增强现实能解决移动可视化吗?

自第一款iPhone诞生以来,移动设备上的数据可视化似乎很有希望:功能强大的便携式计算机!创新的触摸互动!高度本地化的内容!

作为应用程序和日常新闻内容的一部分,存在数百种用于移动设备的可视化, 但是,移动可视化还无法解决一个主要问题:
那里永远没有足够的空间。

移动显示器必须小巧以便携带,然后还会有手指碰到,通常使用数据可视化,更多的屏幕空间意味着更好的分析:能以更高的分辨率显示数据,从而发现较小的关系和部分数据,还可以并排显示多个图表并具有协调的视图,从而可以快速地从一个镜头到另一个镜头来回移动。

将图表贴在便签纸上或两张并排的海报上是有区别的, 我认为增强现实(AR)可以解决此问题。

Snapchat镜头

在过去的30多年中,AR一直是主要的研究方向,但现在正逐渐进入技术主流。AR将现实与虚拟信息叠加在一起,虚拟信息似乎是环境的一部分(根据您公司的隶属关系,该原理也可以称为混合现实)。想一想:具有面部跟踪功能的Snapchat镜头,Microsoft的HoloLens可以让您在沙发上玩Minecraft或苹果公司最近的ARKit。

最初提出AR时,头戴式耳机通常体积大,分辨率低且刷新率低。头部运动和屏幕上的内容之间的联系使您很难跟上现实世界中虚拟元素的错觉,甚至可能导致网络疾病。

智能手机的生产和技术的改进,导致更好的组件的更低价格,已经彻底改变了虚拟现实技术和增强现实技术-因为它们都基于类似的技术(小型,高分辨率便携式显示器,头部跟踪等) 。

因此,尽管我们当前的AR主要基于摄像头的隐喻(您正在通过手机查看面部滤镜或神奇宝贝),但将来的 AR应该仅适用于耳机-希望也可以智能化眼镜-让您的手可以与(增强的)现实互动。

那么,未来的AR如何解决移动可视化的屏幕空间不足的问题?

通过增强您的现实,AR可以将屏幕同时放置在任何地方和任何地方。屏幕变成完全虚拟的-具有所有优势。屏幕空间的缺乏不再存在,因为这些虚拟屏幕可能会占据整个视场(甚至超出整个视场)。

另外,就像其他移动设备一样,AR设备知道您在世界上的什么位置(由于地理位置而定),但甚至更多:您正在看的位置和内容!将其与自动对象识别相结合,您将获得各种引人入胜的应用程序来打开视觉化的数据。

更具体地说,对于这些未来的增强现实可视化,我可以看到三个有希望的方向:
定位个人可视化
移动可视化的承诺之一一直是创建个性化的数据体验。各种应用程序都利用您的位置,例如,以当前位置为中心的地图(Google地图),显示您周围的餐馆(Yelp)或跟踪运行的路线(Runkeeper)。
AR可视化具有变得更加个性化的潜力:了解您的偏好和目标后,它可以在正确的时间显示正确的数据。更有趣的是,一切都可以位于在正确的地方:

AR可视化成为您环境的一部分,并通过放置在正确位置的相关信息来扩展实际对象或人员。可视化不再是在发光框内显示的图像,而是向世界增强的纹理。
想象一下,试图在一场暴风雪中穿越波士顿,您的应用程序确切知道您要去的地方,并且可以从互联网上获取相关信息。它还知道您正在公共汽车,并可以帮助您做出决定:我应该坐公共汽车还是乘坐Uber?我要快点吗 我必须转往哪里?这需要多长时间?这场雪会永远终结吗?
所有这些信息就在您需要的地方,并且完全是私人的-没有其他人可以看到您看到的内容。这是个人可视化的最终表达。
同样,AR可视化可以显示与您相关,但可能与每个人都不相关的数据。

您可能正在超市的过道中徘徊,被大量信息轰炸,近年来,包装设计并不一定会朝着更容易获得营养信息的方向发展。我珍视我盯着小型印刷标签所花费的时间,这是行业与管理部门之间数月的激烈讨论的结果。

虽然有免费提供的营养信息数据库,但在搜索框中键入产品名称,选择正确的名称,检查信息,然后对货架上的每个闪闪发光的盒子重复该信息……听起来很无趣。

如果机器可以帮助您解决该问题,在营养(以及饮食方面的限制)方面采取自己的喜好并显示简单的热量图,为您提供正确的产品该怎么办?筛选完成后,您仍然可以通过最终候选人,并做出更加明智的决定。每个人都有自己的自定义热图,因为在虚拟化中有足够的空间来容纳它。

所有这些项目的共同点在于,它们主要是用于数据访问的接口。该信息通常位于互联网上的某个地方,但只能通过文本搜索或晦涩的API调用进行访问。AR的优势在于其基于摄像头的对象识别,这就是整个世界成为了此数据的接口:只需看一下即可接收更多信息, 可以说,自从黎明以来,我们进行信息访问的方式相同。
3D可视化
您没听错,我也在这里越界:我认为3D可视化可能会更加有用,甚至可以成为增强现实的主流。
3D可视化在数据可视化社区中不受欢迎,其原因是出现了许多不良的3D Excel图表和公然的市场欺骗。但是,如果您查看它们背后的感知科学,它们实际上可能并不是那么可怕(请参阅Robert Kosara在其博客上的精彩讨论)。当然,它们会遭受遮挡和透视变形的困扰,但是也许其他的空间尺寸可以弥补这一点,尤其是当我们将它们与AR的最重要特征结合在一起时:现实世界中的位置。
想象一下,您的咖啡桌上摆着可怕的3D条形图,就在您的面前,有遮挡(前条遮挡后条)和变形(后条看起来相对较小)。

我在SketchUp中拖动框的3D可视化

但是在AR中,3D可视化的主要问题-全部虚拟化-并不那么明显。抽象的条形成为您环境的一部分-显然,后面的条形看起来比实际的小(将它们与旁边的实体书比较)。同样,就像在现实世界中一样,通过在桌子上四处移动即可轻松解决遮挡问题。其他立体声提示(很难在2D照片中显示)使虚拟条看上去比实际更真实。
这遵循了“ 体现的认知”的思想,该理论假定我们的认知与我们的身体存在紧密联系,而不是显而易见的。使用AR,您仍然可以使用自己的身体来探索数据,这是您环境的一部分,这与虚拟现实相反,在虚拟现实中,您与环境和身体都完全隔离,这可能会造成很大的混乱。
零星的研究指出AR 3D的发展是一个有前途的方向(Ware和Mitchell于2005年创建了一个高效的3D节点图,并且有一个关于沉浸式分析的研讨会系列),但我认为AR工具箱的普及将导致在不久的将来会有更多结果。
是的,将有趋势是将第一个AR应用程序充满浮华的3D内容,就像第一批新的3D电影坚持要始终向观众投掷虚拟对象一样。但这最终将消退,并使3D成为数据可视化工具包中的可行方法。
到处都有浮动屏幕
最后,AR只需让您根据需要创建任意大小和形状的显示,即可解决移动可视化永远无法容纳空间的难题。在您周围自由浮动,仍然是2D,但可以根据需要移动。

只是一些假期的光网络分析

由于完整的AR设备的物理屏幕就在您的鼻子上,因此它们可以在您的环境中创建无限数量的任意大小的虚拟屏幕,头部跟踪使您可以像使用物理屏幕一样在它们之间进行切换:只需转动头部即可。
这些虚拟屏幕在分辨率方面很有趣-因为它们只是模拟,所以它们的分辨率可以根据您的需要进行精细调整。AR头戴式耳机的物理分辨率始终保持不变,但是当虚拟屏幕的仅一部分可见时(由于您站在一个虚拟屏幕附近),则整个物理分辨率都将映射到虚拟屏幕的这一部分。这很好用,因为我们的眼睛无法看到无限清晰的一切。我们通常会在环​​境中四处走动,越来越近地进行深入检查。与虚拟屏幕相同-尽管远处它们的分辨率较低,但您可以根据需要移动到尽可能近的距离,以观看无限细腻的细节。
在这个方向上有一些想法-Isenberg等。描述了“ 混合图像可视化 ”,该图像在不同的观看距离下显示了不同类型的可视化。类似地,静态胖字体通过符号和亮度对值的多层编码,显示了针对不同观看距离的不同方面。而且,当然,高度详细的基于纸张的可视化本质上允许在概述或详细信息级别访问数据。
这些虚拟2D屏幕也是一种很好的过渡技术,直到所有旧版应用程序都已映射到AR上下文(如果有的话)。您可以将它们视为虚拟监视器,与常规的物理监视器一样,只是瞬时的,免费的并且是100%环保的。
另一个优势是,特别是在公共场合可视化敏感数据(无论是个人数据还是企业数据)时,其他所有人完全看不见它们。AR中不存在“ 肩窥 ” 的问题,因此,即使它可能占据了整个视场,也没人能看到虚拟屏幕上的内容。
那么,在我们可以进行AR可视化之前需要多长时间?
诸如ARKit之类的工具的发布将使功能强大的AR应用程序在未来几年变得更加普遍。苹果的另一个不错的副作用是,一旦显示技术变得足够成熟(特别是薄),以至于他们可以发布自己的AR眼镜(其专利所指),他们就已经拥有了一个与AR兼容的应用程序商店。

摘自Apple的AR技术专利

微软的HoloLens已经面世,虽然不是很轻便,笨拙,但是当您戴上它时几乎是神奇的。Google拥有Daydream和Tango,它们可能成为增强现实的强大组合,我们将看到哪些技术巨头将率先将AR推向主流。

但是无论如何:智能手机是一种过渡性技术,实际上,我们正在朝着一个没有屏幕的世界迈进,那里的一切都是屏幕。在这个世界上,您可能想要进行数据可视化的所有屏幕空间都立即可用。

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