computación espacial

La computación espacial se refiere a técnicas de interacción humano-computadora en 3D que los usuarios perciben como si tuvieran lugar en el mundo real, dentro y alrededor de sus cuerpos y entornos físicos, en lugar de estar confinadas a las pantallas de las computadoras o a mundos puramente virtuales. Este concepto invierte la práctica tradicional de enseñar a las personas a interactuar con las computadoras en entornos digitales y, en cambio, enseña a las computadoras a comprender mejor e interactuar con las personas de forma más natural en el mundo humano. Este concepto se superpone con otros, como la realidad extendida , la realidad aumentada , la realidad mixta , la interfaz de usuario natural , la computación contextual , la computación afectiva y la computación ubicua . El uso de la terminología para etiquetar y analizar estas tecnologías adyacentes es impreciso. ^{[ 1 ]}

Los dispositivos de computación espacial incluyen sensores —como cámaras RGB , cámaras de profundidad , rastreadores 3D , unidades de medición inercial u otras herramientas— para detectar y rastrear cuerpos humanos cercanos (incluidas manos, brazos, ojos, piernas, bocas) durante las interacciones cotidianas con personas y computadoras en un espacio 3D. ^{[ 2 ]} Además, utilizan visión artificial para intentar comprender escenas del mundo real, como habitaciones, calles o tiendas, leer etiquetas, reconocer objetos, crear mapas 3D y más. Con frecuencia, también utilizan realidad extendida y realidad mixta para superponer gráficos y audio 3D virtuales al sistema visual y auditivo humano como una forma de proporcionar información de manera más natural y contextual que las pantallas 2D tradicionales.

La computación espacial suele referirse a dispositivos informáticos personales como auriculares y audífonos, pero otras interacciones entre humanos y computadoras que aprovechan el posicionamiento espacial en tiempo real para las pantallas, como la proyección mapeada o las pantallas de entornos virtuales automáticos en cuevas , también pueden considerarse computación espacial si aprovechan la entrada de datos por parte de los participantes.

El término "computación espacial" aparentemente se originó en el campo de los SIG alrededor de 1985 ^{[ 3 ]} o antes para describir cálculos sobre información geoespacial a gran escala. Los primeros ejemplos de computación espacial en SIG incluyen ArcInfo y sus versiones, lanzadas inicialmente en 1981, ^{[ 4 ]} una parte de ArcGIS junto con ArcEditor, que en conjunto proporcionan mapeo, análisis, edición y geoprocesamiento para geodatabases. ^{[ 5 ]} Esto está relacionado de alguna manera con el uso moderno, pero a la escala de continentes, ciudades y vecindarios. ^{[ 6 ]} La computación espacial moderna está más centrada en la escala humana de interacción, alrededor del tamaño de una sala de estar o más pequeña. Pero no se limita a esa escala en su conjunto.

A principios de la década de 1990, cuando el campo de la realidad virtual comenzaba a comercializarse más allá de los laboratorios académicos y militares, una empresa emergente llamada Worldesign en Seattle utilizó el término Computación Espacial ^{[ 7 ]} para describir la interacción entre personas individuales y espacios 3D, operando más en el extremo humano de la escala que los ejemplos anteriores de SIG podrían haber contemplado. La compañía construyó un entorno similar a una CAVE que llamó Teatro de Entorno Virtual, cuya experiencia 3D consistía en un sobrevuelo virtual de la Meseta de Giza, alrededor del año 3000 a. C. Robert Jacobson, director ejecutivo de Worldesign, atribuye los orígenes del término a experimentos en el Laboratorio de Tecnología de Interfaz Humana, en la Universidad de Washington, bajo la dirección de Thomas A. Furness III . Jacobson fue cofundador de ese laboratorio antes de crear esta empresa emergente pionera en realidad virtual.

En 1997, una publicación académica de T. Caelli, Peng Lam y H. Bunke titulada "Computación espacial: cuestiones en visión, multimedia y tecnologías de visualización" introdujo el término de manera más amplia para audiencias académicas, ^{[ 8 ]} centrándose en una variedad de temas como el procesamiento de imágenes, la navegación por estima , el reconocimiento de objetos y la visualización de datos espaciales.

El término específico "computación espacial" fue mencionado nuevamente en 2003 por Simon Greenwold, ^{[ 9 ]} como "interacción humana con una máquina en la que la máquina retiene y manipula referentes a objetos y espacios reales". John Underkoffler, exalumno del MIT Media Lab, dio una charla TED en 2010 ^{[ 10 ]} en la que realizó una demostración en vivo de los sistemas de computación espacial multiusuario y multipantalla que estaba desarrollando Oblong Industries, que buscaba dar vida a las interfaces futuristas conceptualizadas por Underkoffler en las películas Minority Report e Iron Man.

Google Earth, lanzado inicialmente por Keyhole Inc. en 2001 y relanzado por Google en 2005, puede considerarse un SIG capaz e incluye herramientas y capacidades geoespaciales avanzadas. ^{[ 11 ]}

En 2019, Microsoft HoloLens publicó un vídeo que describía la colaboración de Airbus con Microsoft Azure para utilizar los servicios de realidad mixta de este último con el fin de optimizar y mejorar el proceso de diseño de aeronaves, así como reducir los errores en el desarrollo. ^{[ 12 ]} Airbus utilizó HoloLens 2 para este fin, y el vicepresidente ejecutivo de ingeniería afirmó que las fases de validación de su proceso de diseño se aceleraron enormemente en un 80 %, y que creía firmemente que se podrían lograr mejoras de hasta un 30 % en sus tareas industriales con HoloLens 2. Durante el vídeo de presentación, Airbus citó la madurez de los servicios de Microsoft Azure como un factor clave para el uso de HoloLens 2.

También en 2019, el ejército estadounidense se asoció con Microsoft para producir un Sistema Integrado de Aumento Visual (IVAS) basado en HoloLens para mejorar a los miembros de la infantería, otorgándoles diversas capacidades, que incluyen, entre otras, el uso de hologramas para entrenar, la proyección de mapas 3D en su campo de visión y la capacidad de ver a través del humo y las esquinas. ^{[ 13 ]} Microsoft recibió decenas de miles de horas de comentarios sobre sus sistemas para 2021. El sargento Marc Krugh afirmó en ese momento que la asociación con Microsoft ya había llevado al ejército a replantearse algunas de las estrategias operativas de sus tropas.

• Interfaz cerebro-computadora : conexión entre el cerebro y la computadora. 
• Ciberespacio : concepto que describe una tecnología digital interconectada y de amplia difusión. 
• OpenXR : estándar para el acceso a plataformas y dispositivos de realidad virtual y realidad aumentada. 
• Transhumanismo – Movimiento filosófico 
• Comunidad virtual : Comunidad virtual que existe en línea. Páginas que muestran breves descripciones de destinos de redireccionamiento. 
• Mundo virtual : entorno interactivo a gran escala simulado por ordenador. 
• WebXR : API experimental de JavaScript para dispositivos de realidad aumentada/virtual. 
• Wirehead : concepto en aplicaciones de ficción o futuristas.