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

《黑神話：悟空》在全球收獲無數(shù)擁躉，背后離不開強大的科技支撐。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》制作團隊運用空間計算-定位捕捉技術(shù)，復(fù)刻出一個栩栩如生的虛擬世界。打造出接近真人級別的圖形和畫面，空間計算技術(shù)功不可沒。

熱度漸起 空間計算有望進入新階段

空間計算并不是一個新概念，這項技術(shù)的應(yīng)用前景也遠不止游戲領(lǐng)域。

空間計算技術(shù)其實源自計算機科學(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)字信息無縫融合到物理環(huán)境，實現(xiàn)虛實融合并與用戶進行自然交互的技術(shù)。

Apple Vision Pro于今年2月在美上市，讓整個空間計算領(lǐng)域迎來新一輪紅利期。蘋果公司CEO蒂姆·庫克將空間計算定義為“計算技術(shù)新時代的開端”。他說，“如同 Mac將我們帶入個人計算時代，iPhone將我們帶入移動計算時代，Apple Vision Pro將帶我們進入空間計算時代。”

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

“三維立體空間計算技術(shù)是相對于二維平面移動計算的巨大變革。”教育部長江學(xué)者、北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)全國重點實驗室喬秀全教授表示，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)。

中赫集團副總裁、工體元宇宙GTVerse創(chuàng)始人葛頎也表達了相同觀點。他認為，過去70多年，人類生活在兩個空間：一個是遵循物理規(guī)則的三維現(xiàn)實世界，一個是千變?nèi)f化的二維數(shù)字世界?？臻g計算是新一代人機交互的范式革命，正在將這兩個空間打造為沉浸式數(shù)實融合的新空間。

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

根據(jù)研究機構(gòu)的預(yù)測，全球空間計算市場規(guī)模將從2023年的1246億美元增長到2032年的6202億美元，預(yù)測期間的復(fù)合年增長率達18.2%，預(yù)示著未來發(fā)展空間非常廣闊。

應(yīng)用場景廣泛 推動數(shù)實空間融合

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

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

作為利亞德旗下專注空間計算方向的子公司，成立于2017年的虛擬動點為《黑神話：悟空》提供了動作捕捉技術(shù)服務(wù)。據(jù)公司負責(zé)人介紹，為保證游戲中虛擬形象的實時交互，通過動捕方式1:1記錄真實人物神態(tài)、身姿及行動細節(jié)，對2D圖像快速進行3D重建，并通過準確識別標(biāo)記點，運算輸出標(biāo)記點質(zhì)心數(shù)據(jù)，反饋系統(tǒng)通過算法計算實時驅(qū)動動畫形象。

“在游戲空間中，空間計算主要用于復(fù)刻‘人、物、環(huán)境’三類對象。”據(jù)商湯智能產(chǎn)業(yè)研究院院長田豐介紹，目前利亞德、商湯科技等國產(chǎn)3D技術(shù)，能通過攝像頭采集360度的2D照片，進行3D建模，小物體建模誤差在毫米級精度，大環(huán)境建模精度誤差在厘米級，如人臉的微妙表情變化就是通過機器視覺建模獲得。展望未來，當(dāng)積累了足夠多的人體運動模式、環(huán)境素材庫，就能從真人驅(qū)動升級到AI驅(qū)動游戲人物，進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，幾乎觸及每一個行業(yè)。

在地理信息系統(tǒng)（GIS）中，空間計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。空間計算在智能交通領(lǐng)域也展現(xiàn)出巨大潛力。例如，自動駕駛汽車通過空間計算識別道路、交通信號和其他車輛的位置，實現(xiàn)自主導(dǎo)航。在AR/VR/MR領(lǐng)域，空間計算實時感知用戶位置和動作，將虛擬對象準確疊加到現(xiàn)實世界中，提供沉浸式體驗。

喬秀全表示，空間計算打通線上線下，實現(xiàn)物理世界和虛擬世界無縫融合。通過精準掃描復(fù)刻物理世界，可以在數(shù)字空間打造數(shù)字孿生體，實現(xiàn)對物理世界實時感知和反饋控制，并能推演預(yù)測未來變化趨勢。

發(fā)展前景廣闊 助推數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新

放眼全球，蘋果、亞馬遜、英偉達等科技巨頭均在積極布局空間計算。國內(nèi)市場，華為、阿里、騰訊等在建模引擎、數(shù)據(jù)庫、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)競爭看，盡管空間計算國際頭部企業(yè)較多，國內(nèi)頭部企業(yè)較少，但國內(nèi)也有自己的優(yōu)勢。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告顯示，國內(nèi)在傳感器、光學(xué)器件、顯示屏、開發(fā)工具等空間計算產(chǎn)業(yè)鏈的一些環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用。報告認為，隨著元宇宙興起，以及meta在消費級空間計算上的商業(yè)成功，中國的空間計算市場迎來第二次風(fēng)口。

Ganos是達摩院數(shù)據(jù)庫與存儲實驗室聯(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)庫基礎(chǔ)軟件在3D全空間計算方向上的新篇章。阿里云Ganos產(chǎn)品負責(zé)人宋震認為，孿生全空間數(shù)據(jù)庫的發(fā)展，將助力傳統(tǒng)數(shù)字孿生系統(tǒng)實現(xiàn)全面升級，向全空間、可計算、真孿生系統(tǒng)演進。

在政策推動層面，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)空間計算、內(nèi)容渲染等關(guān)鍵技術(shù)”，上海市提出“重點布局空間計算、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，旨在推動數(shù)字經(jīng)濟、智慧城市和數(shù)據(jù)要素市場發(fā)展。盡管這些文件并未直接提及空間計算技術(shù)，但空間計算作為數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新的重要支撐技術(shù)之一，有望在這些政策的實施中得到進一步應(yīng)用。

中國數(shù)實融合50人論壇智庫專家洪勇表示，雖然目前尚未有專門針對空間計算技術(shù)的單一政策文件，但這一領(lǐng)域的進展被納入到更廣泛的數(shù)字經(jīng)濟和智慧城市發(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)和研究機構(gòu)創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境。

從事虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究30多年，北京航空航天大學(xué)新媒體藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院院長沈旭昆深有體會。“虛實結(jié)合的技術(shù)總是處在不斷演變和進化過程中，技術(shù)的發(fā)展要突出使用的方便性，這樣才能創(chuàng)造新的使用場景。”他認為，空間計算還在不斷發(fā)展，未來不排除會誕生新的智能交互方式，但推動技術(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)展趨勢看，邁向基于輕薄化XR終端的空間計算時代未來可期。“6G將會是空間計算大放異彩的時代，沉浸式通信將成為我們的主流服務(wù)。”喬秀全說，未來“通信、感知和計算”將深度融合，真正實現(xiàn)數(shù)字信息與物理空間按需融合、自然交互。