Ce qu'il faut savoir sur l'informatique spatiale et l'Eye tracking

Dernièrement, le terme "informatique spatiale" a été popularisé par le lancement de casques de réalité augmentée et de réalité virtuelle de premier plan. Mais que signifie ce terme ? Quel est son lien avec l'industrie de la réalité étendue (XR) ? Comment Tobii a-t-il abordé les défis liés à la réalisation du potentiel de l'informatique spatiale ? Dans ce blog, nous plongeons dans le concept de base et ses diverses applications. Vous apprendrez également comment la technologie d'Eye tracking et de calcul de l'attention de Tobii s'intègre de manière transparente pour améliorer cette technologie.

Comprendre l'informatique spatiale

Le concept de "jumeau numérique" et de modélisation du monde réel est le moteur de l'innovation en génie civil depuis plus de 20 ans, et nous avons tiré parti de la technologie pour construire, façonner et entretenir le monde physique qui nous entoure. L'informatique spatiale, en termes simples, est un mot qui décrit la réduction des frontières entre nos mondes numérique et physique et la manière dont nous interagissons avec eux.

Imaginez que votre ordinateur ou votre téléphone puisse comprendre clairement l'espace qui vous entoure, comme votre chambre ou la rue, et interagir de manière transparente avec lui, afin de vous fournir des informations dans le contexte de votre environnement, sans détourner votre attention du monde réel, pour vous faciliter la vie. Il s'agit de mélanger la Réalité virtuelle/mixte (VR et AR) avec ce qui est réel. Ainsi, vous pouvez mettre des lunettes spéciales ou regarder votre téléphone, et vous pouvez maintenant voir des superpositions numériques - comme des informations, des images ou des animations - juste au-dessus du monde réel.

Il s'agit d'une technologie qui travaille en harmonie avec les humains, selon nos conditions, ce qui est étroitement lié à l'informatique de l'attention et exactement ce à quoi nous travaillons chez Tobii depuis 20 ans. Et l'aspect le plus passionnant de l'informatique spatiale ? Lorsque la technologie a l'intelligence de comprendre ce à quoi vous prêtez attention, les appareils disposent des informations nécessaires pour réagir au regard ou aux gestes d'une manière qui augmente votre réalité avec des informations qui, autrement, vous laisseraient perplexe ou vous amèneraient à chercher votre téléphone ou un autre appareil pour trouver les réponses dont vous avez besoin. Nous sommes passés de l'inefficacité du papier et du crayon à la numérisation et nous levons enfin la tête du petit portail vers la richesse de l'information numérique et l'amenons dans notre espace tridimensionnel.

Des applications qui dépassent les frontières

Les Applications de l'informatique spatiale sont illimitées. Mon expérience en génie civil m'a permis de découvrir la puissance de l'informatique spatiale dans son sens le plus pratique. La valeur de la réalité virtuelle et de la réalité augmentée, qui me permettent de visualiser des informations numériques complexes, est ce qui a éveillé mon intérêt pour la technologie et son potentiel.

L'informatique spatiale peut changer la donne, non seulement pour la conception, l'architecture et l'ingénierie, mais aussi dans plusieurs domaines, notamment :

Jeux et divertissements
Il suffit de regarder ce que les derniers produits AR et VR ont fait, notamment le PSVR2 de Sony
, qui utilise la technologie eye tracking de Tobii, pour voir comment l'informatique spatiale peut amener le plaisir à un tout autre niveau. L'informatique spatiale est déjà prometteuse pour faciliter la collaboration à distance et permettre des expériences virtuelles partagées. Il ne fera que s'améliorer au fur et à mesure que la technologie et le contenu évolueront. Le sentiment de présence que procure l'informatique spatiale est tellement plus engageant que les outils de communication traditionnels.

Éducation
Pensez à la façon dont les étudiants ont pu accéder à des expériences et à des informations qui étaient auparavant presque impossibles. Aujourd'hui, ils peuvent passer de la visualisation et de l'expérimentation d'un circuit imprimé à l'expérience de l'immensité et des proportions de la Grande Pyramide de Gizeh sans quitter la salle de classe. La présentation d'informations dans un contexte spatial nous aide à bien des égards à mieux comprendre les concepts, en particulier pour les personnes ayant un style d'apprentissage plus visuel. Il ne s'agit pas non plus d'une amélioration visuelle, car l'informatique spatiale offre la possibilité d'inclure davantage de sens.

Santé
L'informatique spatiale est déjà utilisée dans l'industrie médicale, qu'il s'agisse d'aider les médecins à diagnostiquer des maladies comme les commotions cérébrales ou d'aider les chirurgiens non seulement à s'entraîner, mais aussi à visualiser ce qu'ils ne peuvent pas voir en surface pour leur permettre d'effectuer des procédures complexes de manière sûre et efficace. Cela peut bien sûr s'appliquer à d'autres secteurs d'activité présentant des niveaux de complexité similaires, ainsi qu'à des instructions étape par étape, même pour les tâches les plus simples.

Marketing
Cette technologie vous permet de visualiser et de personnaliser un produit presque comme si vous le teniez dans vos mains. Il est ainsi possible d'essayer, de personnaliser et de sélectionner virtuellement des produits à l'aide des mêmes sens que ceux utilisés dans un magasin, ce qui élimine les incertitudes et aide à prendre une décision d'achat. Il existe d'innombrables possibilités de publicité contextuelle, de contenu marketing interactif et d'image de marque immersive qui permettent d'établir un lien beaucoup plus profond avec les clients.

La synergie de l'eye tracking et de l'informatique spatiale

L'Eye tracking associé à l'informatique spatiale est un mariage parfait pour l'innovation. Il est inévitable qu'à un moment donné, la technologie puisse concrétiser la vision de l'informatique spatiale qui a vu le jour il y a plusieurs décennies.

Voici une analyse simple de quelques-unes des méthodes fondamentales par lesquelles la technologie de l'eye tracking nous rapproche de ce but :

Interaction naturelle
Lorsque l'eye tracking est intégré à l'appareil, ce qui permet l'informatique spatiale, l'appareil comprend où vous regardez. Pour que l'intelligence artificielle soit utile, il est fondamental de comprendre l'attention et l'intention de l'homme. Le simple suivi du regard de l'utilisateur permet une expérience plus transparente et plus naturelle. L'immersion est un enjeu beaucoup plus important, car tout ce qui n'est pas naturel est au mieux gênant, mais provoque généralement des symptômes physiques tels que nausées et maux de tête. Une technologie qui donne la gueule de bois est loin d'être naturelle.

Rendu fovéal
Il joue un rôle essentiel dans l'amélioration de la clarté visuelle pour les utilisateurs de contenus numériques virtuels, qu'ils soient superposés dans le monde réel ou dans un environnement virtuel. Personne n'a envie de porter un GPU encombrant sur la tête. Le rendu par fovéation optimise l'utilisation de la puissance de traitement, en maintenant des taux de rafraîchissement d'images élevés pour éviter les sauts d'images et garantir une expérience fluide pour l'utilisateur.

Connaissance du contexte
Ce point est essentiel pour que l'informatique spatiale fonctionne. Lorsqu'un appareil sait où vous regardez, il peut vous offrir un retour d'information précieux dans divers scénarios : interactions sociales, navigation dans les menus, navigation dans le contenu et fourniture d'informations contextuelles. Cette capacité est considérablement amplifiée par l'intégration de l'intelligence artificielle.

Interfaces adaptatives
L'Eye tracking permet de créer des interfaces adaptatives qui réagissent au regard de l'utilisateur. Il permet d'afficher ou de masquer des informations contextuelles pertinentes en fonction de l'endroit où l'utilisateur regarde. Cela peut améliorer la convivialité et réduire la charge cognitive en présentant les informations précisément au moment et à l'endroit où elles sont nécessaires, améliorant ainsi l'expérience globale de l'utilisateur.

Analyse comportementale
Les données d'Eye tracking peuvent fournir des informations sur le comportement, l'attention et les préférences des utilisateurs. Les systèmes d'informatique spatiale peuvent analyser les modèles de regard et utiliser ces informations pour personnaliser les expériences, optimiser l'emplacement du contenu et améliorer les interfaces utilisateur. Ces données peuvent être exploitées pour la recherche sur les utilisateurs, les tests de convivialité et les progrès ultérieurs des technologies d'informatique spatiale, ainsi que pour la simple numérisation des pratiques de recherche sur l'eye tracking établies de longue date.

Surmonter les obstacles techniques de l'informatique spatiale avec l'eye tracking

L'informatique spatiale pose plusieurs défis techniques qui doivent être relevés pour une mise en œuvre réussie. En voici quelques-uns :

Suivi et localisation
Le suivi et la localisation précis de la position et du mouvement de l'utilisateur dans le monde physique sont cruciaux pour des expériences informatiques spatiales transparentes. Des algorithmes robustes et des techniques de fusion de capteurs sont nécessaires pour assurer un suivi précis et en temps réel dans des environnements complexes et dynamiques. Le positionnement de l'œil de l'utilisateur est essentiel pour l'expérience de l'utilisateur au-delà des cas d'utilisation les plus simples de superposition de notifications.

Cartographie de l'environnement
La création et le maintien d'une représentation numérique détaillée de l'environnement physique sont essentiels pour l'informatique spatiale. Parmi les défis à relever, citons la cartographie précise des objets physiques et des surfaces, la gestion des changements de conditions d'éclairage et des occlusions, et la garantie de la cohérence entre les mondes virtuel et physique. L'Eye tracking permet de rendre avec précision le contenu numérique et d'aligner les objets sur la perspective de l'utilisateur.

Méthodes d'interaction et d'entrée
L'informatique spatiale nécessite des méthodes d'interaction intuitives et naturelles. Le développement de mécanismes d'entrée permettant aux utilisateurs d'interagir avec des objets virtuels, d'effectuer des gestes et de fournir des commandes d'entrée de manière confortable et précise est un défi. Il s'agit de concevoir des interfaces utilisateur efficaces et d'exploiter des technologies telles que le suivi des mains, la reconnaissance vocale et la commande gestuelle, qui dépendent toutes de l'Eye tracking en tant qu'entrée clé pour la sélection d'objets et de menus, sans être trop dépendantes de mouvements complexes ou gênants. Cela est d'autant plus vrai que la durée d'utilisation augmente et que les mouvements répétitifs deviennent de plus en plus fatigants, et qu'il existe également de nombreux cas d'utilisation mains libres dans le monde réel.

Puissance de calcul
L'informatique spatiale implique le traitement de grandes quantités de données en temps réel, y compris les données des capteurs, la cartographie de l'environnement, le rendu d'objets virtuels et la fourniture d'expériences transparentes pour l'utilisateur. Assurer une puissance de calcul suffisante et réduire la latence tout en optimisant les performances sont des défis importants, en particulier pour les appareils mobiles et Eye tracker portables. Le rendu par fovéation et le transport de données sont des moyens de réduire la charge de traitement afin d'obtenir une meilleure qualité visuelle et des performances confortables.

Création de contenu et normes
Le développement d'un contenu de haute qualité pour l'informatique spatiale nécessite de nouveaux outils et flux de travail. Les concepteurs et les développeurs doivent s'adapter aux exigences uniques de la création d'objets et d'environnements virtuels en 3D. En outre, l'établissement de l'interopérabilité et de la normalisation entre les différentes plates-formes et appareils d'informatique spatiale est crucial pour une adoption généralisée. Tobii possède de vastes connaissances dans ce domaine, que nous mettons à la disposition des développeurs sur notre site web. Nous continuons à développer nos plateformes afin de fournir des signaux de base conformes aux normes les plus récentes.

Respect de la vie privée et considérations éthiques
L'eye tracking peut être utilisé pour un positionnement correct, une gestion adaptée du profil de l'utilisateur et un partage pratique des appareils. Toutefois, la vie privée de l'utilisateur, la sécurité des données et les considérations éthiques constituent des préoccupations majeures. La capture et le traitement des données du monde réel peuvent soulever des problèmes de confidentialité, et il est important d'établir des lignes directrices et des garanties claires pour protéger les informations de l'utilisateur et assurer une utilisation responsable des technologies informatiques spatiales. Tobii travaille en étroite collaboration avec tous ses partenaires afin de s'assurer que notre politique GDPR est appliquée pour protéger l'intégrité et la confidentialité des données de chaque personne qui interagit avec notre technologie.

Quelle est la prochaine étape ?

Le concept de l'informatique spatiale a déjà progressivement modifié diverses industries, qui ont été limitées davantage par la technologie que par l'imagination humaine.

L'intégration de la technologie d'eye tracking, en particulier avec les solutions de Tobii, améliore la synergie entre l'interaction homme-machine, rendant l'expérience globale plus naturelle, confortable et perspicace avec des appareils et des smart glasses plus petits et plus efficaces. Quels que soient les termes utilisés pour décrire la progression de notre interaction avec le contenu virtuel, les gens ne seront intéressés que lorsque la technologie sera suffisamment mature pour prendre en charge des cas d'utilisation significatifs, car la nouveauté pure des seuls Eye tracker portables a été épuisée depuis longtemps.

Que le point d'entrée soit un casque VR/MR ou des smart glasses AR, envisager un fournisseur d'eye tracking est une démarche stratégique pour libérer tout le potentiel de l'informatique spatiale. Chez Tobii, notre expertise en matière d'eye tracking, combinée à son engagement à surmonter les défis techniques tout en fournissant des solutions peu coûteuses et évolutives, nous positionne comme un partenaire fiable pour surmonter les défis actuels en matière d'innovation dans l'industrie de la RX. Explorez les possibilités transformatrices du
eye tracking et de l'informatique spatiale avec Tobii pour créer des produits de pointe qui redéfinissent les expériences des utilisateurs alors que le fossé entre les mondes virtuel et réel continue de se réduire.