Calcul spatial : signification et avantages

Spatial informatique est un système qui intègre les actions humaines naturelles comme entrée pour le contrôle informatique tout en utilisant l'espace 3D perçu comme canevas pour dessiner du texte, des images et des vidéos.

Ces actions humaines naturelles comprennent les gestes de la main, la parole, les mouvements de la tête et le déplacement physique du point A au point B. Un ordinateur spatial se fond donc dans l'environnement physique de son utilisateur.

Cet article examine la technologie informatique spatiale et ce qu'elle réserve pour l'avenir des interactions homme-machine. Il met en lumière les avantages, les défis, les applications et les tendances émergentes du marché.

Qu'est-ce que le calcul spatial ?

L'informatique spatiale est un concept évolutif qui brouille les frontières entre les mondes réel et virtuel en utilisant de nouveaux ensembles de matériel. L'informatique spatiale n'est pas une technologie spécifique en soi. Il s'agit plutôt d'un terme générique qui combine de nombreuses technologies - y compris la réalité virtuelle (VR), la réalité augmentée (AR), la réalité mixte (MR), l'Internet des objets (IoT) - dans une révolution technologique.

Market.nous estime le marché actuel de l'informatique spatiale et de l'IdO à 120 milliards de dollars, avec des projections pour atteindre 620 milliards de dollars d'ici 2032. Aperçu du marché de la prophétie (PMI), cependant, estime le marché à 87.5 milliards de dollars, avec une estimation de 2032 milliards de dollars en 516.

En offrant une nouvelle approche de l'interface homme-machine, un ordinateur spatial permet à son utilisateur d'obtenir de nombreux avantages qui ne seraient pas possibles autrement. Cela inclut l'expérience utilisateur améliorée de l'immersion 3D pour l'éducation, l'architecture, les conceptions industrielles, etc. Ensuite, il y a les jeux et autres types de divertissement, ainsi que d'autres solutions à venir.

L'informatique spatiale présente également des défis qui rendent son adoption massive plus difficile. L'un de ces défis est le coût élevé du matériel spécialisé souvent nécessaire pour un ordinateur spatial, ce qui entraîne à son tour des niveaux d'utilisation, d'expérience, de recherche et de développement inférieurs qui ralentissent les progrès globaux de l'industrie.

Comment fonctionne le calcul spatial ?

L'informatique spatiale se différencie des autres approches informatiques en mettant l'accent sur l'environnement de l'utilisateur. Un ordinateur spatial cherche à recréer de manière cohérente son affichage de sortie en fonction de l'emplacement et de l'orientation de l'utilisateur.

Bien qu'il n'y ait pas d'approche fixe pour créer un ordinateur spatial, les étapes suivantes sont nécessaires pour atteindre l'objectif d'une rétroaction en constante évolution basée sur les activités physiques de l'utilisateur.

1. Détection de l'environnement: Les ordinateurs spatiaux contiennent des capteurs et des caméras qui capturent les informations de l'environnement de l'utilisateur pour un traitement ultérieur. En supposant que l'utilisateur porte un casque, ce casque contiendra des capteurs pour savoir quand l'utilisateur fait face au sud, au nord, etc. En fonction de l'application, l'appareil peut également récupérer des images de l'environnement pour un traitement ultérieur. Il existe également des caméras de profondeur qui facilitent l'identification et la mesure d'objets 3D. 
2. Cartographier l'environnement: La prochaine étape après la capture de données via des capteurs consiste à créer une représentation 3D de l'environnement de l'utilisateur. Ce processus est appelé cartographie spatiale et est utile pour de nombreuses raisons, notamment la planification des mouvements, l'évitement des collisions et une meilleure fusion des mondes physique et virtuel.
3. Superposition de contenu numérique: Selon l'application, le contenu numérique est désormais superposé à la vue du monde réel. Les systèmes de réalité virtuelle superposeront l'ensemble de la carte spatiale avec tous ses objets, images et textes, tandis que les systèmes de réalité augmentée et de réalité mixte joindront le contenu virtuel nécessaire à des endroits spécifiques.
4. Gestion des entrées utilisateur: Maintenant que l'interface est affichée et en direct, le système entre dans une boucle en attendant les entrées de l'utilisateur. Ces entrées peuvent provenir de mouvements physiques, de gestes de la main, de commandes vocales, de contrôleurs spéciaux ou de toute autre méthode d'entrée utilisée par l'utilisateur pour naviguer dans le système ou manipuler ses objets. Chaque entrée de l'utilisateur est capturée et traitée de manière appropriée.
5. Ajustements en temps réel: La dernière étape est le nouveau rendu du contenu numérique pour inclure les nouvelles entrées de l'utilisateur ou leurs effets. Cela peut aller de petits événements comme l'animation d'un bouton cliqué à des opérations plus étendues comme le changement de mode, le changement de décor, le chargement d'une nouvelle sous-routine, etc.

Avantages de l'informatique spatiale

L'informatique spatiale présente de nombreux avantages pour les usages personnels et professionnels, et voici les principaux.

• Expérience immersive: Les retours de réalité virtuelle et augmentée avec la possibilité de contrôles plus naturels peuvent offrir aux utilisateurs d'ordinateurs une bien meilleure expérience que ce qui est possible avec d'autres formes d'informatique. Cela inclut le travail, l'éducation, le divertissement et d'autres utilisations. L'Apple Vision Pro, par exemple, vous permet de positionner vos applications dans vos propres espaces à des tailles préférées.
• Sensibilisation au monde réel: L'informatique spatiale maintient la conscience du monde réel en représentant l'environnement physique de l'utilisateur. Cette fonctionnalité permet de combiner facilement l'informatique avec d'autres tâches physiques comme faire du vélo.
• Meilleur compréhension: En fournissant de manière naturelle des simulations et des modèles 3D interactifs, l'informatique spatiale facilite la compréhension de concepts complexes. Cet avantage rend les applications de formation et d'éducation plus efficaces.
• Interactions utilisateur améliorées: L'informatique spatiale ne se limite pas aux entrées du clavier, de la souris ou du pavé tactile, car elle utilise des gestes de la main, des commandes vocales, des yeux et des mouvements physiques comme entrées.
• Meilleures visualisations: Les concepteurs, ingénieurs et architectes peuvent mieux visualiser leurs produits et créations dans un environnement 3D immersif grâce à l'informatique spatiale. Cet avantage conduit à une augmentation productivité.
• Réduction des coûts de développement: Le prototypage et les tests 3D virtuels peuvent réduire le coût de développement des produits en rendant inutile le développement de prototypes physiques.
• Innovation et rupture: En renversant l'idée de ce qu'est et n'est pas un ordinateur, l'informatique spatiale stimule également l'innovation pour créer de nouvelles technologies et de nouveaux services qui offriront une meilleure valeur que ce qui est actuellement disponible.
• Collaboration et services à distance: L'informatique spatiale permet aux équipes de collaborer plus facilement à distance comme si elles se trouvaient dans le même espace physique. Cela s'applique également aux fournisseurs de services et à leurs clients, comme avec le support informatique à distance.
• Divertissement amélioré : Sans aucun doute, le marché du divertissement basé sur l'informatique spatiale est énorme, en particulier pour les jeux spatiaux (AR et VR).
• phygital: Des campagnes marketing qui combinent une présence physique et numérique (phygital) bénéficieront facilement des campagnes spatiales.

Technologies informatiques spatiales

Le mouvement informatique spatial s'appuie sur des technologies préexistantes et en développe de nouvelles par lui-même. Cependant, l'industrie est encore en développement, alors attendez-vous à plus d'innovations à l'avenir. Voici les technologies et les tendances actuelles dans l'industrie de l'informatique spatiale.

• Suivi de la main: Il s'agit de l'utilisation de mouvements ou de gestes de la main comme entrée dans l'ordinateur.
• Wearables & Haptique: Articles vestimentaires qui fournissent une entrée à l'ordinateur ou un retour d'information à l'utilisateur.
• Voice Control: Capacité de commander ou de dire à l'ordinateur ce qu'il doit faire en parlant.
• Suivi de l'oeil: Surveillance de la direction et des mouvements de l'œil sous forme d'entrée d'ordinateur.
• Réalité virtuelle (VR): L'affichage d'un monde complètement virtuel à l'utilisateur.
• Vuforia: L'affichage ou la superposition d'éléments virtuels sur la vue physique.
• Réalité Mixte (MR): Une combinaison de modes d'affichage AR et VR.
• SLAM: Localisation et cartographie simultanées.
• Appareil photo 3D: Pour relever la taille des objets et la distance par rapport à l'utilisateur. Le Vision Pro d'Apple vous permet de capturer des images spatiales et des vidéos en immersion 3D.
• Spatial AI: L'intégration de l'intelligence artificielle dans les applications de calcul spatial pour faire automatiquement beaucoup de choses.
• Cartographie spatiale: La création d'une carte numérique 3D de l'environnement de l'utilisateur.
• Audio spatial: Un paysage sonore 3D qui améliore l'expérience immersive.
• Collaboration spatiale: L'interaction de plusieurs utilisateurs dans un espace physique partagé avec un contenu numérique.
• Analyse spatiale: Le processus d'analyse des données spatiales pour obtenir des informations.
• EdgeComputing & 5g: Deux technologies pour améliorer considérablement les performances du calcul spatial en réduisant la latence et la bande passante.

Applications de l'informatique spatiale

Voici une liste rapide des différentes industries où vous pouvez appliquer des concepts informatiques spatiaux ou créer des applications perturbatrices.

• Informatique personnelle: De la navigation sur le Web au visionnage de films, en passant par la prise de photos, le chat et la participation à des réunions vidéo, VisionPro d'Apple est un pionnier de l'informatique spatiale personnelle avec son visionOS.
• matière de soins de santé : De la formation médicale à l'assistance chirurgicale en passant par les consultations à distance, l'informatique spatiale peut aider à fournir des simulations plus réalistes et des informations détaillées et précises sur un patient.
• Design: Des concepteurs de produits aux architectes et aux urbanistes, l'informatique spatiale peut fournir une méthode de travail créatif plus productive et plus efficace. Il peut également offrir de meilleures visites virtuelles, des présentations de produits et des expositions d'art.
• Éducation: L'informatique spatiale est la technologie idéale pour les applications d'apprentissage interactif, car elle permet d'explorer facilement des sujets ou de recréer des événements historiques en utilisant l'immersion 3D.
• Jeux et divertissements: Des jeux immersifs aux solutions de réalité mixte pour les images, le son et les vidéos, les applications de l'informatique spatiale dans les jeux et le divertissement sont vastes.
• Vente au détail: Les essais virtuels et les visualisations de produits peuvent permettre aux clients de voir à quoi les vêtements, le maquillage et les accessoires pourraient ressembler sur eux.
• Fabrication: Le prototypage, les coûts d'ingénierie et le temps peuvent être efficacement réduits grâce à l'informatique spatiale.
• Droit immobilier: Les locataires et les acheteurs potentiels peuvent visiter virtuellement les propriétés qui les intéressent. De plus, les applications d'ameublement peuvent aider à montrer à quoi les propriétés peuvent ressembler lorsqu'elles sont bien meublées.
• Tourisme : Les guides interactifs de réalité augmentée peuvent offrir un bon rapport qualité-prix aux touristes avec des informations détaillées sur les monuments et autres lieux intéressants.

Défis de l'informatique spatiale

L'évolution continue de l'informatique spatiale a également ses défis, car les concepteurs et les constructeurs tentent de déterminer exactement ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas, tout en construisant l'ordinateur spatial de demain. Voici les principaux défis.

• Sécurité: Tous les systèmes informatiques ou technologiques ont une faille de sécurité ou l'autre. C'est inévitable. Ainsi, les développeurs ne peuvent qu'espérer découvrir et résoudre les problèmes de sécurité avant qu'ils ne deviennent publics.
• Prix: Le matériel informatique spatial est relativement cher par rapport aux ordinateurs de bureau et aux smartphones. Cela limite son applicabilité à certaines industries, utilisateurs, fins techniques et éducatives.
• Défis de programmation : En tant que nouvelle approche des ordinateurs, l'informatique spatiale présente de nouveaux défis de programmation, tels qu'un suivi précis, un rendu et un affichage réalistes des résultats, la sécurité des données et d'autres compétences requises.
• Géo-confidentialité : L'informatique spatiale dépend de l'emplacement de son utilisateur pour fonctionner, ce qui soulève des problèmes de confidentialité.
• Considérations éthiques: Un autre défi majeur auquel est confrontée l'informatique spatiale est la question de l'addiction à la réalité virtuelle. Prenez, par exemple, le smartphone non immersif, qui a créé des niveaux élevés de dépendance chez ses utilisateurs. Et maintenant, considérez le monde immersif de l'informatique spatiale qui ne manquera pas de créer plus de problèmes de dépendance chez les jeunes utilisateurs.

Marques notables de calcul spatial

Alors que les projets de casques portables comme le pionnier Google Glass ont échoué, voici d'autres projets et marques qui développent des solutions informatiques spatiales.

• apple vision pro
• Oculus
• Varjo
• Pimax
• HoloLens
• HTC Vive
• Ingénieurs
• Magie Leap
• Looking Glass

FAQ sur le calcul spatial

Voici quelques questions fréquemment posées sur l'informatique spatiale et ses technologies associées.

Q : Comment fonctionne l'informatique spatiale ?

R : Il fusionne les mondes virtuel et physique d'un utilisateur tout en permettant des interactions immersives via les technologies AR, VR et MR pour des expériences améliorées.

Q : Quel est le lien entre la RA, la RV et la RM et l'informatique spatiale ?

R : AR est la réalité augmentée, tandis que la VR est la réalité virtuelle. Les deux technologies sont utilisées pour les écrans informatiques spatiaux et peuvent être combinées en tant que MR ou réalité mixte.

Q : L'informatique spatiale est-elle sûre ?

R : Chaque système informatique comporte ses risques.

Q : L'informatique spatiale prendra-t-elle le dessus sur les ordinateurs de bureau et mobiles ?

R : Personne ne peut prédire l'avenir. Mais il va sûrement se tailler une place.

Q : L'informatique spatiale est-elle possible sans matériel spécialisé ?

R : Oui, vous pouvez découvrir des formulaires de base avec des smartphones compatibles AR. Mais vous n'obtiendrez les meilleurs résultats qu'avec du matériel spécialisé. 

Conclusion

Nous sommes arrivés à la fin de ce post sur l'informatique spatiale et l'avenir de nos interactions avec les ordinateurs. Et comme vous l'avez vu, cette technologie évolue toujours, avec de nombreux produits passionnants encore en route.

L'informatique spatiale n'est pas seulement une avancée technologique ; il contient la promesse d'une nouvelle réalité pour nous tous. Un avenir où le monde physique et toute la puissance de calcul du monde virtuel sont fusionnés en une seule réalité et placés à portée de main comme un cyborg – pour en faire ce que tu voudras.