空间计算可能是下一个重大事件

超越虚拟现实和增强现实

瓦妮莎·布兰奇

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想象一下玛莎,一位八旬老人,独立生活并使用轮椅。她家中的所有物品都进行了数字化编目;所有传感器和控制物体的设备都已启用互联网;她家的数字地图已与物体地图合并。当玛莎从卧室移动到厨房时,灯光会自动打开,环境温度也会进行调节。如果她的猫穿过她的路径,轮椅会减速。当她到达厨房时,桌子会移动以方便她使用冰箱和炉灶,然后在她准备吃饭时移回原位。之后,如果她在上床睡觉时开始跌倒,她的家具会移动以保护她,并向她的儿子和当地监控站发出警报。

场景核心的“空间计算”是物理世界和数字世界持续融合的下一步。它实现了虚拟现实和增强现实应用程序的所有功能:数字化通过云连接的物体;允许传感器和电机相互反应;并以数字方式表示真实世界。然后,它将这些功能与高保真空间映射相结合,使计算机“协调器”能够跟踪和控制物体在人们在数字或物理世界中导航时的移动和交互。空间计算很快将使人机和机器与机器之间的交互在许多领域达到新的效率水平,其中包括工业、医疗保健、交通运输和家庭。包括微软和亚马逊在内的主要公司已在技术上投入巨资。

与虚拟现实和增强现实一样,空间计算建立在计算机辅助设计 (CAD) 中常见的“数字孪生”概念之上。在 CAD 中,工程师创建物体的数字表示。这个孪生体可以用于多种用途,例如 3D 打印物体、设计其新版本、提供关于它的虚拟培训或将其与其他数字对象连接以创建虚拟世界。空间计算不仅为物体创建数字孪生体,还为人和地点创建数字孪生体——使用 GPS、激光雷达(光探测和测距)、视频和其他地理定位技术来创建房间、建筑物或城市的数字地图。软件算法将此数字地图与传感器数据以及物体和人物的数字表示集成在一起,以创建一个可以观察、量化和操纵的数字世界,并且该世界也可以操纵现实世界。


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在医疗领域,请考虑以下未来场景:一支护理人员团队被派往城市中的一间公寓,处理一位可能需要急诊手术的患者。当系统将患者的医疗记录和实时更新发送到技术人员的移动设备和急诊室时,它还会确定到达患者所在地的最快路线。红灯阻止交叉路口的交通,当救护车停靠时,大楼的入口门打开,露出已经就位的电梯。当医护人员带着担架匆匆进入时,物体会自动移开。当系统引导他们通过最快路线前往急诊室时,外科团队使用空间计算和增强现实来规划整个手术室的流程编排,或计划穿过该患者身体的手术路径。

行业已经接受了专用传感器、数字孪生和物联网的集成,以优化生产力,并且很可能成为空间计算的早期采用者。该技术可以将基于位置的跟踪添加到一件设备或整个工厂。通过佩戴增强现实头戴设备或观看投影的全息图像,该图像不仅显示维修说明,还显示机器组件的空间地图,工人可以在机器周围进行引导,以尽可能高效地修复机器——从而缩短停机时间和成本。或者,如果技术人员正在与真实远程站点的虚拟现实版本进行交互,以指导多台机器人在建造工厂,空间计算算法可以通过改进机器人协调和分配给机器人的任务选择等方式,帮助优化工作的安全性、效率和质量。在更常见的场景中,快餐和零售公司可以将空间计算与标准工业工程技术(例如时间-动作分析)相结合,以提高工作流程的效率。

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