Was Sie über Spatial Computing und Eye Tracking wissen müssen

In letzter Zeit wurde der Begriff "Spatial Computing" durch die Einführung bekannter AR- und VR-Headsets populär. Aber was bedeutet dieser Begriff? Wie hängt er mit der Branche der erweiterten Realität (XR) zusammen? Wie ist Tobii an die Herausforderungen herangegangen, um das Potenzial des Spatial Computing auszuschöpfen? In diesem Blog gehen wir auf das Kernkonzept und seine vielfältigen Anwendungen ein. Außerdem erfahren Sie, wie die Eye Tracking und Attention Computing Technologie von Tobii nahtlos integriert wird, um diese Technologie zu verbessern.

Verständnis der räumlichen Datenverarbeitung

Das Konzept des "digitalen Zwillings" und der Modellierung der realen Welt treibt seit über 20 Jahren die Innovation im Bauwesen voran, und wir haben die Technologie genutzt, um die physische Welt um uns herum zu bauen, zu gestalten und zu erhalten. Spatial Computing ist, einfach ausgedrückt, ein Begriff, der beschreibt, wie die Grenzen zwischen unserer digitalen und unserer realen Welt immer weiter verschoben werden und wie wir mit ihnen interagieren.

Stellen Sie sich vor, Ihr Computer oder Ihr Telefon könnte den Raum um Sie herum, z. B. Ihr Zimmer oder die Straße, klar verstehen und nahtlos mit ihm interagieren, um Ihnen Informationen im Kontext Ihrer Umgebung zu liefern, ohne dass Sie Ihre Aufmerksamkeit von der realen Welt ablenken müssen, um Ihr Leben zu erleichtern. Es geht darum, virtuelle und Augmented Reality (VR und AR) mit der realen Welt zu verbinden. Wenn Sie also eine spezielle Brille aufsetzen oder durch Ihr Telefon schauen, können Sie digitale Überlagerungen - wie Informationen, Bilder oder Animationen - direkt über der realen Welt sehen.

Es ist eine Technologie, die in Harmonie mit dem Menschen zu unseren Bedingungen arbeitet, was eng mit dem Attention Computing verbunden ist und genau das ist, woran wir bei Tobii seit 20 Jahren arbeiten. Und was ist der spannendste Aspekt des Spatial Computing? Wenn die Technologie die Intelligenz besitzt, zu verstehen, worauf Sie Ihre Aufmerksamkeit richten, verfügen die Geräte über die notwendigen Informationen, um auf Blicke oder Gesten in einer Weise zu reagieren, die Ihre Realität um Informationen erweitert, die Sie andernfalls vielleicht verwirren oder nach Ihrem Telefon oder einem anderen Gerät suchen lassen würden, um die benötigten Antworten zu finden. Wir sind von der Ineffizienz von Stift und Papier zur Digitalisierung übergegangen und heben nun endlich unseren Kopf aus dem kleinen Portal in die Fülle der digitalen Informationen und bringen sie in unseren dreidimensionalen Raum.

Anwendungen, die Grenzen überschreiten

Die Anwendungen für die räumliche Datenverarbeitung sind grenzenlos. Durch meine Erfahrung im Bauingenieurwesen konnte ich die Leistungsfähigkeit der räumlichen Datenverarbeitung in ihrer praktischsten Form erleben. Der Wert der virtuellen und Augmented Reality, die es mir ermöglichen, komplexe digitale Informationen zu visualisieren, hat mein Interesse an dieser Technologie und ihrem Potenzial geweckt.

Spatial Computing kann nicht nur für Design, Architektur und Ingenieurwesen, sondern auch für andere Bereiche eine entscheidende Rolle spielen:

Gaming und Unterhaltung
Ein Blick auf die neuesten AR- und VR-Produkte, darunter die
Sony PSVR2 , die die Eye Tracking-Technologie von Tobii nutzt, zeigt, wie Spatial Computing den Spaß auf eine ganz neue Ebene heben kann. Spatial Computing ist schon jetzt ein vielversprechender Weg, um die Zusammenarbeit aus der Ferne zu erleichtern und gemeinsame virtuelle Erfahrungen zu ermöglichen. Mit der Weiterentwicklung der Technologie und der Inhalte wird es nur noch besser werden. Das Gefühl der Präsenz, das Spatial Computing vermittelt, ist einfach viel ansprechender als herkömmliche Kommunikationsmittel.

Bildung
Stellen Sie sich vor, wie Schüler Zugang zu Erfahrungen und Informationen erhalten, die früher fast unmöglich waren. Jetzt können sie von der Visualisierung und dem Experimentieren mit einer Leiterplatte bis hin zum Erleben der immensen Ausmaße und Proportionen der Großen Pyramide von Gizeh gehen, ohne das Klassenzimmer zu verlassen. Die Darstellung von Informationen in einem räumlichen Kontext hilft uns in vielerlei Hinsicht, Konzepte besser zu verstehen, insbesondere für Menschen mit einem eher visuellen Lernstil. Es ist auch keine visuelle Bereicherung, denn räumliches Rechnen bietet die Möglichkeit, mehr Sinne einzubeziehen.

Gesundheitswesen
Spatial Computing wird bereits in der Medizinbranche eingesetzt, von der Unterstützung von Ärzten bei der Diagnose von Krankheiten wie Gehirnerschütterungen bis hin zur Unterstützung von Chirurgen nicht nur beim Training, sondern auch bei der Visualisierung von Dingen, die sie auf der Oberfläche nicht sehen können, damit sie komplexe Verfahren sicher und effektiv durchführen können. Dies lässt sich natürlich auch auf andere Branchen mit einem ähnlichen Komplexitätsgrad übertragen, ebenso wie Schritt-für-Schritt-Anleitungen selbst für die einfachsten Aufgaben.

Marketing
Mit dieser Technologie können Sie die Visualisierung und Anpassung von Produkten fast so erleben, als würden Sie sie in den Händen halten. Dies ermöglicht das virtuelle Ausprobieren, Anpassen und Auswählen von Produkten mit Hilfe der gleichen Sinne, die Sie auch in einem Geschäft einsetzen würden, wodurch Unsicherheiten beseitigt und die Kaufentscheidung erleichtert werden. Es gibt unendlich viele Möglichkeiten für kontextspezifische Werbung, interaktive Marketinginhalte und immersives Branding, die eine viel tiefere Verbindung zum Kunden herstellen.

Die Synergie von Eye Tracking und räumlicher Datenverarbeitung

Eye Tracking gepaart mit Spatial Computing ist eine Kombination, die wie geschaffen für Innovationen ist. Es ist unvermeidlich, dass es einen Zeitpunkt geben wird, an dem die Technologie die Vision des Spatial Computing erreichen kann, die vor Jahrzehnten geweckt wurde.

Im Folgenden finden Sie eine einfache Aufschlüsselung einiger grundlegender Möglichkeiten, wie die Eye Tracking-Technologie dazu beiträgt, dass wir diesem Punkt näher kommen:

Natürliche Interaktion
Wenn Eye Tracking in das Gerät integriert ist und damit räumliche Datenverarbeitung ermöglicht, versteht das Gerät, wohin Sie schauen. Die Grundlage für den Nutzen künstlicher Intelligenz ist das Verständnis der menschlichen Aufmerksamkeit und Absicht. Die einfache Verfolgung des Blicks eines Benutzers ermöglicht eine nahtlosere und natürlichere Benutzererfahrung. Bei der Immersion steht viel mehr auf dem Spiel, da alles "Unnatürliche" bestenfalls lästig ist, in der Regel aber körperliche Symptome wie Übelkeit und Kopfschmerzen hervorruft. Eine Technologie, die einen Kater hervorruft, ist alles andere als natürlich.

Foveated Rendering
Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der visuellen Klarheit für Benutzer, die digitale virtuelle Inhalte erleben, egal ob diese in der realen Welt oder in einer virtuellen Umgebung überlagert werden. Niemand möchte einen sperrigen Grafikprozessor mit sich herumtragen, der an seinem Kopf befestigt ist. Foveated Rendering optimiert die Nutzung der Verarbeitungsleistung und sorgt für hohe Bildwiederholraten, um übersprungene Bilder zu vermeiden und ein reibungsloses Nutzererlebnis zu gewährleisten.

Kontexterkennung
Dies ist für das Funktionieren der räumlichen Datenverarbeitung von entscheidender Bedeutung. Wenn ein Gerät weiß, wohin man schaut, kann es in verschiedenen Szenarien wertvolle Rückmeldungen geben: soziale Interaktionen, Menünavigation, Durchsuchen von Inhalten und kontextbezogene Informationsbereitstellung. Diese Fähigkeit wird durch die Integration von künstlicher Intelligenz noch erheblich gesteigert.

Adaptive Schnittstellen
Eye Tracking ermöglicht adaptive Schnittstellen, die auf den Blick des Benutzers reagieren. Je nachdem, wohin der Nutzer schaut, können kontextrelevante Informationen angezeigt oder ausgeblendet werden. Dies kann die Benutzerfreundlichkeit verbessern und die kognitive Belastung verringern, da die Informationen genau dann und dort angezeigt werden, wo sie benötigt werden, und so die Benutzererfahrung insgesamt verbessern.

Verhaltensanalyse
Eye Tracking-Daten können Einblicke in das Verhalten, die Aufmerksamkeit und die Vorlieben der Benutzer geben. Spatial-Computing-Systeme können Blickmuster analysieren und diese Informationen nutzen, um das Erlebnis zu personalisieren, die Platzierung von Inhalten zu optimieren und Benutzeroberflächen zu verbessern. Diese Daten können für die Nutzerforschung, für Usability-Tests und für die Weiterentwicklung von Spatial-Computing-Technologien genutzt werden, aber auch für die einfache Digitalisierung bereits etablierter Eye Tracking-Forschungspraktiken.

Überwindung technischer Hürden beim räumlichen Rechnen mit Eye Tracking

Spatial Computing birgt mehrere technische Herausforderungen, die für eine erfolgreiche Umsetzung bewältigt werden müssen. Hier sind einige der wichtigsten Herausforderungen:

Verfolgung und Lokalisierung
Eine genaue Verfolgung und Lokalisierung der Position und Bewegung des Benutzers in der physischen Welt ist für eine nahtlose räumliche Computererfahrung von entscheidender Bedeutung. Robuste Algorithmen und Sensorfusionstechniken sind erforderlich, um eine präzise Verfolgung in Echtzeit in komplexen und dynamischen Umgebungen zu gewährleisten. Dies ist etwas ganz anderes als ein Spaziergang oder eine Bewegung vor einem Bildschirm, und die Positionierung des Auges des Benutzers ist entscheidend für das Benutzererlebnis über die einfachsten Anwendungsfälle von Benachrichtigungs-Overlays hinaus.

Umweltkartierung
Die Erstellung und Pflege einer detaillierten digitalen Darstellung der physischen Umgebung ist für die räumliche Datenverarbeitung unerlässlich. Zu den Herausforderungen gehören die genaue Abbildung physischer Objekte und Oberflächen, der Umgang mit veränderten Lichtverhältnissen und Verdeckungen sowie die Gewährleistung der Konsistenz zwischen der virtuellen und der physischen Welt. Eye Tracking hilft bei der genauen Darstellung digitaler Inhalte und der Ausrichtung von Objekten auf die Perspektive des Benutzers.

Interaktions- und Eingabemethoden
Spatial Computing erfordert intuitive und natürliche Interaktionsmethoden. Es ist eine Herausforderung, Eingabemechanismen zu entwickeln, die es dem Benutzer ermöglichen, mit virtuellen Objekten zu interagieren, Gesten auszuführen und Eingabebefehle auf bequeme und präzise Weise zu erteilen. Es geht darum, effektive Benutzerschnittstellen zu entwerfen und Technologien wie Handtracking, Spracherkennung und Gestensteuerung zu nutzen, die alle auf Eye Tracking als Schlüsseleingabe für die Objekt- und Menüauswahl angewiesen sind, ohne dabei zu sehr von komplexen oder umständlichen Bewegungen abhängig zu sein. Dies gilt insbesondere, wenn die Nutzungsdauer zunimmt und sich wiederholende Bewegungen immer mühsamer werden, und auch in der realen Welt gibt es viele freihändige Nutzungsfälle.

Rechenleistung
Die räumliche Datenverarbeitung umfasst die Verarbeitung großer Datenmengen in Echtzeit, einschließlich Sensoreingaben, Umgebungskartierung, Rendering virtueller Objekte und Bereitstellung nahtloser Benutzererfahrungen. Die Sicherstellung einer ausreichenden Rechenleistung und die Reduzierung von Latenzzeiten bei gleichzeitiger Optimierung der Leistung sind eine große Herausforderung, insbesondere für mobile und tragbare Geräte. Foveated Rendering und Datentransport sind einige Möglichkeiten, die Verarbeitungslast zu reduzieren, um eine höhere visuelle Qualität und komfortable Leistung zu ermöglichen.

Erstellung von Inhalten und Standards
Die Entwicklung hochwertiger Inhalte für die räumliche Datenverarbeitung erfordert neue Werkzeuge und Arbeitsabläufe. Designer und Entwickler müssen sich an die besonderen Anforderungen der Erstellung virtueller 3D-Objekte und -Umgebungen anpassen. Darüber hinaus ist die Schaffung von Interoperabilität und Standardisierung zwischen verschiedenen Spatial-Computing-Plattformen und -Geräten entscheidend für eine breite Akzeptanz. Tobii verfügt über ein umfangreiches Wissen in diesem Bereich, das wir Entwicklern über unsere Website zur Verfügung stellen und unsere Plattformen weiterentwickeln, um Kernsignale zu liefern, die mit den neuesten Standards konform sind.

Datenschutz und ethische Erwägungen
Eye Tracking kann für die richtige Positionierung, die Verwaltung von Benutzerprofilen und die bequeme gemeinsame Nutzung von Geräten genutzt werden. Ein kritischer Punkt ist jedoch der Schutz der Privatsphäre des Nutzers, die Datensicherheit und ethische Überlegungen. Die Erfassung und Verarbeitung von Daten aus der realen Welt kann Fragen zum Datenschutz aufwerfen, und es ist wichtig, klare Richtlinien und Sicherheitsvorkehrungen festzulegen, um Benutzerdaten zu schützen und den verantwortungsvollen Einsatz von Spatial-Computing-Technologien zu gewährleisten. Tobii arbeitet eng mit allen seinen Partnern zusammen, um sicherzustellen, dass unsere GDPR-Richtlinie durchgesetzt wird, um die Datenintegrität und den Datenschutz jeder Person zu schützen, die mit unserer Technologie interagiert.

Was kommt als Nächstes?

Das Konzept des Spatial Computing hat bereits nach und nach verschiedene Industriezweige verändert, die bisher mehr durch die Technologie als durch die menschliche Vorstellungskraft begrenzt waren.

Die Integration der Eye Tracking-Technologie, insbesondere mit den Lösungen von Tobii, verbessert die Synergie zwischen Mensch und Maschine und macht das Gesamterlebnis mit kleineren und effizienteren Geräten und Smart glasses natürlicher, komfortabler und aufschlussreicher. Wie auch immer wir die Entwicklung der Interaktion mit virtuellen Inhalten beschreiben, die Menschen werden sich erst dann dafür interessieren, wenn die Technologie ausgereift genug ist, um sinnvolle Anwendungsfälle zu unterstützen, denn die reine Neuheit tragbarer Displays ist schon lange erschöpft.

Unabhängig davon, ob der Einstieg über ein VR/MR-Headset oder eine AR-Smart glasses erfolgt, ist die Entscheidung für einen Eye Tracking-Anbieter ein strategischer Schritt, um das volle Potenzial des Spatial Computing zu erschließen. Die Expertise von Tobii im Bereich Eye Tracking in Kombination mit dem Engagement für die Überwindung technischer Herausforderungen bei gleichzeitiger Bereitstellung kostengünstiger und skalierbarer Lösungen macht uns zu einem zuverlässigen Partner bei der Bewältigung der aktuellen Herausforderungen für Innovationen in der XR-Branche. Entdecken Sie die transformativen Möglichkeiten von
Eye Tracking und Spatial Computing mit Tobii, um innovative Produkte zu entwickeln, die das Benutzererlebnis neu definieren, während die Kluft zwischen virtuellen und realen Welten immer kleiner wird.