Computação espacial: significado e benefícios

Espacial computação é um sistema que incorpora ações humanas naturais como entrada para controle do computador enquanto usa o espaço 3D percebido como tela para desenhar texto, imagens e vídeos.

Essas ações humanas naturais incluem gestos com as mãos, fala, movimentos da cabeça e movimentação física do ponto A para B. Um computador espacial, portanto, combina com o ambiente físico de seu usuário.

Este post analisa a tecnologia de computação espacial e o que ela reserva para o futuro das interações humano-computador. Ele lança luz sobre os benefícios, desafios, aplicações e tendências emergentes no mercado.

O que é computação espacial?

A computação espacial é um conceito em evolução que está borrando as fronteiras entre os mundos real e virtual usando novos conjuntos de hardware. A computação espacial não é uma tecnologia específica per se. Em vez disso, é um termo genérico que combina inúmeras tecnologias – incluindo Realidade Virtual (VR), Realidade Aumentada (AR), Realidade Mista (MR), Internet das Coisas (IoT) – em uma revolução tecnológica.

Market.us estima o mercado atual de computação espacial e IoT em US$ 120 bilhões, com projeções de crescimento para US$ 620 bilhões até 2032. Profecia Insights de Mercado (PMI), no entanto, estima o mercado em US$ 87.5 bilhões, com uma estimativa de US$ 2032 bilhões para 516.

Ao oferecer uma nova abordagem para a interface humano-computador, um computador espacial permite que seu usuário obtenha muitos benefícios que de outra forma não seriam possíveis. Isso inclui a experiência aprimorada do usuário de imersão em 3D para educação, arquitetura, projetos industriais e assim por diante. Depois, há jogos e outros tipos de entretenimento, assim como outras soluções que estão por vir.

A computação espacial também apresenta desafios que dificultam sua adoção em massa. Um desses desafios é o alto custo do hardware especializado geralmente necessário para um computador espacial, o que, por sua vez, leva a níveis mais baixos de uso, experiência, pesquisa e desenvolvimento que retardam o progresso geral do setor.

Como funciona a computação espacial?

A computação espacial se diferencia de outras abordagens de computação com foco no ambiente do usuário. Um computador espacial procura recriar consistentemente sua exibição de saída com base na localização e orientação do usuário.

Embora não haja uma abordagem fixa para a criação de um computador espacial, as etapas a seguir são necessárias para atingir o objetivo de feedback em constante evolução com base nas atividades físicas do usuário.

Sentindo o ambiente: Os computadores espaciais contêm sensores e câmeras que capturam informações do ambiente do usuário para processamento posterior. Supondo que o usuário esteja colocando um arnês, esse arnês conterá sensores para saber quando o usuário está voltado para o sul, norte e assim por diante. Dependendo do aplicativo, o dispositivo pode captar imagens do ambiente para processamento posterior. Existem também câmeras de profundidade que facilitam a identificação e medição de objetos 3D.
Mapeando o ambiente: o próximo passo após a captura de dados por meio de sensores é criar uma representação 3D do ambiente do usuário. Esse processo é chamado de mapeamento espacial e é útil por vários motivos – incluindo planejamento de movimento, prevenção de colisões e melhor combinação dos mundos físico e virtual.
Sobreposição de conteúdo digital: dependendo do aplicativo, o conteúdo digital agora é sobreposto na visão do mundo real. Os sistemas de realidade virtual sobreporão todo o mapa espacial com todos os seus objetos, imagens e texto, enquanto os sistemas de realidade aumentada e realidade mista anexarão o conteúdo virtual necessário em pontos específicos.
Manipulando a entrada do usuário: agora que a interface é exibida e ao vivo, o sistema entra em loop aguardando as entradas do usuário. Essas entradas podem vir de movimentos físicos, gestos com as mãos, comandos de voz, controladores especiais ou qualquer outro método de entrada que o usuário emprega para navegar pelo sistema ou manipular seus objetos. Cada entrada do usuário é capturada e tratada adequadamente.
Ajustes em tempo real: a etapa final é a renderização do conteúdo digital para incluir as novas entradas do usuário ou seus efeitos. Isso pode variar de pequenos eventos, como animar um botão clicado, a operações mais extensas, como alternar modos, alterar o cenário, carregar uma nova sub-rotina e assim por diante.

Benefícios da Computação Espacial

Existem muitos benefícios da computação espacial para uso pessoal e comercial, e aqui estão os principais.

Experiência Imersiva: o feedback de realidade virtual e aumentada com a capacidade de controles mais naturais pode oferecer aos usuários de computador uma experiência muito melhor do que é possível com outras formas de computação. Isso inclui trabalho, educação, entretenimento e outros usos. O Apple Vision Pro, por exemplo, permite que você posicione seus aplicativos em seus próprios espaços em tamanhos preferidos.
Conscientização do mundo real: A computação espacial mantém a consciência do mundo real, representando o ambiente físico do usuário. Esse recurso facilita a combinação de computação com outras tarefas físicas, como andar de bicicleta.
Melhor entendimento: ao fornecer simulações e modelos 3D interativos de maneira natural, a computação espacial facilita a compreensão de conceitos complexos. Esse benefício torna os aplicativos de treinamento e educação mais eficazes.
Interações aprimoradas do usuário: a computação espacial não se limita a entradas de teclado, mouse ou touchpad porque utiliza gestos de mão, comandos de voz, olhos e movimentos físicos como entrada.
Melhores visualizações: Designers, engenheiros e arquitetos podem visualizar melhor seus produtos e criações em um ambiente 3D imersivo usando computação espacial. Este benefício leva a maior produtividade.
Custos de desenvolvimento mais baixos: A prototipagem e o teste 3D virtual podem reduzir o custo de desenvolvimento de produtos, tornando desnecessário o desenvolvimento de protótipos físicos.
Inovação e Disrupção: Ao inverter a ideia do que é ou não um computador, a computação espacial também está impulsionando a inovação para criar novas tecnologias e serviços que oferecerão um valor melhor do que o que está disponível atualmente.
Colaboração e serviços remotos: A computação espacial torna mais fácil para as equipes colaborar remotamente como se estivessem no mesmo espaço físico. Isso se aplica igualmente aos provedores de serviços e seus clientes, como suporte remoto de computador.
Entretenimento aprimorado: sem dúvida, o mercado de entretenimento baseado em computação espacial é enorme, especialmente para jogos espaciais (AR e VR).
fígital: Campanhas de marketing que combinam presença física e digital (phygital) se beneficiarão facilmente de campanhas espaciais.

Tecnologias de Computação Espacial

O movimento da computação espacial se baseia em tecnologias preexistentes e desenvolve novas por conta própria. A indústria ainda está se desenvolvendo, no entanto, espere mais inovações no futuro. Aqui estão as tecnologias e tendências atuais na indústria de computação espacial.

Rastreamento manual: é o uso de movimentos ou gestos das mãos como uma entrada para o computador.
Dispositivos vestíveis e táteis: itens de vestuário que fornecem entrada para o computador ou feedback para o usuário.
Voice Control: Capacidade de comandar ou dizer ao computador o que fazer falando.
Eye Tracking: Monitorando a direção e os movimentos do olho como entrada do computador.
Realidade Virtual (VR): A exibição de um mundo totalmente virtual para o usuário.
Augmented Reality (AR): A exibição ou sobreposição de elementos virtuais na visão física.
Realidade Mista (MR): Uma combinação de modos de exibição AR e VR.
SLAM: Localização e mapeamento simultâneos.
3D Câmara: Para pegar tamanhos de objetos e distância do usuário. O Vision Pro da Apple permite capturar imagens espaciais e vídeos em imersão 3D.
Espacial AI: A integração de inteligência artificial em aplicativos de computação espacial para fazer muitas coisas automaticamente.
Mapeamento Espacial: A criação de um mapa 3D digital do ambiente do usuário.
Áudio espacial: Uma paisagem sonora 3D que aprimora a experiência imersiva.
Colaboração Espacial: A interação de vários usuários em um espaço físico compartilhado com conteúdo digital.
Análise Espacial: o processo de análise de dados espaciais para insights.
EdgeComputing e 5g: Duas tecnologias para melhorar significativamente o desempenho na computação espacial, reduzindo a latência e a largura de banda.

Aplicações da Computação Espacial

Aqui está uma lista rápida dos diferentes setores onde você pode aplicar conceitos de computação espacial ou criar aplicativos disruptivos.

Computação Pessoal: desde navegar na web até assistir a filmes, tirar fotos, bater papo e participar de videoconferências, Vision Pro da Apple é pioneira na computação espacial pessoal com seu visionOS.
Assistência médica: Do treinamento médico à assistência cirúrgica e consultas remotas, a computação espacial pode ajudar a fornecer simulações mais realistas e informações detalhadas e precisas sobre um paciente.
Design: De designers de produtos a arquitetos e planejadores urbanos, a computação espacial pode fornecer um método mais produtivo e eficiente de trabalho criativo. Ele também pode oferecer melhores percursos virtuais, apresentações de produtos e exposições de arte.
Educação: A computação espacial é a tecnologia ideal para aplicações de aprendizado interativo, pois facilita a exploração de assuntos ou a recriação de eventos históricos usando a imersão em 3D.
Jogos e Entretenimento: de jogos imersivos a soluções de realidade mista para imagens, som e vídeos, as aplicações da computação espacial em jogos e entretenimento são vastas.
Distribuir: experimentações virtuais e visualizações de produtos podem permitir que os clientes vejam como roupas, maquiagem e acessórios podem ficar neles.
Indústria: Prototipagem, custos de engenharia e tempo podem ser efetivamente reduzidos com a computação espacial.
Imobiliária: os locatários e compradores em potencial podem visitar virtualmente as propriedades de seu interesse. Além disso, os aplicativos de móveis podem ajudar a mostrar como as propriedades podem parecer quando bem mobiliadas.
Turismo: guias interativos de realidade aumentada podem oferecer um bom valor aos turistas com informações detalhadas sobre pontos de referência e outros lugares interessantes.

Desafios da Computação Espacial

A evolução contínua da computação espacial também tem seus desafios, pois projetistas e construtores tentam descobrir exatamente o que funciona e o que não funciona, enquanto constroem o computador espacial do futuro. Aqui estão os principais desafios.

Segurança: Todos os sistemas informáticos ou tecnológicos têm uma ou outra falha de segurança. Isso é inevitável. Portanto, os desenvolvedores só podem esperar descobrir e resolver problemas de segurança antes que se tornem públicos.
Custo: hardware de computação espacial é relativamente caro em comparação com desktops e smartphones. Isso limita sua aplicabilidade a certos setores, usuários, fins técnicos e educacionais.
Desafios de programação: Como uma nova abordagem para computadores, a computação espacial apresenta novos desafios de programação, como rastreamento preciso, renderização realista e exibição de saída, segurança de dados e outras habilidades necessárias.
Privacidade geográfica: A computação espacial depende da localização do usuário para funcionar e isso levanta questões de privacidade.
Considerações éticas: Outro grande desafio enfrentado pela computação espacial é a questão do vício em realidade virtual. Tomemos, por exemplo, o smartphone não imersivo, que criou níveis elevados de dependência em seus usuários. E agora, considere o mundo imersivo da computação espacial que certamente criará mais problemas de vício com usuários mais jovens.

Marcas Notáveis de Computação Espacial

Embora projetos de headsets vestíveis como o pioneiro Google Glass tenham falhado, aqui estão outros projetos e marcas que estão desenvolvendo soluções de computação espacial.

Perguntas frequentes sobre computação espacial

Aqui estão algumas perguntas frequentes sobre computação espacial e suas tecnologias relacionadas.

P: Como funciona a computação espacial?

R: Ele mescla os mundos virtual e físico de um usuário enquanto permite interações imersivas por meio de tecnologias AR, VR e MR para experiências aprimoradas.

P: Como AR, VR e MR se relacionam com a computação espacial?

R: AR é realidade aumentada, enquanto VR é realidade virtual. Ambas as tecnologias são usadas para exibições de computação espacial e podem ser combinadas como RM ou Realidade Mista.

P: A computação espacial é segura?

R: Todo sistema de computação tem seus riscos.

P: A computação espacial assumirá o controle dos computadores de mesa e móveis?

R: Ninguém pode prever o futuro. Mas certamente conquistará seu nicho.

P: A computação espacial é possível sem hardware especializado?

R: Sim, você pode experimentar formulários básicos com smartphones habilitados para AR. Mas você só obterá os melhores resultados com hardware especializado.

Conclusão

Chegamos ao final deste post sobre computação espacial e o futuro de nossas interações com computadores. E como você viu, essa tecnologia ainda está evoluindo, com muitos produtos interessantes ainda a caminho.

A computação espacial não é apenas um avanço tecnológico; ela contém a promessa de uma nova realidade para todos nós. Um futuro onde o mundo físico e todo o poder de computação do mundo virtual se fundem em uma realidade e estão ao seu alcance como um cyborg – para fazer com eles, o que você quiser.