隨著國(guó)產(chǎn)首款3A游戲《黑神話：悟空》火爆出圈，一種名為“空間計(jì)算”的技術(shù)隨之引發(fā)人們關(guān)注并迅速點(diǎn)燃資本市場(chǎng)，相關(guān)公司備受市場(chǎng)矚目。

《黑神話：悟空》在全球收獲無(wú)數(shù)擁躉，背后離不開強(qiáng)大的科技支撐。毛發(fā)分明的妖怪，逼真形象的佛像，身臨其境般的寺廟……《黑神話：悟空》制作團(tuán)隊(duì)運(yùn)用空間計(jì)算-定位捕捉技術(shù)，復(fù)刻出一個(gè)栩栩如生的虛擬世界。打造出接近真人級(jí)別的圖形和畫面，空間計(jì)算技術(shù)功不可沒。

熱度漸起 空間計(jì)算有望進(jìn)入新階段

空間計(jì)算并不是一個(gè)新概念，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景也遠(yuǎn)不止游戲領(lǐng)域。

空間計(jì)算技術(shù)其實(shí)源自計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，它是一種智能感知物理空間、用戶和物體的行為，并將數(shù)字信息無(wú)縫融合到物理環(huán)境，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合并與用戶進(jìn)行自然交互的技術(shù)。

Apple Vision Pro于今年2月在美上市，讓整個(gè)空間計(jì)算領(lǐng)域迎來(lái)新一輪紅利期。蘋果公司CEO蒂姆·庫(kù)克將空間計(jì)算定義為“計(jì)算技術(shù)新時(shí)代的開端”。他說(shuō)，“如同 Mac將我們帶入個(gè)人計(jì)算時(shí)代，iPhone將我們帶入移動(dòng)計(jì)算時(shí)代，Apple Vision Pro將帶我們進(jìn)入空間計(jì)算時(shí)代。”

蘋果所指的空間計(jì)算更多是與AR、VR以及MR的相關(guān)技術(shù)，然而自動(dòng)駕駛、空間遙感定位等很多新興領(lǐng)域其實(shí)也是空間計(jì)算的一部分。

“三維立體空間計(jì)算技術(shù)是相對(duì)于二維平面移動(dòng)計(jì)算的巨大變革。”教育部長(zhǎng)江學(xué)者、北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室喬秀全教授表示，隨著新一代輕薄化、智能化XR眼鏡終端成熟，將推動(dòng)二維平面互聯(lián)網(wǎng)向三維立體互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用形態(tài)轉(zhuǎn)變，為元宇宙的沉浸式應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

中赫集團(tuán)副總裁、工體元宇宙GTVerse創(chuàng)始人葛頎也表達(dá)了相同觀點(diǎn)。他認(rèn)為，過(guò)去70多年，人類生活在兩個(gè)空間：一個(gè)是遵循物理規(guī)則的三維現(xiàn)實(shí)世界，一個(gè)是千變?nèi)f化的二維數(shù)字世界?？臻g計(jì)算是新一代人機(jī)交互的范式革命，正在將這兩個(gè)空間打造為沉浸式數(shù)實(shí)融合的新空間。

繼生成式AI之后，2024年也被一些業(yè)界人士視為“空間計(jì)算元年”。在近期出版的《空間計(jì)算 人工智能驅(qū)動(dòng)的新商業(yè)革命》一書中，來(lái)自元宇宙和沉浸式空間領(lǐng)域的兩位海外作者將空間計(jì)算看作是“繼手機(jī)之后的下一代人機(jī)交互平臺(tái)”。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，全球空間計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將從2023年的1246億美元增長(zhǎng)到2032年的6202億美元，預(yù)測(cè)期間的復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)18.2%，預(yù)示著未來(lái)發(fā)展空間非常廣闊。

應(yīng)用場(chǎng)景廣泛 推動(dòng)數(shù)實(shí)空間融合

在《黑神話：悟空》游戲中，大量采用空間計(jì)算技術(shù)，一定程度上做到了“真實(shí)世界的虛擬化”和“虛擬世界的真實(shí)化”。

通過(guò)精準(zhǔn)掃描文物、古建筑等，應(yīng)用到游戲場(chǎng)景構(gòu)建中，讓沉睡多年的文物“火”起來(lái)。通過(guò)人物動(dòng)捕技術(shù)，讓游戲人物的動(dòng)作更自然流暢。同時(shí)，利用強(qiáng)大的三維渲染引擎，畫面更加逼真，光照更加自然。

作為利亞德旗下專注空間計(jì)算方向的子公司，成立于2017年的虛擬動(dòng)點(diǎn)為《黑神話：悟空》提供了動(dòng)作捕捉技術(shù)服務(wù)。據(jù)公司負(fù)責(zé)人介紹，為保證游戲中虛擬形象的實(shí)時(shí)交互，通過(guò)動(dòng)捕方式1:1記錄真實(shí)人物神態(tài)、身姿及行動(dòng)細(xì)節(jié)，對(duì)2D圖像快速進(jìn)行3D重建，并通過(guò)準(zhǔn)確識(shí)別標(biāo)記點(diǎn)，運(yùn)算輸出標(biāo)記點(diǎn)質(zhì)心數(shù)據(jù)，反饋系統(tǒng)通過(guò)算法計(jì)算實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)動(dòng)畫形象。

“在游戲空間中，空間計(jì)算主要用于復(fù)刻‘人、物、環(huán)境’三類對(duì)象。”據(jù)商湯智能產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)田豐介紹，目前利亞德、商湯科技等國(guó)產(chǎn)3D技術(shù)，能通過(guò)攝像頭采集360度的2D照片，進(jìn)行3D建模，小物體建模誤差在毫米級(jí)精度，大環(huán)境建模精度誤差在厘米級(jí)，如人臉的微妙表情變化就是通過(guò)機(jī)器視覺建模獲得。展望未來(lái)，當(dāng)積累了足夠多的人體運(yùn)動(dòng)模式、環(huán)境素材庫(kù)，就能從真人驅(qū)動(dòng)升級(jí)到AI驅(qū)動(dòng)游戲人物，進(jìn)一步降低游戲制作成本。

作為一種深度交互技術(shù)，決定了空間計(jì)算的應(yīng)用極為廣泛。除游戲制作外，醫(yī)學(xué)、工業(yè)、數(shù)字人都是重要應(yīng)用方向，幾乎觸及每一個(gè)行業(yè)。

在地理信息系統(tǒng)（GIS）中，空間計(jì)算被用于分析地理數(shù)據(jù)，如地形、土地利用、交通網(wǎng)絡(luò)等，為城市規(guī)劃提供決策支持。空間計(jì)算在智能交通領(lǐng)域也展現(xiàn)出巨大潛力。例如，自動(dòng)駕駛汽車通過(guò)空間計(jì)算識(shí)別道路、交通信號(hào)和其他車輛的位置，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。在AR/VR/MR領(lǐng)域，空間計(jì)算實(shí)時(shí)感知用戶位置和動(dòng)作，將虛擬對(duì)象準(zhǔn)確疊加到現(xiàn)實(shí)世界中，提供沉浸式體驗(yàn)。

喬秀全表示，空間計(jì)算打通線上線下，實(shí)現(xiàn)物理世界和虛擬世界無(wú)縫融合。通過(guò)精準(zhǔn)掃描復(fù)刻物理世界，可以在數(shù)字空間打造數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界實(shí)時(shí)感知和反饋控制，并能推演預(yù)測(cè)未來(lái)變化趨勢(shì)。

發(fā)展前景廣闊 助推數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新

放眼全球，蘋果、亞馬遜、英偉達(dá)等科技巨頭均在積極布局空間計(jì)算。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，華為、阿里、騰訊等在建模引擎、數(shù)據(jù)庫(kù)、定位等方向開展探索，并與產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)形成生態(tài)。

從行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)看，盡管空間計(jì)算國(guó)際頭部企業(yè)較多，國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)較少，但國(guó)內(nèi)也有自己的優(yōu)勢(shì)。清華大學(xué)五道口金融學(xué)院科創(chuàng)金融研究中心的研究報(bào)告顯示，國(guó)內(nèi)在傳感器、光學(xué)器件、顯示屏、開發(fā)工具等空間計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈的一些環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用。報(bào)告認(rèn)為，隨著元宇宙興起，以及meta在消費(fèi)級(jí)空間計(jì)算上的商業(yè)成功，中國(guó)的空間計(jì)算市場(chǎng)迎來(lái)第二次風(fēng)口。

Ganos是達(dá)摩院數(shù)據(jù)庫(kù)與存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合阿里云共同研發(fā)的新一代位置智能引擎。兩年前，Ganos V5.0版本的推出，揭開了數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)軟件在3D全空間計(jì)算方向上的新篇章。阿里云Ganos產(chǎn)品負(fù)責(zé)人宋震認(rèn)為，孿生全空間數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展，將助力傳統(tǒng)數(shù)字孿生系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)，向全空間、可計(jì)算、真孿生系統(tǒng)演進(jìn)。

在政策推動(dòng)層面，北京市提出“采用設(shè)備廠商出題，企業(yè)揭榜方式，組織攻關(guān)空間計(jì)算、內(nèi)容渲染等關(guān)鍵技術(shù)”，上海市提出“重點(diǎn)布局空間計(jì)算、智能編碼、分布式渲染分發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”。此外，貴州、安徽、河南、浙江等地也發(fā)布相關(guān)政策文件，旨在推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、智慧城市和數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)發(fā)展。盡管這些文件并未直接提及空間計(jì)算技術(shù)，但空間計(jì)算作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新的重要支撐技術(shù)之一，有望在這些政策的實(shí)施中得到進(jìn)一步應(yīng)用。

中國(guó)數(shù)實(shí)融合50人論壇智庫(kù)專家洪勇表示，雖然目前尚未有專門針對(duì)空間計(jì)算技術(shù)的單一政策文件，但這一領(lǐng)域的進(jìn)展被納入到更廣泛的數(shù)字經(jīng)濟(jì)和智慧城市發(fā)展戰(zhàn)略之中。這些政策不僅為技術(shù)創(chuàng)新提供了方向性指導(dǎo)，也為相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境。

從事虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究30多年，北京航空航天大學(xué)新媒體藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院院長(zhǎng)沈旭昆深有體會(huì)。“虛實(shí)結(jié)合的技術(shù)總是處在不斷演變和進(jìn)化過(guò)程中，技術(shù)的發(fā)展要突出使用的方便性，這樣才能創(chuàng)造新的使用場(chǎng)景。”他認(rèn)為，空間計(jì)算還在不斷發(fā)展，未來(lái)不排除會(huì)誕生新的智能交互方式，但推動(dòng)技術(shù)迭代和終端使用的便捷性，始終是需要提升的兩大關(guān)鍵。

從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，邁向基于輕薄化XR終端的空間計(jì)算時(shí)代未來(lái)可期。“6G將會(huì)是空間計(jì)算大放異彩的時(shí)代，沉浸式通信將成為我們的主流服務(wù)。”喬秀全說(shuō)，未來(lái)“通信、感知和計(jì)算”將深度融合，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息與物理空間按需融合、自然交互。