодействие людей с контентом, компаниями и цифровым миром — всё это ограничено двумерной плоскостью.

Пространственные вычисления, напротив, добавляют вычислениям глубину. Слой пространственных вычислений включает такие технологии, как 3D-движки, VR/AR/MR, распознавание речи и жестов, пространственное картографирование, цифровые двойники и другие. По сравнению с концепцией метавселенной, пространственные вычисления уже находятся на стадии реально ощутимого развития. Их наиболее значимое применение сегодня — в промышленности.

По мере созревания технологии пространственных вычислений они найдут значимое применение в самых разных областях: умные дома, промышленный интернет, развитие геоинформационных систем, картографические сервисы, городское планирование, интеллектуальный транспорт, виртуальная реальность, разработка игр и многое другое, делая работу и жизнь людей умнее.

Например, пространственные вычисления могут адаптироваться к разным формам развлечений: игры, концерты, художественные галереи, туристические достопримечательности, караоке и так далее. Они позволяют управлять жестами и голосом, предлагая захватывающий культурно-туристический опыт, улучшая восприятие туристов и создавая многомерные сенсорные впечатления. Они могут поддерживать разнообразные виртуальные социальные сценарии, предлагая множество форм, сценариев и совместных социальных ситуаций для человеческой жизни.

Они могут служить городам с цифровыми двойниками, управлению транспортом, улучшению водоснабжения и водоотведения, прогнозам погоды и другим задачам городского управления, повышая уровень интеллектуального управления. Они также могут способствовать маркетингу метавселенной, виртуальной интеллектуальной собственности и других новых бизнес-форматов в таких коммерческих сценариях, как розничная торговля, недвижимость и финансы. В различных промышленных сценариях пространственные модели помогают оцифровывать людей, машины, объекты и их окружение, постоянно оптимизируя процессы между ними.

Читайте также:Зачем нужна сетка (mesh) в дополненной реальности?

Технологическая поддержка пространственных вычислений

Чтобы обеспечить эффективные интерактивные операции в пространстве, необходима совместная работа множества датчиков, камер, обработки данных и передовых алгоритмов ИИ. Это сложный процесс, требующий тесного взаимодействия аппаратного обеспечения, программного обеспечения и алгоритмов.

Производственную цепочку пространственных вычислений можно условно разделить на оконечные устройства, программные инструменты, приложения и сервисы. Что касается приложений и сервисов, пространственные вычисления уже реализованы в таких сценариях, как торговля, культурный туризм, промышленность, выставки, финансы, игры, кино и медиа, а также совместные рабочие пространства. Примеры включают иммерсивный шопинг, цифровых виртуальных людей, AR-спектакли с сюжетом и культурный туризм с дополненной реальностью.

Чтобы поддерживать пространственные вычисления, отрасль в настоящее время разрабатывает и развивает движки моделирования, дополненную реальность, высокоточное распознавание и позиционирование, отрисовку крупномасштабного рельефа и другие технологии. Такие компании, как Apple, Google и Huawei, создали собственные платформы пространственных вычислений для применения в таких областях, как высокоточное картографирование, игры, развлечения и промышленность. Однако из-за зрелости технологий широкого массового перепозиционирования и высокопроизводительнойодновременной локализации и картографирования(SLAM) уровень интеграции реального и виртуального миров всё ещё находится на начальной стадии, и до высоких стандартов пользовательского опыта ещё предстоит пройти немалый путь.

В будущем развитие эпохи пространственных вычислений будет опираться на тесную интеграцию аппаратного обеспечения, сетей, вычислительных мощностей и алгоритмов. Хотя пространственные вычисления сталкиваются с вызовами со стороны новых продуктов и технологий, всё больше компаний и исследовательских институтов присоединятся к этим усилиям, создавая больше ценности и удобства.