引言
想象一下：一天早晨你在卧室床上苏醒，对着头顶的电灯动动手指就能开灯，对着窗台方向滑动就能开窗帘，走到洗手台前洗漱时七元宇宙公众号的页面就会直接漂浮在空中等着你阅读......互联网从手机和电脑中“跳”出来，填充在你周围的世界。
在空间计算的范式下，计算机能够理解并增强物理空间本身。你不再需要点击屏幕，而是直接与“锚定”在真实场景中的数字对象进行交互。正如Reddit的一位开发者所描述：空间计算追求的是一种“永远不需要关闭的增强现实”，在这个系统中，数字信息始终存在于现实环境当中。它的本质是计算机，但却又编织在真实的三维空间里，而不像手机和电脑禁锢在二维屏幕。
值得注意的是，空间计算融合了虚拟内容和现实世界：把“数字内容与现实世界混合在一起”，为我们带来“真”沉浸式体验。而这与VR和AR又不同，传统的VR完全用虚拟来代替现实，普通的AR则是在我们的视野中叠加数字图像。而空间计算致力于将数字与物理空间无缝衔接，让我们能够像和真实物体一样与数字内容互动，可以很自然地处理数字信息。
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全新界面：空间即屏幕
空间计算会彻底颠覆用户体验——我们将从点击屏幕转向在空中进行手势操作，把“空间作为界面”。再次想象一下：你不再需要打开手机app，而是挥挥手或者说句话，就能在空白的墙上召唤出一个悬浮白板，同事们都是以真人大小类似全息投影的数字分身坐在会议桌周围，会议所需要的文本、图像和视频都变成飘在空中可以自由抓取、随时移动的“实物”。
在现实中，这意味着更加真实、更加直观的全新交互方式。你可以用两根手指在空气中捏合来调整窗口大小，或者用眼睛注视虚拟图标来选择内容（眼动追踪）。现实中的地板、桌面或者墙壁都可以变成“实时屏幕”：任何表面都能显示内容。
空间计算你可以理解为是“一种区别于传统互联网（二维的手机电脑）的新型计算机”。它给我们带来的是类似科幻电影中超级英雄所使用的交互界面，比如你面前的空气就是“浏览器”，你不再需要打开百度或者打开Google，而是直接用手指着广州塔并问出你想问的问题，就能看到“投射”在广州塔上的详细答案。
当然，这种转变意味着我们需要学习这种新设计。例如：我们可以通过实际行走或者轻拂手腕来“滚动”内容，而不是使用带有滚动条的窗口；虚拟的按钮可以放在我们的手掌中；一直悬浮在客厅中庭的虚拟电视，或者出现在物体旁边的虚拟助手（例如动画头像）。空间计算的核心在于，用户在现实空间中可以与数字内容本身的方式进行交互，而不是通过屏幕上的抽象控件......
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空间计算的关键技术
虽然空间计算区别于AR和VR，但它们也有很多相同的技术支持，而空间计算最大的不同是它整合了三维感知智能系统。举几个例子：
深度传感器与摄像头：空间计算设备必须能够感知周围环境。当然目前大多数头戴显示（头显）和智能手机也都使用RGB摄像头、红外深度传感器或者激光雷达（LiDAR），有些还会使用立体摄像头来捕捉空间的三维信息。
运动追踪 (IMU)：头显和手机内置的惯性传感器（陀螺仪和加速度计）能够持续不断地追踪头部和设备的空间位移。
SLAM与三维建图：即时定位与地图构建（SLAM）软件实时构建环境地图并追踪设备在其中的位置。这使得数字对象在移动时始终保持在正确的位置上。
眼动追踪和手势识别：先进的系统会使用摄像头和传感器来检测你的视线或指向。眼动追踪和手势识别功能让你能够解放双手，轻松选择或操控虚拟内容。
人工智能与计算机视觉：机器学习赋予系统"感知能力"——例如识别墙壁、家具或人物，能够理解场景语义或扫描物体。AI则可以标记表面（例如地板、桌子、墙壁），检测人脸，或识别你的意图（例如手势指向）。这种智能才使交互更加自然。
高速互联：5G/6G、边缘计算与云端协同有助于处理图形渲染与实时物体识别等繁重的计算任务，这样才有可能使轻量化的无线眼镜配备强大的远程AI的同时，全天候佩戴在我们脸上。
显示与光学：目前专用的波导显示器与微型LED投影仪才能实现高亮的叠加效果。像Magic Leap 或 Apple Vision Pro等采用的是透明光学镜片将图像投射到眼中，像一些VR头显则用穿透式摄像头融合实景（可以理解为先将外部环境通过摄像头录制下来再进行处理）。当然，视野无感融合、轻量化的眼镜式显示器才是未来的发展趋势，因为没人会把几百克的“砖头”一直绑在脸上。
当然，除此之外还有很多，就像本栏目元宇宙深度研究第一篇内容《什么是元宇宙？一场史无前例的颠覆性变革》所讲的：
元宇宙（这里指空间互联网）融合大量当代最前沿的科技的系统性创新，它将会如同互联网曾引发的革命一样 林益铭，公众号：七元宇宙
以上这些技术共同构起空间计算的“数字神经系统”。换句话说，你周围的世界就都变成了用户交互界面：每一面墙、每一个桌面，甚至每一处户外场景，都承载着交互数据。
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案例研究：空间计算不再止步科幻
空间计算其实已经在我们国家以及全球各个行业都有落地应用，下面主要是我之前所了解到的一些例子：
导航与地图：在智能手机中（虽然不及眼镜的效果），AR 导航可以将指引方向的箭头叠加在街景视野上，例如国外的谷歌地图、国内的高德地图都已实现。在某些旅游景区，我们就可以使用带有当地特色的AR导航（比如你在手机上下载一款软件然后来到故宫，进门开始你透过手机相机就能看到路面上漂浮着指引箭头，走到特定地方就会有一个虚拟讲解员出现为你讲解）。除此之外，像华为等汽车制造商也正在尝试将导航信息投射到挡风玻璃上的HUD抬头显示。未来甚至可能还会拓展到摩托车、自行车上。
医疗与健康：医生可以使用空间计算进行手术规划和指导。比如佩戴MR头戴设备（Microsoft HoloLens等）的外科医生可以在手术过程中将 MRI 扫描或患者数据叠加在患者身上进行可视化操作。在康复方面，AR 练习可以通过可视化的表达帮助患者在实景空间中进行康复运动。国内的一家医院已开始试点将 AR 用于远程会诊：北京的一位专家可以通过实时指导的方式帮助偏远地区的医生进行手术。
教育与培训：教室因3D数字模型而变得大不一样。记得前段时间国内爆火的一个视频：一位物理老师利用Apple Vision Pro在三维空间中给学生演示物体的运动轨迹。除此之外，生物专业的学生可以戴上AR眼镜观看悬浮在课桌上的脉动心脏；在工业培训中工人们可以通过观看真实机器上的全息指令来学习维修；像国外的一些学校在疫情期间学生们可以在VR教室中上课；国内的大学也在尝试通过MR平台进行虚拟校园参观和远程教学。
零售与广告：空间计算使虚拟试穿成为可能。购物者可以将手机对准自己，看看眼镜或衣服穿上戴上的效果，像宜家的Place、国内的京东淘宝也提供AR家具摆放功能，可以把一张一米八的床或者两米高的巨型冰箱一比一“搬”到家里，合适再下单。除此之外广告也是一个很好的方向，比如进到电梯看到的一张广告，广告里面的代言人“跳”出来为你讲解产品，或者盘旋在故宫上的龙飞到你身边把你包围......AR自助服务终端可以让我们能够直观地看到产品。
工业与制造：工厂使用 AR 进行装配和运维。佩戴智能眼镜的技术人员可以查看实时机器示意图或获得实时远程支持：其他地方的专家可以在技术人员的视野范围内“绘制”指令。例如，波音和华为的工程团队已经使用 AR 头戴设备将线路图叠加在飞机或电信设备上。自动化仓库使用空间映射来引导机器人并优化布局，有效地将仓库视为一个三维数据网格。
上面这些例子表明，空间计算正在消除数字内容与物理空间的界限。很多国内的科技企业也正在“悄悄”布局：华为和中兴通讯已申请AR眼镜专利、阿里和腾讯正在为购物和社交应用开发XR体验、像Rokid和Xreal（Nreal）这样的初创公司也推出了爆款AR眼镜。在西方，苹果的Vision Pro和Meta的Quest系列正在突破类似的上限。虽然具体的应用方向各不相同，但全球的趋势显而易见：数字信息正在突破屏幕藩篱，加速融入我们物理环境。
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未来趋势：可穿戴设备与环境智能的天下
虽然空间计算的应用有所落地，但它仍处于起步阶段，能够令人兴奋的“杀手”级应用才刚刚开始：
AR眼镜与隐形眼镜：轻巧的头戴式设备前景广阔。各大公司都在加速将笨重的头戴式设备改造成能够全天候佩戴的眼镜（像谷歌苹果已经推出来的AR眼镜原型，Meta的Ray-Ban Stories目前也提供基础版AR功能，国内小米也在近期宣布推出AI眼镜）。未来几年，我们也许会看到配备完整AR功能并且无限接近透明（没有光栅）的智能眼镜，甚至还有正在实验阶段的智能隐形眼镜，可以将图像直接投射在我们的视网膜上。这些可穿戴的“计算机”将使得空间计算能够始终处在我们的视野中，从而真正的取代屏幕。
空间操作系统：正如手机有 iOS/Android 系统一样，空间计算也将会发展出自己的操作系统。像苹果为 Vision Pro推出的全新VisionOS 、Meta 的Horizon平台、微软的MR工具包以及面向 AR 眼镜的专有操作系统，都是迈出的第一步。空间操作系统可以管理 3D 窗口、追踪手势并在设备和云端之间分配任务。我们可以期待空间应用的“应用商店”以及开发者打造 3D 体验的新工具包。
环境智能与物联网融合：空间计算与环境智能相契合。嵌入在建筑物或家具中的传感器可以与 AR 眼镜共享数据。例如，“智能家居”可能会点亮墙壁上的虚拟控件，或者工厂可能拥有隐形的 RFID 标签，AR 眼镜可以读取这些标签并显示零件详细信息。在这一愿景中，日常物品将转化为情境感知入口：你的冰箱可能会显示悬浮在表面的菜单（比如冰箱里剩余的蔬菜可以做成什么菜品），或者城市街道可能会将交通数据传输到空中（比如远方红绿灯的倒计时、发送事故的拥堵情况等）。
AI增强体验：人工智能将带来个性化的空间体验。语音助手（超越 Siri/Alexa）将能够预测你的需求；小爱同学直接化身虚拟数字人出现在你的房间和你对话。对话式AI与空间感知结合，可以在你移动时处理任务，比如“在窗框上方显示天气预报”、“即时翻译的英文漂浮在空中”等。
所有这些趋势都预示着未来数字层面的信息和智能都会融入到我们所处的真实世界中。随着AR眼镜技术的慢慢成熟，对应的价格也会慢慢变得亲民。当人人都拥有AR的时候，所有的消费与工作场景将大规模空间化，届时，空间互联网将真正来临。
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空间计算后，值得注意的“是”
空间计算不仅会改变技术，它还将彻底改变我们、改变信息以及改变我们与信息之间的关系。在这个过程中，有几点值得思考：
从独立到共享空间：现阶段，手机等屏幕已经将我们孤立起来（我们每个人都会低头看着自己的手机），而空间计算所带来的空间互联网将让我们重新“抬头”，同时，它将为我们带来可共享的视觉空间：世界各地的朋友可以同步操作悬浮于各自客厅的3D模型（比如与家人探讨新家的家私摆放、与商家共同组装起一个柜子等）。另一方面，如果人们一直生活在自己的AR中，也可能会出现新的“信息茧房”。围绕“存在感”和“注意力”的社会规范亟待重构。
物理情境赋能数据意义：数字数据将锚定物理环境，我们不再需要点击链接才能观看产品视频，产品本身将在空间存储信息。比如网购的一张桌子，你不再需要打开手机打开浏览器复制链接才能看到组装教程，而是直接点击桌子旁边悬浮在空气中的一个虚拟按钮就能获取，当然这只有佩戴AR眼镜的人才能看到。把抽象的数据“锚定”在现实世界，这样知识才能触手可及，人们也会进一步提高学习与工作的直觉性。
隐私与信息过载：信息无处不在所带来的一定是隐私变得至关重要。如果每个界面都能显示数据，那控制只有谁才能看到哪些内容将会是一大挑战，设计过滤器（让我们只能看到桌子的组装视频而不是生产资料）并尊重个人空间将至关重要。此外，认知过载也存在风险：如果过多的数据淹没了我们的感官（比如走出门口全是动态广告），那么新的设计原则就必须能够帮助我们专注于重要的事情。
文化影响：“空气就是浏览器”的概念隐喻着我们或许会将周围的空气视为自己的数字资产。是现实的对应位置可以用作信息存储还是只有自己的AR眼镜才能看到？正如Reddit问答网的一位科技从业者所评论：尽管有人调侃“空间计算”只是营销术语，但它如果成功将会改变我们的文化隐喻。就像智能手机重塑了我们的习惯一样，空间计算将重新定义学习（教育是“亲手实操”）、社交（是“面对面”了解）乃至身份认同（虚拟分身在共享AR环境中“替代”我们）。
总结
一个宏大的比喻：空间计算让“世界本身变成一台巨型计算机”。我们周围的空气如同网页浏览器——目光所及之处皆可呈现数据。未来，我们不再需要点击鼠标才能“浏览网页”，而是自己本身就存在与网络当中。但有几点值得我们深度思考：当我们未佩戴眼镜时，我们是否仍会惯性寻求“AR视角”？还是与现实之间的切换依然难以改变？就像很多人发出的警告：就像手机让我们成瘾一样，空间计算也许会进一步加剧我们对媒介化现实的依赖。当然，像我们这些乐观者则主张：它将让我们重新解放——我们不再需要低头走路（盯着手机），而是能够抬头挺胸，以更加人性化的方式与信息、与思想进行互动。
值得注意的是，我们再也不可能回到农耕时代了。无论最终结果如何，我相信空间计算将一定会重新定义我们与科技之间的关系。通过将物理空间转化为计算界面，一个超越屏幕的3D互联网空间互联网即将到来！从硅谷初创团队到深圳实验室、中关村孵化器，全球力量正共同塑造这个新媒介。
“凌空触控”的时代已开启，它将彻底改变我们认知世界的方式——无论是字面意义还是隐喻意义。
如果你已经读到这，我希望你能和我们一起走这条路。
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下一期，我们将深度研究VR是如何取代电脑，为我们的眼耳鼻舌身五个感官带来“真”全沉浸式体验......
部分参考资料：
1. 人民网《元宇宙热潮：缘起、影响与展望》
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. 环球时报《Shanghai starts metaverse services at 20 urban spots as part of pilot program》
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