引言

想象一下：一天早晨你在臥室床上蘇醒，對著頭頂的電燈動動手指就能開燈，對著窗臺方向滑動就能開窗簾，走到洗手臺前洗漱時七元宇宙公眾號的頁面就會直接漂浮在空中等著你閱讀......互聯網從手機和電腦中“跳”出來，填充在你周圍的世界。

在空間計算的范式下，計算機能夠理解并增強物理空間本身。你不再需要點擊屏幕，而是直接與“錨定”在真實場景中的數字對象進行交互。正如Reddit的一位開發者所描述：空間計算追求的是一種“永遠不需要關閉的增強現實”，在這個系統中，數字信息始終存在于現實環境當中。它的本質是計算機，但卻又編織在真實的三維空間里，而不像手機和電腦禁錮在二維屏幕。

值得注意的是，空間計算融合了虛擬內容和現實世界：把“數字內容與現實世界混合在一起”，為我們帶來“真”沉浸式體驗。而這與VR和AR又不同，傳統的VR完全用虛擬來代替現實，普通的AR則是在我們的視野中疊加數字圖像。而空間計算致力于將數字與物理空間無縫銜接，讓我們能夠像和真實物體一樣與數字內容互動，可以很自然地處理數字信息。

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全新界面：空間即屏幕

空間計算會徹底顛覆用戶體驗——我們將從點擊屏幕轉向在空中進行手勢操作，把“空間作為界面”。再次想象一下：你不再需要打開手機app，而是揮揮手或者說句話，就能在空白的墻上召喚出一個懸浮白板，同事們都是以真人大小類似全息投影的數字分身坐在會議桌周圍，會議所需要的文本、圖像和視頻都變成飄在空中可以自由抓取、隨時移動的“實物”。

在現實中，這意味著更加真實、更加直觀的全新交互方式。你可以用兩根手指在空氣中捏合來調整窗口大小，或者用眼睛注視虛擬圖標來選擇內容（眼動追蹤）。現實中的地板、桌面或者墻壁都可以變成“實時屏幕”：任何表面都能顯示內容。

空間計算你可以理解為是“一種區別于傳統互聯網（二維的手機電腦）的新型計算機”。它給我們帶來的是類似科幻電影中超級英雄所使用的交互界面，比如你面前的空氣就是“瀏覽器”，你不再需要打開百度或者打開Google，而是直接用手指著廣州塔并問出你想問的問題，就能看到“投射”在廣州塔上的詳細答案。

當然，這種轉變意味著我們需要學習這種新設計。例如：我們可以通過實際行走或者輕拂手腕來“滾動”內容，而不是使用帶有滾動條的窗口；虛擬的按鈕可以放在我們的手掌中；一直懸浮在客廳中庭的虛擬電視，或者出現在物體旁邊的虛擬助手（例如動畫頭像）。空間計算的核心在于，用戶在現實空間中可以與數字內容本身的方式進行交互，而不是通過屏幕上的抽象控件......

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空間計算的關鍵技術

雖然空間計算區別于AR和VR，但它們也有很多相同的技術支持，而空間計算最大的不同是它整合了三維感知智能系統。舉幾個例子：

• 深度傳感器與攝像頭：空間計算設備必須能夠感知周圍環境。當然目前大多數頭戴顯示（頭顯）和智能手機也都使用RGB攝像頭、紅外深度傳感器或者激光雷達（LiDAR），有些還會使用立體攝像頭來捕捉空間的三維信息。

• 運動追蹤 (IMU)：頭顯和手機內置的慣性傳感器（陀螺儀和加速度計）能夠持續不斷地追蹤頭部和設備的空間位移。

• SLAM與三維建圖：即時定位與地圖構建（SLAM）軟件實時構建環境地圖并追蹤設備在其中的位置。這使得數字對象在移動時始終保持在正確的位置上。

• 眼動追蹤和手勢識別：先進的系統會使用攝像頭和傳感器來檢測你的視線或指向。眼動追蹤和手勢識別功能讓你能夠解放雙手，輕松選擇或操控虛擬內容。

• 人工智能與計算機視覺：機器學習賦予系統"感知能力"——例如識別墻壁、家具或人物，能夠理解場景語義或掃描物體。AI則可以標記表面（例如地板、桌子、墻壁），檢測人臉，或識別你的意圖（例如手勢指向）。這種智能才使交互更加自然。

• 高速互聯：5G/6G、邊緣計算與云端協同有助于處理圖形渲染與實時物體識別等繁重的計算任務，這樣才有可能使輕量化的無線眼鏡配備強大的遠程AI的同時，全天候佩戴在我們臉上。

• 顯示與光學：目前專用的波導顯示器與微型LED投影儀才能實現高亮的疊加效果。像Magic Leap 或 Apple Vision Pro等采用的是透明光學鏡片將圖像投射到眼中，像一些VR頭顯則用穿透式攝像頭融合實景（可以理解為先將外部環境通過攝像頭錄制下來再進行處理）。當然，視野無感融合、輕量化的眼鏡式顯示器才是未來的發展趨勢，因為沒人會把幾百克的“磚頭”一直綁在臉上。

當然，除此之外還有很多，就像本欄目元宇宙深度研究第一篇內容《什么是元宇宙？一場史無前例的顛覆性變革》所講的：

元宇宙（這里指空間互聯網）融合大量當代最前沿的科技的系統性創新，它將會如同互聯網曾引發的革命一樣 林益銘，公眾號：七元宇宙

以上這些技術共同構起空間計算的“數字神經系統”。換句話說，你周圍的世界就都變成了用戶交互界面：每一面墻、每一個桌面，甚至每一處戶外場景，都承載著交互數據。

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案例研究：空間計算不再止步科幻

空間計算其實已經在我們國家以及全球各個行業都有落地應用，下面主要是我之前所了解到的一些例子：

• 導航與地圖：在智能手機中（雖然不及眼鏡的效果），AR 導航可以將指引方向的箭頭疊加在街景視野上，例如國外的谷歌地圖、國內的高德地圖都已實現。在某些旅游景區，我們就可以使用帶有當地特色的AR導航（比如你在手機上下載一款軟件然后來到故宮，進門開始你透過手機相機就能看到路面上漂浮著指引箭頭，走到特定地方就會有一個虛擬講解員出現為你講解）。除此之外，像華為等汽車制造商也正在嘗試將導航信息投射到擋風玻璃上的HUD抬頭顯示。未來甚至可能還會拓展到摩托車、自行車上。

• 醫療與健康：醫生可以使用空間計算進行手術規劃和指導。比如佩戴MR頭戴設備（Microsoft HoloLens等）的外科醫生可以在手術過程中將 MRI 掃描或患者數據疊加在患者身上進行可視化操作。在康復方面，AR 練習可以通過可視化的表達幫助患者在實景空間中進行康復運動。國內的一家醫院已開始試點將 AR 用于遠程會診：北京的一位專家可以通過實時指導的方式幫助偏遠地區的醫生進行手術。

• 教育與培訓：教室因3D數字模型而變得大不一樣。記得前段時間國內爆火的一個視頻：一位物理老師利用Apple Vision Pro在三維空間中給學生演示物體的運動軌跡。除此之外，生物專業的學生可以戴上AR眼鏡觀看懸浮在課桌上的脈動心臟；在工業培訓中工人們可以通過觀看真實機器上的全息指令來學習維修；像國外的一些學校在疫情期間學生們可以在VR教室中上課；國內的大學也在嘗試通過MR平臺進行虛擬校園參觀和遠程教學。

• 零售與廣告：空間計算使虛擬試穿成為可能。購物者可以將手機對準自己，看看眼鏡或衣服穿上戴上的效果，像宜家的Place、國內的京東淘寶也提供AR家具擺放功能，可以把一張一米八的床或者兩米高的巨型冰箱一比一“搬”到家里，合適再下單。除此之外廣告也是一個很好的方向，比如進到電梯看到的一張廣告，廣告里面的代言人“跳”出來為你講解產品，或者盤旋在故宮上的龍飛到你身邊把你包圍......AR自助服務終端可以讓我們能夠直觀地看到產品。

• 工業與制造：工廠使用 AR 進行裝配和運維。佩戴智能眼鏡的技術人員可以查看實時機器示意圖或獲得實時遠程支持：其他地方的專家可以在技術人員的視野范圍內“繪制”指令。例如，波音和華為的工程團隊已經使用 AR 頭戴設備將線路圖疊加在飛機或電信設備上。自動化倉庫使用空間映射來引導機器人并優化布局，有效地將倉庫視為一個三維數據網格。

上面這些例子表明，空間計算正在消除數字內容與物理空間的界限。很多國內的科技企業也正在“悄悄”布局：華為和中興通訊已申請AR眼鏡專利、阿里和騰訊正在為購物和社交應用開發XR體驗、像Rokid和Xreal（Nreal）這樣的初創公司也推出了爆款AR眼鏡。在西方，蘋果的Vision Pro和Meta的Quest系列正在突破類似的上限。雖然具體的應用方向各不相同，但全球的趨勢顯而易見：數字信息正在突破屏幕藩籬，加速融入我們物理環境。

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未來趨勢：可穿戴設備與環境智能的天下

雖然空間計算的應用有所落地，但它仍處于起步階段，能夠令人興奮的“殺手”級應用才剛剛開始：

• AR眼鏡與隱形眼鏡：輕巧的頭戴式設備前景廣闊。各大公司都在加速將笨重的頭戴式設備改造成能夠全天候佩戴的眼鏡（像谷歌蘋果已經推出來的AR眼鏡原型，Meta的Ray-Ban Stories目前也提供基礎版AR功能，國內小米也在近期宣布推出AI眼鏡）。未來幾年，我們也許會看到配備完整AR功能并且無限接近透明（沒有光柵）的智能眼鏡，甚至還有正在實驗階段的智能隱形眼鏡，可以將圖像直接投射在我們的視網膜上。這些可穿戴的“計算機”將使得空間計算能夠始終處在我們的視野中，從而真正的取代屏幕。

• 空間操作系統：正如手機有 iOS/Android 系統一樣，空間計算也將會發展出自己的操作系統。像蘋果為 Vision Pro推出的全新VisionOS 、Meta 的Horizon平臺、微軟的MR工具包以及面向 AR 眼鏡的專有操作系統，都是邁出的第一步。空間操作系統可以管理 3D 窗口、追蹤手勢并在設備和云端之間分配任務。我們可以期待空間應用的“應用商店”以及開發者打造 3D 體驗的新工具包。

• 環境智能與物聯網融合：空間計算與環境智能相契合。嵌入在建筑物或家具中的傳感器可以與 AR 眼鏡共享數據。例如，“智能家居”可能會點亮墻壁上的虛擬控件，或者工廠可能擁有隱形的 RFID 標簽，AR 眼鏡可以讀取這些標簽并顯示零件詳細信息。在這一愿景中，日常物品將轉化為情境感知入口：你的冰箱可能會顯示懸浮在表面的菜單（比如冰箱里剩余的蔬菜可以做成什么菜品），或者城市街道可能會將交通數據傳輸到空中（比如遠方紅綠燈的倒計時、發送事故的擁堵情況等）。

• AI增強體驗：人工智能將帶來個性化的空間體驗。語音助手（超越 Siri/Alexa）將能夠預測你的需求；小愛同學直接化身虛擬數字人出現在你的房間和你對話。對話式AI與空間感知結合，可以在你移動時處理任務，比如“在窗框上方顯示天氣預報”、“即時翻譯的英文漂浮在空中”等。

所有這些趨勢都預示著未來數字層面的信息和智能都會融入到我們所處的真實世界中。隨著AR眼鏡技術的慢慢成熟，對應的價格也會慢慢變得親民。當人人都擁有AR的時候，所有的消費與工作場景將大規模空間化，屆時，空間互聯網將真正來臨。

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空間計算后，值得注意的“是”

空間計算不僅會改變技術，它還將徹底改變我們、改變信息以及改變我們與信息之間的關系。在這個過程中，有幾點值得思考：

• 從獨立到共享空間：現階段，手機等屏幕已經將我們孤立起來（我們每個人都會低頭看著自己的手機），而空間計算所帶來的空間互聯網將讓我們重新“抬頭”，同時，它將為我們帶來可共享的視覺空間：世界各地的朋友可以同步操作懸浮于各自客廳的3D模型（比如與家人探討新家的家私擺放、與商家共同組裝起一個柜子等）。另一方面，如果人們一直生活在自己的AR中，也可能會出現新的“信息繭房”。圍繞“存在感”和“注意力”的社會規范亟待重構。

• 物理情境賦能數據意義：數字數據將錨定物理環境，我們不再需要點擊鏈接才能觀看產品視頻，產品本身將在空間存儲信息。比如網購的一張桌子，你不再需要打開手機打開瀏覽器復制鏈接才能看到組裝教程，而是直接點擊桌子旁邊懸浮在空氣中的一個虛擬按鈕就能獲取，當然這只有佩戴AR眼鏡的人才能看到。把抽象的數據“錨定”在現實世界，這樣知識才能觸手可及，人們也會進一步提高學習與工作的直覺性。

• 隱私與信息過載：信息無處不在所帶來的一定是隱私變得至關重要。如果每個界面都能顯示數據，那控制只有誰才能看到哪些內容將會是一大挑戰，設計過濾器（讓我們只能看到桌子的組裝視頻而不是生產資料）并尊重個人空間將至關重要。此外，認知過載也存在風險：如果過多的數據淹沒了我們的感官（比如走出門口全是動態廣告），那么新的設計原則就必須能夠幫助我們專注于重要的事情。

• 文化影響：“空氣就是瀏覽器”的概念隱喻著我們或許會將周圍的空氣視為自己的數字資產。是現實的對應位置可以用作信息存儲還是只有自己的AR眼鏡才能看到？正如Reddit問答網的一位科技從業者所評論：盡管有人調侃“空間計算”只是營銷術語，但它如果成功將會改變我們的文化隱喻。就像智能手機重塑了我們的習慣一樣，空間計算將重新定義學習（教育是“親手實操”）、社交（是“面對面”了解）乃至身份認同（虛擬分身在共享AR環境中“替代”我們）。

總結

一個宏大的比喻：空間計算讓“世界本身變成一臺巨型計算機”。我們周圍的空氣如同網頁瀏覽器——目光所及之處皆可呈現數據。未來，我們不再需要點擊鼠標才能“瀏覽網頁”，而是自己本身就存在與網絡當中。但有幾點值得我們深度思考：當我們未佩戴眼鏡時，我們是否仍會慣性尋求“AR視角”？還是與現實之間的切換依然難以改變？就像很多人發出的警告：就像手機讓我們成癮一樣，空間計算也許會進一步加劇我們對媒介化現實的依賴。當然，像我們這些樂觀者則主張：它將讓我們重新解放——我們不再需要低頭走路（盯著手機），而是能夠抬頭挺胸，以更加人性化的方式與信息、與思想進行互動。

值得注意的是，我們再也不可能回到農耕時代了。無論最終結果如何，我相信空間計算將一定會重新定義我們與科技之間的關系。通過將物理空間轉化為計算界面，一個超越屏幕的3D互聯網空間互聯網即將到來！從硅谷初創團隊到深圳實驗室、中關村孵化器，全球力量正共同塑造這個新媒介。

“凌空觸控”的時代已開啟，它將徹底改變我們認知世界的方式——無論是字面意義還是隱喻意義。

如果你已經讀到這，我希望你能和我們一起走這條路。

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下一期，我們將深度研究VR是如何取代電腦，為我們的眼耳鼻舌身五個感官帶來“真”全沉浸式體驗......

部分參考資料：

1. 人民網《元宇宙熱潮：緣起、影響與展望》

2. Sofrecom《Metaverse: the path to becoming the Internet of the future》

3. OSL《Metaverse: The Virtual World Shaping Our Digital Future》

4. Medium《How China is Shaping the Future of the Metaverse with Digital Twins》

5. 環球時報《Shanghai starts metaverse services at 20 urban spots as part of pilot program》

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