Definition Was ist Spatial Computing / Immersive Computing

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Spatial Computing, auch als Immersive Computing bezeichnet, ist ein Computing-Konzept, das physischen Raum, virtuellen Raum und Nutzerinteraktion eng miteinander verschmilzt. Nutzer sind räumlich eingebunden, verwenden intuitive Schnittstellen und erfahren Anwendungen immersiv. Zum Spatial Computing gehören unter anderem die Bereiche Augmented Reality, Virtual Reality und Mixed Reality.

Spatial Computing ist ein Computing-Konzept, das physischen Raum, virtuellen Raum und Nutzerinteraktion eng miteinander verknüpft. Geprägt hat den Begriff der Forscher Simon Greenwold im Jahr 2003. Alternative Begriffe für Spatial Computing sind Immersive Computing oder Immersive Spatial Computing.

Die Bedeutung des Begriffs lässt sich recht gut aus den deutschen Übersetzungen der beiden englischen Begriffe "spatial" und "immersive" herleiten. "Spatial" bedeutet "räumlich" und "immersive" "eindringlich, fesselnd, involvierend". Mit Spatial Computing taucht der Nutzer tiefer in die Welt der Computer ein. Digitale und reale Welt verschmelzen und der Nutzer ist nicht mehr auf die herkömmliche Interaktion mit einem stationären Computer per Tastatur, Maus und Bildschirm angewiesen.

Die menschliche Interaktion mit der Maschine referenziert auf den realen Raum. Der Mensch verwendet den physikalischen Raum, Sprache, Gesten oder Körperbewegungen, um Eingaben zu senden, und empfängt Video- oder Audio-Output oder haptisches Feedback. Die User-Experience des Anwenders wird immersiv.

Zur Realisierung des Spatial Computings kommt eine große Bandbreite verschiedener Technologien zum Einsatz. Zum Immersiven Spatial Computing gehören unter anderem die Bereiche Augmented Reality, Virtual Reality und Mixed Reality. Das Konzept ist aber nicht darauf beschränkt und umfasst auch andere Bereiche wie digitale Zwillinge, Robotik, autonomes Fahren, sprachgesteuerte Assistenten und vieles mehr.

Die Technik hinter Spatial Computing

Immersives Spatial Computing ist durch die enormen Fortschritte in der Computer- und Netzwerktechnik, der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens, in der Sensorik, dem Natural Language Processing (NLP) und in anderen Bereichen möglich geworden. Die Datenverarbeitung dreidimensionaler Informationen ist nicht mehr auf stationäre Computer angewiesen, sondern lässt sich in kleine, bewegte Objekte integrieren oder in Cloud-Umgebungen verlagern. Zu den wichtigen technischen Funktionskomponenten und Geräten des Immersiven Computings gehören zum Beispiel:

• Cloud und Edge Computing

• Mobilfunktechnik wie 5G

• künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen

• Sensoren

• Videokameras

• Datenbrillen, VR-Headsets, AR-Brillen

• intelligente Lautsprecher

• intelligente Assistenten

• Smartphones

• 3D-Scanner, Holografie

• haptisches Equipment wie Handschuhe, Westen oder Bodysuits

Neben diesen "herkömmlichen" Technologien gibt es die so genannten "Full-Immersion-Technologien". Sie ermöglichen eine unmittelbare Interaktion und einen direkten Informationsaustausch zwischen Mensch und Computer, beispielsweise über Gedanken. Vollständige immersive Technologien werden unter anderem von den Neurowissenschaften und in der Medizin erforscht und umfassen Ideen wie Hirn-Computer-Schnittstellen oder Implantate.

Wichtige Bereiche des Spatial Computings: Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR), Mixed Reality (MR)

Aktuell wichtige Bereiche des Spatial Computings sind Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) und Mixed Reality (MR). Über Datenbrillen oder Headsets lassen sich virtuelle Objekte im Sichtfeld des Anwenders darstellen und einblenden. Alle drei Konzepte versuchen in gewisser Weise, Realität und Virtualität miteinander zu verbinden. Während bei der Virtual Reality die Realität ausgeblendet wird und der Mensch in eine vollständig neue digitale Welt eintaucht, blendet die Augmented Reality virtuelle Objekte in Abhängigkeit von realen Objekten in eine weiterhin sichtbare Realität ein. Der Anwender erhält Zusatzinformationen zur realen Welt. Mixed Reality geht einen Schritt weiter und blendet im Vergleich zu AR nicht nur Zusatzinformationen ein, sondern schafft eine gemischte Realität, in der virtuelle und echte Objekte interagieren. Reale und synthetische Inhalte verschwimmen.

Weitere Bereiche des Immersiven Spatial Computings

Immersives Spatial Computing ist nicht auf Virtual, Augmented oder Mixed Reality beschränkt und umfasst zahlreiche weitere Bereiche. Immer dann, wenn reale Welt, digitale Welt und Anwenderinteraktionen eng miteinander verknüpft sind und User in diese Welten eintauchen, kommen Konzepte und Technologien des Spatial Computings zum Einsatz. Dazu gehören zum Beispiel digitale Zwillinge als virtuelle Abbildung eines realen Objekts oder Systems, das sich in Echtzeit aktualisiert und komplexe Simulationen inklusive Interaktionen mit Menschen erlaubt. Weitere Bereiche des Spatial Computings sind die Robotik mit haptischen Feedbacksystemen, autonomes Fahren, intelligente sprach- oder gestengesteuerte Assistenten, intelligente Standorterkennung und Standortkennzeichnung, immersive Schulungen, Fernwartung, automatisierte Fertigung, immersives Online-Gaming oder Smart Warehouses.

Vorteile durch den Einsatz des Immersiven Spatial Computings

Der Einsatz des Immersiven Spatial Computings bietet zahlreiche Vorteile. Die Interaktion zwischen Mensch und Maschine wird vereinfacht und optimiert. Der Anwender muss sich nicht mehr mit stationären Computern und Schnittstellen wie Maus, Tastatur oder Bildschirm auseinandersetzen, sondern interagiert intuitiv mit den ihn umgebenden Systemen und Objekten. Der Einarbeitungsaufwand in neue Technologien wird reduziert. Effizienz und Produktivität im Unternehmen steigen. Im privaten Umfeld lassen sich alltägliche Tätigkeiten ohne komplexe Konfigurationsarbeit intuitiv beispielsweise per Sprach- oder Gestensteuerung intelligenten Assistenten übertragen. Weitere Vorteile durch den Einsatz von Spatial Computing sind:

• schnelles und einfaches Überwinden von Sprachbarrieren

• vereinfachtes Einholen von Fachwissen und Experten-Know-how durch direkte Interaktion

• ortsunabhängiges Arbeiten

• Reduzierung des Zeit- und Kostenaufwands für Reisen

• Verbesserung der Qualität von Produkten und Services durch umfassende Simulationsmöglichkeiten

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