《黑神话：悟空》在全球收获无数拥趸，背后离不开强大的科技支撑。毛发分明的妖怪，逼真形象的佛像，身临其境般的寺庙……《黑神话：悟空》制作团队运用空间计算-定位捕捉技术，复刻出一个栩栩如生的虚拟世界。打造出接近真人级别的图形和画面，空间计算技术功不可没。
图为《黑神话：悟空》游戏中悟空的形象。新华社发
热度渐起 空间计算有望进入新阶段
空间计算并不是一个新概念，这项技术的应用前景也远不止游戏领域。
空间计算技术其实源自计算机科学领域，它是一种智能感知物理空间、用户和物体的行为，并将数字信息无缝融合到物理环境，实现虚实融合并与用户进行自然交互的技术。
Apple Vision Pro于今年2月在美上市，让整个空间计算领域迎来新一轮红利期。苹果公司CEO蒂姆·库克将空间计算定义为“计算技术新时代的开端”。他说，“如同 Mac将我们带入个人计算时代，iPhone将我们带入移动计算时代，Apple Vision Pro将带我们进入空间计算时代。”
苹果所指的空间计算更多是与AR、VR以及MR的相关技术，然而自动驾驶、空间遥感定位等很多新兴领域其实也是空间计算的一部分。
“三维立体空间计算技术是相对于二维平面移动计算的巨大变革。”教育部、北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室乔秀全教授表示，随着新一代轻薄化、智能化XR眼镜终端成熟，将推动二维平面互联网向三维立体互联网应用形态转变，为元宇宙的沉浸式应用奠定基础。
中赫集团副总裁、工体元宇宙GTVerse创始人葛颀也表达了相同观点。他认为，过去70多年，人类生活在两个空间：一个是遵循物理规则的三维现实世界，一个是千变万化的二维数字世界。空间计算是新一代人机交互的范式革命，正在将这两个空间打造为沉浸式数实融合的新空间。
继生成式AI之后，2024年也被一些业界人士视为“空间计算元年”。在近期出版的《空间计算 人工智能驱动的新商业革命》一书中，来自元宇宙和沉浸式空间领域的两位海外作者将空间计算看作是“继手机之后的下一代人机交互平台”。
根据研究机构的预测，全球空间计算市场规模将从2023年的1246亿美元增长到2032年的6202亿美元，预测期间的复合年增长率达18.2%，预示着未来发展空间非常广阔。
应用场景广泛 推动数实空间融合
在《黑神话：悟空》游戏中，大量采用空间计算技术，一定程度上做到了“真实世界的虚拟化”和“虚拟世界的真实化”。
通过精准扫描文物、古建筑等，应用到游戏场景构建中，让沉睡多年的文物“火”起来。通过人物动捕技术，让游戏人物的动作更自然流畅。同时，利用强大的三维渲染引擎，画面更加逼真，光照更加自然。
作为利亚德旗下专注空间计算方向的子公司，成立于2017年的虚拟动点为《黑神话：悟空》提供了动作捕捉技术服务。据公司负责人介绍，为保证游戏中虚拟形象的实时交互，通过动捕方式1:1记录真实人物神态、身姿及行动细节，对2D图像快速进行3D重建，并通过准确识别标记点，运算输出标记点质心数据，反馈系统通过算法计算实时驱动动画形象。
“在游戏空间中，空间计算主要用于复刻‘人、物、环境’三类对象。”据商汤智能产业研究院院长田丰介绍，目前利亚德、商汤科技等国产3D技术，能通过摄像头采集360度的2D照片，进行3D建模，小物体建模误差在毫米级精度，大环境建模精度误差在厘米级，如人脸的微妙表情变化就是通过机器视觉建模获得。展望未来，当积累了足够多的人体运动模式、环境素材库，就能从真人驱动升级到AI驱动游戏人物，进一步降低游戏制作成本。
作为一种深度交互技术，决定了空间计算的应用极为广泛。除游戏制作外，医学、工业、数字人都是重要应用方向，几乎触及每一个行业。
在地理信息系统（GIS）中，空间计算被用于分析地理数据，如地形、土地利用、交通网络等，为城市规划提供决策支持。空间计算在智能交通领域也展现出巨大潜力。例如，自动驾驶汽车通过空间计算识别道路、交通信号和其他车辆的位置，实现自主导航。在AR/VR/MR领域，空间计算实时感知用户位置和动作，将虚拟对象准确叠加到现实世界中，提供沉浸式体验。
乔秀全表示，空间计算打通线上线下，实现物理世界和虚拟世界无缝融合。通过精准扫描复刻物理世界，可以在数字空间打造数字孪生体，实现对物理世界实时感知和反馈控制，并能推演预测未来变化趋势。
8月20日，游戏爱好者在杭州一家索尼门店通过游戏机体验游戏《黑神话：悟空》。新华社发（龙巍摄）
发展前景广阔 助推数字经济创新
放眼全球，苹果、亚马逊、英伟达等科技巨头均在积极布局空间计算。国内市场，华为、阿里、腾讯等在建模引擎、数据库、定位等方向开展探索，并与产业链企业形成生态。
从行业竞争看，尽管空间计算国际头部企业较多，国内头部企业较少，但国内也有自己的优势。清华大学五道口金融学院科创金融研究中心的研究报告显示，国内在传感器、光学器件、显示屏、开发工具等空间计算产业链的一些环节发挥着重要作用。报告认为，随着元宇宙兴起，以及Meta在消费级空间计算上的商业成功，中国的空间计算市场迎来第二次风口。
Ganos是达摩院数据库与存储实验室联合阿里云共同研发的新一代位置智能引擎。两年前，Ganos V5.0版本的推出，揭开了数据库基础软件在3D全空间计算方向上的新篇章。阿里云Ganos产品负责人宋震认为，孪生全空间数据库的发展，将助力传统数字孪生系统实现全面升级，向全空间、可计算、真孪生系统演进。
在政策推动层面，北京市提出“采用设备厂商出题，企业揭榜方式，组织攻关空间计算、内容渲染等关键技术”，上海市提出“重点布局空间计算、智能编码、分布式渲染分发等关键技术研发”。此外，贵州、安徽、河南、浙江等地也发布相关政策文件，旨在推动数字经济、智慧城市和数据要素市场发展。尽管这些文件并未直接提及空间计算技术，但空间计算作为数字经济创新的重要支撑技术之一，有望在这些政策的实施中得到进一步应用。
中国数实融合50人论坛智库专家洪勇表示，虽然目前尚未有专门针对空间计算技术的单一政策文件，但这一领域的进展被纳入到更广泛的数字经济和智慧城市发展战略之中。这些政策不仅为技术创新提供了方向性指导，也为相关企业和研究机构创造了良好的发展环境。
从事虚拟现实技术研究30多年，北京航空航天大学新媒体艺术与设计学院院长沈旭昆深有体会。“虚实结合的技术总是处在不断演变和进化过程中，技术的发展要突出使用的方便性，这样才能创造新的使用场景。”他认为，空间计算还在不断发展，未来不排除会诞生新的智能交互方式，但推动技术迭代和终端使用的便捷性，始终是需要提升的两大关键。
从技术发展趋势看，迈向基于轻薄化XR终端的空间计算时代未来可期。“6G将会是空间计算大放异彩的时代，沉浸式通信将成为我们的主流服务。”乔秀全说，未来“通信、感知和计算”将深度融合，真正实现数字信息与物理空间按需融合、自然交互。
来源：新华网
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