Представьте себе пожилую женщину, которая живет одна и
пользуется инвалидной коляской. Все предметы в ее доме занесены в специальный
электронный каталог. Все датчики и устройства, управляющие объектами,
подключены к Интернету. В компьютер занесена цифровая карта ее дома и все
расположенные в нем объекты.
Когда она перемещается из спальни на кухню, автоматически
включается свет и регулируется температура окружающей среды, подстраиваясь под
температуру ее тела. Кресло замедлится, если кошка перебежит ей дорогу. Когда
она перемещается по кухни, стол отодвигается, чтобы облегчить ей доступ к
холодильнику и плите, а затем возвращается в исходное положение для приема пищи.
Если вдруг во сне она начинает падать, то положение кровати меняется, уберегая
женщину от падения, а также, на всякий случай, оповещает представителей органов
опеки и попечительства.
Пространственные вычисления, лежащие в основе подобной
технологии - это следующий шаг в продолжающейся конвергенции материального и
цифрового мира. Функционирование происходит по схожему принципу, что и приложения
виртуальной и дополненной реальности. Сначала оцифровываются объекты, которые
подключаются через облако, позволяя датчикам и двигателям реагировать друг на
друга. Таким образом, объекты, в цифровом виде копируют свои физические аналоги.
Затем, компьютерный «координатор» получает возможность отслеживать и
контролировать движения и взаимодействия объектов в реальном мире, имитируя их
в мире цифровом.
Предполагается, что пространственные вычисления скоро
выведут взаимодействие человека и машины на новый уровень. Это коснется различных
сфер человеческой жизни, включая промышленность, здравоохранение, транспорт и бытовую
сферу. Крупные компании, включая
Microsoft и Amazon, вкладывают большие средства в эту технологию.
Как и в случае с виртуальной и дополненной реальностью,
пространственные вычисления основаны на концепции «цифрового двойника»,
знакомой из систем автоматизированного проектирования (САПР). В САПР инженеры создают цифровое
представление объекта. Этот двойник
можно использовать по-разному - для трехмерной печати объекта, разработки его
новых версий, виртуального обучения на нем или объединения его с другими
цифровыми объектами для создания виртуальных миров.
Пространственные вычисления делают цифровые двойники не
только неодушевленных предметов, но и людей. Кроме того, имеется возможность
отслуживать их местоположение - с помощью GPS, лидаров (обнаружение и определение
расстояния), видео и других средств геолокации.
Программные алгоритмы объединяют эту информацию с данными датчиков и
цифровыми представлениями об объектах и людях. Это делается для создания виртуального
мира, который можно наблюдать, количественно оценивать и манипулировать, а
также, который может управляться и видоизменяться из мира реального.
Промышленность уже использует специальные датчики, цифровые
двойники и "интернет вещей" для улучшения производительности. Именно
промышленность, по сути, является "первопроходцем" в области
пространственных вычислений.
Используя шлемы дополненной реальности или просмотрев
проецируемое голографическое изображение, на котором отображается
пространственная карта компонентов машины, рабочие могут получить
беспрепятственный доступ к ее виртуальной копии. Это поможет обнаружить и
исправить неполадку, существенно сокращая время простоя и вынужденные расходы.
Другой пример эффективного использования - технический
специалист, работающий с виртуальной версией удаленного объекта. Он может
управлять несколькими сразу несколькими объектами одновременно. Кроме того, в
процессе постройки завода или его эксплуатации, алгоритмы пространственных
вычислений могли бы оптимизировать безопасность, эффективность и качество
работ. Например, улучшив координацию роботизированных станков и выбор поставленных
перед ними задач.
Другой прогнозируемы сценарий – рестораны быстрого питания и
розничная торговля. Пространственные вычисления могут сочетаться со
стандартными методами промышленного проектирования для повышения эффективности
приготовления пищи и выдачи заказа.
Источник
Комментарии
Отправить комментарий