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1、空間計算發展報告（2024）3空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024年）4空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024年）5空間計算發展報告（2024）序 言空間計算是繼PC桌面計算、移動計算之后的一種虛實融合的“感知-通信-計算-交互”一體化的新型計算范式，通過對物理空間、用戶空間和信息空間的多模態感知、三維建模與虛實融合，實現虛擬信息基于物理場景和以用戶為中心的沉浸式體驗與實時動態交互?？臻g計算是元宇宙的核心關鍵支撐技術，已經成為世界各主要大國重點關注的新興戰略性技術?？臻g計算融合了傳感器技術、人工智能、計算機視覺、先進網絡等眾多前沿領域的成果，為我們帶來了前所未

2、有的沉浸式交互體驗。它不再局限于傳統的二維平面交互，而是將我們帶入一個三維沉浸式的虛實融合空間。未來以XR終端為主的空間計算時代，算力、人工智能與網絡通信技術將更加關鍵。特別是沉浸式通信已經成為6G的主要應用場景之一，6G將為空間計算技術的發展在通信、感知、計算等方面提供堅實支撐，成為空間計算發展的強大背景和綜合生態系統，為空間計算技術創新和應用拓展奠定基礎。隨著XR眼鏡技術的不斷升級和普適化推廣，空間計算的應用場景將日益廣泛，可以廣泛應用到工業、文旅、教育、醫療等行業。本報告深入分析了空間計算的發展現狀、涉及的關鍵技術、產業發展動態、行業應用情況、國內外標準制定情況、以及面臨的挑戰和未來的發

3、展趨勢，旨在為空間計算領域的研究者、開發者和決策者提供有價值的參考。讓我們共同期待空間計算為我們的生活帶來更多的驚喜與變革，引領我們走向一個更加智能、便捷和充滿無限可能的未來。張 平北京郵電大學網絡與交換技術全國重點實驗室主任、中國工程院院士 2024年12月8日于北京7空間計算發展報告（2024）目 錄錄8空間計算發展報告（2024）9空間計算發展報告（2024）10空間計算發展報告（2024）11空間計算發展報告（2024）1空間計算發展報告（2024）一、空間計算技術發展的背景景（一）空間計算發展的背景空間計算代表了一種全新的計算范式，通過虛擬與現實的深度融合，讓計算系統能夠理解、模擬和

4、增強物理空間?；仡櫽嬎慵夹g的發展歷程，大致經歷了從PC桌面計算到智能手機移動計算,再到以XR終端為主的空間計算時代的發展歷程。伴隨著人機交互技術的變革、劃時代終端的出現以及新型網絡技術的演進升級，每個階段都極大地擴展了計算的能力和應用場景，同時也提升了設備對環境的感知能力和用戶交互的自然性。1.1.1桌PC桌面計算時代這是早期的計算機計算范式，主要特點是用戶需要在固定的位置使用計算機，如個人臺式電腦（PC），核心技術是中央處理器（CPU）和存儲技術，確保了較強的計算和數據存儲能力。PC桌面計算為信息處理和辦公提供了強大的支持，但受限于物理空間和設備攜帶不便。PC時代的計算集中在二維模式下，人機

5、交互方式主要局限于鍵盤和鼠標，終端對物理環境的感知能力弱，難以對物理空間進行有效感知和計算，導致物理空間和數字空間處于割裂狀態，沉浸式體驗差。1.1.2桌移動計算時代隨著技術的發展，計算機開始小型化，滿足了商務人士對便攜性的需求，這一階段的主要代表是筆記本電腦。隨著3G/4G/5G移動通信技術的發展、智能手機和平板電腦的普及，人類真正進入到了移動計算的時代，計算從固定的桌面環境轉移到更加靈活的移動場景中。移動計算使得用戶可以在不同的地點進行隨時隨地的工作和學習，極大地提高了工作效率和生活的便利性。移動設備（特別是智能手機、平板）集成了多種傳感2空間計算發展報告（2024）器（如攝像頭、加速計、

6、GPS等），一定程度上增強了對環境的感知能力（特別是位置能力）。隨著2017年開始蘋果和Google先后推出了移動增強現實SDK ARKit和ARCore，開啟了虛實融合的移動應用體驗時代，但受限于基于觸摸屏的人機交互技術的局限，用戶的沉浸感體驗不強。沉浸式元宇宙應用呼喚新一代的沉浸式移動通信終端。1.1.3空空間計算時代以擴展現實XR終端為主的空間計算（Spatial Computing）作為新一代計算范式，不再局限于實體屏幕，而是在真實的物理空間中，通過擴展現實XR（涵蓋AR/VR/MR）技術，實現物理世界與數字世界的無縫融合，提供更加沉浸式的虛實融合體驗?？臻g計算技術標志著計算不再僅是功

7、能性的處理工具，還是人與物理世界、虛擬世界之間的橋梁?？臻g計算依賴于高精度的傳感器、攝像頭和算法（如深度學習和計算機視覺技術），能夠實現高精度的三維重建和實時人機交互，用戶通過手勢、語音、眼動、腦機接口等方式與虛擬物體交互，沉浸感和空間感知進一步增強。未來以XR終端為主的空間計算時代，算力、人工智能與網絡通信技術將更加關鍵，下一代XR終端的發展將是一個融合了硬件、網絡、算力和算法的全新階段，硬件、網絡、算力和算法緊密相連，共同推動空間計算技術的發展。特別是沉浸式通信已經成為6G的主要應用場景之一，6G將為空間計算技術的發展在通信、感知、計算等方面提供堅實支撐，成為空間計算發展的強大背景和綜合生

8、態系統，為技術創新和應用拓展奠定基礎。（二）空間計算概念定義廣義的空間計算指的是計算機對空間數據和空間關系的處理和分析能力，涉及空間數據的獲取、管理、處理和理解與空間位置相關的信息?？臻g計算的涵蓋范圍非常廣泛，比如最早的全球定位系統、虛擬現實/增強現實、機器人、自動駕駛等領域。3空間計算發展報告（2024）狹義的空間計算是指繼桌面計算、移動計算之后的一種虛實融合的“感知-通信-計算-交互”一體化的新型計算范式，通過對物理空間、用戶空間和信息空間的多模態感知、三維建模與虛實融合，實現虛擬信息基于物理場景和以用戶為中心的沉浸式呈現與實時動態交互?？臻g計算是元宇宙的入口關鍵技術，主要關注如何通過信息

9、技術將物理世界與數字世界深度耦合，使得虛擬與物理對象之間的交互自然高效，同時具備感知空間關系與語義推理的能力?？臻g計算不僅涉及空間數據的采集、處理和建模，還涵蓋了時間、位置和環境等多維度信息的集成分析，能夠感知和理解用戶周圍的空間，并將數字內容與現實場景相互交織。隨著移動XR終端的逐漸成熟，空間計算正助推移動互聯網從現有平面交互式應用形態向空間三維立體式應用形態轉型升級，逐漸成為下一代數字經濟和智能社會的底座技術，邁向未來6G沉浸式通信和元宇宙應用愿景。本報告主要聚焦狹義的空間計算概念，下圖為狹義的空間計算概念的技術體系，報告的后續章節主要圍繞本技術體系展開。圖1狹狹義的空間計算概念的技術體系

10、空間計算終端/平臺空間計算共性關鍵技術空間計算基礎支撐技術空間信息采集終端XR終端技術(硬件/軟件)可穿戴交互設備三維裸眼顯示終端空間計算服務平臺空間計算應用文旅工業商業教育娛樂辦公地產醫療多模態人機交互技術空間建模技術空間數據管理技術三維引擎技術空間感知與定位技術三維渲染技術網絡和通信技術算力資源專用芯片技術物聯感知技術人工智能技術4空間計算發展報告（2024）（三）空間計算的行業應用空間計算是一項不斷發展的新興技術，它旨在融合數字世界和物理世界，利用擴展現實XR（VR/AR/MR）、AI等技術，推進互聯網應用型態由二維平面向三維空間進化，可以廣泛應用于工業、文旅、商業、教育、醫療、軍事、地

11、產、娛樂等諸多行業。1.3.1空空間計算在工業行業的應用空間計算在工業行業中的應用能夠帶來生產效率的提升，為企業降低成本。例如，以空間計算為基礎的增強現實（AR）可將2D或3D信息疊加到真實物體和現實環境中，實時獲取裝配和維修指導，從而顯著減少誤操作和培訓成本，在遇到現場作業人員無法解決的情況時，可以借助AR向遠程專家尋求協助。此外，數字孿生技術也正在被廣泛采用，利用虛擬工廠模型與現實世界中的工廠實時同步，管理人員可以遠程監控生產線，進行預測性維護并優化生產流程。這些技術不僅降低了停機時間，極大提高了工廠資源利用率。在裝備制造業，汽車制造業，能源行業等諸多工業行業中，空間計算技術已經能夠為企業

12、帶來顯著收益。1.3.2空空間計算在文旅行業的應用空間計算正深度融合文旅產業，重塑產業結構與游客體驗。在旅游景點方面，借助三維重建技術，可以將旅游景點復刻到虛擬世界中，用戶可以足不出戶感受世界各地的著名景點的魅力。VR大空間技術的應用，能夠為游客打造更加沉浸式的虛擬游覽體驗。游客仿佛置身于一個巨大的虛擬空間中，周圍的景物栩栩如生，帶來前所未有的震撼感受?？臻g計算技術還可以為游客提供景點實時AR導航導覽服務。虛擬數字人導游以擬人化形象進行語音和AR講解，增加游覽的趣味性和社交性。在數字化文博領域，博物館可以通過空間計算技術進行數字化升級，實現3D復原與互5空間計算發展報告（2024）動展示。這為

13、文化傳承、教育、互動體驗等方面提供了新的可能性，對于推動博物館的發展和文化遺產的傳承具有重要意義?？臻g計算技術為歷史文化和現代旅游景點提供了全新的呈現形式和服務形態，在元宇宙概念的驅動下，空間計算將為文旅行業開創數字化的全新業態。1.3.3空空間計算在商業領域的應用在商業領域，空間計算正深刻改變商業的運營模式?？臻g計算技術在零售業推動了場景數字化，沉浸式的購物體驗?？臻g計算助力品牌推出數字藏品形式的虛擬商品，增強品牌的數字世界的影響力，擴展品牌市場。商場和線上平臺也開始使用AR來增強購物體驗，例如，商場通過AR應用為顧客提供室內導航，通過AR紅包或者優惠券等互動形式的廣告營銷活動，并引導顧客到

14、特定商鋪進行消費，增加了營銷內容的趣味性，達到吸引顧客參與，大大提升了廣告的推廣效果，實現了線上線下的互動。1.3.4空空間計算在教育行業的應用空間計算為教育和職業培訓帶來了創新的教學方式，可以促進教學方式的變革。通過VR和AR，學生可以體驗到沉浸式學習，例如，在虛擬環境中探訪歷史遺址，模擬化學實驗，或者學習復雜的機械原理。教師可以利用AR技術展示復雜的概念和模型，如解剖學等，增強學生對學習內容的理解。對于職業培訓，特別是那些存在高風險的工作，如飛行員訓練，VR技術還可以為他們提供虛擬訓練環境，讓他們在安全的虛擬世界中進行學習，減少了實際訓練的成本和風險?？臻g計算技術助力學生和教師可以在虛實融

15、合或者完全虛擬的環境中進行多人實時互動，打破物理空間限制，增強教學的體驗效果。1.3.5空空間計算在醫療行業的應用空間計算在醫療領域的應用正在迅速發展，借助增強現實（AR）、6空間計算發展報告（2024）虛擬現實（VR）、混合現實（MR）和AI技術，可以極大地改善醫療服務的效率和質量。主要應用在醫學培訓與教育、遠程醫療與咨詢、康復與治療、患者體驗與溝通等方面。例如，通過分析患者的醫學影像（如CT或MRI），創建3D模型，幫助醫生制定最佳手術方案，可以進行手術前規劃。在實際手術中，使用AR技術實時疊加患者的解剖結構，幫助醫生進行精確定位，這種方法已經在神經外科和骨科等領域取得成功。在遠程醫療與咨

16、詢方面，該技術可以用于虛擬會診。醫生和患者可以通過AR/VR技術進行遠程會診，醫生可以在虛擬環境中與患者互動，展示病情和治療方案，甚至開展遠程手術。1.3.6空空間計算在房地產行業的應用在房地產行業，空間計算同樣帶來了深刻的變革。借助虛擬現實技術，購房者或者租房者可以在線選擇房源實現虛擬看房，遠程參觀房屋，深入了解房間布局和裝修效果，提升購房或租房決策的效率與準確性?？臻g計算也極大推動了室內設計的發展，設計師可以通過增強現實（AR）在現實環境中實時展示家具和裝飾品的擺放效果，幫助客戶直觀地看到裝修后的效果，客戶通過空間計算技術查看不同的裝修風格和家具擺放，從而加速設計和裝修的決策過程。1.3.

17、7空空間計算在娛樂行業的應用空間計算同樣正在深刻改變娛樂行業內容制作、互動體驗與觀眾參與方式，增強現實（AR）與虛擬現實（VR）與混合現實技術的應用，虛擬與現實的界限變得逐漸模糊，為用戶提供更加沉浸式、個性化、交互性強的娛樂體驗，如在體育賽事轉播領域空間計算增強了體育賽事的沉浸式觀看體驗，為觀眾提供實時數據、虛擬視角和互動功能，具有身臨其境的感覺。在數字游戲領域，空間計算正在逐漸變革電子游戲的形式，提供更加沉浸真實的游戲體驗?？臻g計算正在推動娛樂行業進入一個沉浸式和互動7空間計算發展報告（2024）化的新時代。通過AR、VR、全息影像和虛擬場景，用戶的參與感和娛樂體驗將變得前所未有地豐富。未來

18、，隨著元宇宙和跨平臺生態的構建，娛樂形式將進一步融合現實與虛擬，為全球用戶帶來更多創新的娛樂方式。1.3.8空空間計算在廣電行業的應用空間計算將在廣電行業中發揮重要的作用，對廣電行業的發展具有深遠的意義?？臻g計算技術不僅提升了內容創意與生產水平，還為用戶帶來更豐富的沉浸式視頻體驗，同時推動廣電技術創新與產業升級。在節目制作過程，利用空間計算技術，廣電行業可以實現快速、準確的三維建模，為賽事直播、娛樂節目、新聞制作等領域提供了更豐富的視覺元素，增強內容的吸引力和用戶沉浸感。同時空間計算技術可以突破演播室的空間限制，實現AI實景融合，讓節目制作更加靈活多樣。通過空間計算技術實現智能制播，廣電行業可

19、以高效地完成內容制作、分發和播放，提供工作效率和內容質量。在節目呈現方面，空間計算技術為廣電行業用戶帶來更加逼真的沉浸式互動體驗。隨著空間計算技術與人工智能、大數據等先進技術相結合，將可為廣電行業的智能化、個性化發展提供更強的技術支持，為推動廣電行業的轉型升級和高質量發展發揮更大的作用。（四）空間計算發展趨勢空間計算作為連接和融合數字空間與現實世界的關鍵技術，正在重塑人類與數字世界的交互方式，其發展前景廣闊，將對未來社會產生深遠影響。1.4.1空空間計算全球市場規模增長潛力巨大空間計算通常被認為是元宇宙的核心關鍵技術。全球知名IT研究與顧問咨詢機構高德納公司預測到2033年，空間計算的全球市場

20、規模將增長至1.7萬億美元，市場潛力巨大。8空間計算發展報告（2024）（1）設備更新換代推動空間計算市場發展隨著空間計算技術的不斷發展，設備正在不斷更新換代。目前，傳統的電腦和手機在人們生活中仍然占據重要地位，但空間計算的出現為用戶帶來了全新的交互體驗，XR/AI眼鏡等可穿戴設備在未來2-3年會逐漸成為空間計算的重要載體。輕薄化XR眼鏡相比傳統AR/VR設備具有便攜性優勢，可輕松佩戴，隨時隨地使用，滿足用戶在移動場景下的沉浸式體驗需求。同時，其自然交互方式更加直觀、便捷，通過手勢、語音、眼動等與用戶互動，提升了用戶體驗。預計大概2027年輕薄化智能AR眼鏡逐漸會成熟，2030年以后有可能逐步

21、替代手機成為未來6G時代的新一代沉浸式移動通信終端。（2）5G到6G的網絡演進2023年6月ITU將沉浸式通信正式確定為6G的主要業務場景之一。通信技術的不斷升級是空間計算發展的重要推動力，從5G到6G的演進將為空間計算帶來更強大的網絡支持。6G將提供更高的帶寬，使得空間計算設備能夠更加流暢地傳輸大量的圖像、音頻和數據，滿足虛擬現實和增強現實等應用對大規模數據傳輸的需求。更低的延遲將極大地提升空間計算設備的實時交互性能，確保用戶操作及時得到響應，提高交互的流暢性和準確性，為遠程手術等對實時性要求極高的應用提供有力支持。更強大的連接能力將拓展空間計算的應用場景，支持更多設備連接和協作，實現設備之

22、間的分布式高效協同和邊緣智能。1.4.2空空間計算技術不斷創新與突破蘋果VisionPro融合了虛擬現實和混合現實體驗于一體，為用戶提供了與數字內容互動的新方式。VisionPro的出現，不僅在技術上實現了新的突破，還為用戶帶來了全新的視覺和交互體驗。其可調節的特性，能夠滿足9空間計算發展報告（2024）不同用戶的需求，無論是在觀看視頻、玩游戲還是進行辦公等場景下，都能提供出色的表現。預計在未來幾年，隨著技術的不斷進步，VisionPro設備也將變得更加輕薄，佩戴更加舒適，同時功能也將不斷增強，為用戶帶來更加沉浸式的體驗。Rokid、Xreal、小派科技、Pico、NOLO等國內企業在空間計算

23、領域也展現出了強大的發展潛力。Rokid、Xreal專注于AR眼鏡的研發和生產，為用戶提供了沉浸式的娛樂和辦公體驗，未來會采用更輕薄的光波導方案，為用戶提供更輕薄的體驗。小派科技則在VR頭顯領域取得了顯著的成就，其高分辨率和高刷新率的產品受到了消費者的廣泛關注。AR+AI大模型的融合為空間計算領域帶來了新的發展機遇。Meta的雷朋眼鏡是AI技術與時尚元素相結合的產物，它不僅具備時尚的外觀設計，還集成了先進的AI技術。用戶可以通過雷朋眼鏡獲取實時的信息提示、導航指引等功能，為日常生活帶來了便利。同時，Meta還在2024年推出了未來輕薄化AR眼鏡的原型機Orion，預計將在2027年左右正式推向

24、市場。AR+AI大模型融合的輕薄化眼鏡將成為未來真正的市場主流，有望在2030年開始逐步取代手機而成為新一代的沉浸式移動通信終端。1.4.3空空間計算應用場景不斷拓展在空間計算領域，軟件也在不斷發展。蘋果發布的VisionPro為整個行業樹立了新的標桿，帶動了相關產業鏈的發展。蘋果將空間計算視為未來科技發展的重要方向，通過其強大的生態系統和技術實力，推動空間計算在消費市場的普及。微軟也在空間計算領域積極布局，為MicrosoftTeams上的高級會議創建空間音頻解決方案，提升遠程協作的效率和體驗。亞馬遜則通過其云計算服務AWS，為空間計算應用提供強大的算力支持。這些科技巨頭的布局將進一步推動空

25、間計算技術的創新和應用。10空間計算發展報告（2024）空間計算的軟件生態正在不斷豐富和完善。未來，空間計算軟件會更加注重用戶體驗，通過不斷創新的人機交互方式和功能，為用戶提供更沉浸式的體驗。例如，軟件可能會進一步優化手勢識別和空間音頻技術，使用戶在與數字內容互動時更加自然和流暢。同時，軟件可能會與人工智能技術深度融合，實現更智能的場景識別和交互推薦，為用戶提供個性化的空間計算體驗。1.4.4空政策大力支持空間計算發展目前，國內在空間計算技術方面已發布一些政策支持。上海市在“元宇宙”新賽道行動方案中明確支持空間計算技術，深圳市在數字經濟發展規劃中也將其列為重點發展領域，并通過設立專項科研基金和

26、產業扶持資金等方式鼓勵企業和科研機構開展研發和應用。預計未來會有更多地區和國家層面出臺具體政策支持其發展，一方面加大對技術研發的投入，提高我國自主創新能力；另一方面鼓勵在各行業應用推廣，制定行業標準和規范。國際上，美國白宮科技政策辦公室于2024年2月首次將空間計算納入科技創新戰略布局，并列入先進計算領域關鍵和新興技術清單以強調其對維系美國國家安全優勢的重要性，并與先進超級計算（含AI）、先進云服務、邊緣計算等核心技術并列。聯邦政府通過美國國家科學基金會資助相關項目，地方政府也積極提供贈款、稅收優惠并創建創新研究中心。美國國防部是空間計算技術的重要推動力量，美國國家標準與技術研究所參與制定關鍵

27、技術標準。此外，日本、韓國等部分科技發達國家也在積極關注和推動空間計算技術發展。1.4.5空空間計算產業鏈協同發展，生態系統不斷完善目前，空間計算產業鏈已經初步形成了硬件、軟件、內容和服務等環節的協同發展態勢。在硬件方面，芯片廠商、傳感器廠商、顯示面板廠11空間計算發展報告（2024）商等不斷推出高性能的產品，為空間計算設備的發展提供了基礎支持。例如，高通、英特爾等芯片廠商推出的專門用于空間計算設備的芯片，提高了設備的計算能力和圖形處理能力。在軟件方面，操作系統廠商、軟件開發工具廠商等不斷優化產品，為開發者提供更好的開發環境?？臻g計算技術的生態系統正在逐步形成?？萍季揞^如Meta、蘋果、谷歌、

28、微軟等紛紛布局空間計算領域，推出了自己的產品和平臺，吸引了眾多開發者和合作伙伴的加入。同時，一些專注于空間計算技術的創業公司也不斷涌現，為生態系統的發展注入了新的活力。未來，空間計算生態系統將不斷完善和發展。一方面，隨著技術的不斷進步，生態系統中的技術標準和規范將不斷完善，提高不同企業產品之間的兼容性和互操作性。另一方面，生態系統中的參與者將更加多元化，除了科技企業和開發者，還將吸引更多的行業用戶、投資者、政府機構等參與其中，共同推動空間計算技術的應用和發展。13空間計算發展報告（2024）二、空間計算核心關鍵技術進展空（一）空間計算終端的進展空間計算作為下一代計算平臺的核心技術，正深刻改變人

29、們的生活和工作方式。虛擬現實（VR）、增強現實（AR）和混合現實（MR）等終端設備，作為空間計算技術的重要硬件載體，通過創造沉浸式、互動性的數字體驗，模糊了現實與虛擬的界限。這一技術進步不僅在消費電子領域引發了革命性變化，也在醫療、教育、工業等多個行業展現出巨大的應用潛力。2.1.1空透視技術路徑空間計算XR終端設備可分為光學透視（OST，Optical See-Through）和視頻透視（VST，Video See-Through）兩種技術路徑，依據現實世界呈現方式的不同。OST技術通過透明或半透明光學合成器直接顯示現實世界，虛擬信息疊加于視野中，實現虛擬與現實的融合。OST設備呈現的現實世

30、界是真實的，虛擬元素不會完全遮擋現實場景，虛擬與真實物體可在同一視場并存，提供增強現實效果。OST在亮度、分辨率、延遲等方面具優勢，但受限于光學技術，色彩表現和虛實融合存在挑戰。OST類似在普通眼鏡上加裝“投影儀”，通過混合光源增強現實體驗。VST技術通過相機捕捉現實世界圖像并顯示在不透明屏幕上，虛擬信息與現實圖像結合，實現增強現實效果。VST不受物理光學限制，完全依賴軟件算法疊加虛擬信息，支持用戶與虛擬物體互動。VST能精確控制虛擬物體的遮擋和深度感知，確保其與現實物體正確互動，并可實時優化圖像質量。盡管VST具有靈活性，但面臨圖像延遲、視覺差異和配準問題等挑戰。高成本硬件和圖像失真問題仍需

31、技術創新解決，以提升AR體驗的流暢性與自14空間計算發展報告（2024）然性。2.1.2空設備形態劃分：一體式和分體式從設備形態來看，空間計算XR設備可分為一體式和分體式兩種設計。分體式設備注重佩戴舒適性，將顯示單元與計算單元分開，優化了重量分布和散熱問題，提升了設備的輕便性。該設計使得頭戴設備專注于高質量的顯示效果，而計算任務由外部設備（如專用空間計算主機、智能手機或個人電腦）承擔。這種分工不僅提高了佩戴舒適度，還增強了設備的靈活性，能夠根據不同場景快速切換計算平臺。分體式設備可根據使用場景細分為頭盔型、頭戴型、眼鏡型等形態，同時能夠結合外部設備的高性能計算能力，為用戶提供更豐富的功能和更佳

32、體驗。一體式設備則將計算、電池、存儲和顯示等模塊集成在一起，提供了更高的便攜性與易用性。用戶無需連接外部設備，便可隨時隨地體驗空間計算。其即插即用的特點讓用戶能快速進入虛擬世界，且通常價格較為親民，適合預算有限的用戶。然而，由于所有組件集成在同一設備內，一體式設備的圖形處理能力較分體式設備有所不足，電池續航和散熱性能也成為設計挑戰。盡管如此，一體式設備憑借便捷性和易用性，滿足了用戶對隨時隨地體驗空間計算的需求。根據使用場景，一體式設備可細分為眼鏡型、頭盔型等形態。2.1.3空空間計算終端設備的發展趨勢空間計算終端的核心在于其強大的空間計算能力，能夠實時感知物理環境并將數字信息與現實世界無縫融合

33、。近年來，隨著技術的持續創新，空間計算XR終端呈現出一些新的發展趨勢。2023年6月，Apple推出了自己的首款空間計算設備Apple Vision Pro，憑借其先進技術、創新設計和豐富功能，為用戶帶來了全新的沉浸式體驗，成為空間計算領域產品與技術趨勢的引領者。Vision Pro采用M2+R1雙芯片架構，M2芯片作為主處理器，具備強大的計算與圖形處理15空間計算發展報告（2024）能力，適應復雜應用場景。而R1芯片專注于實時傳感數據處理，具有高度并行性和低延遲，確保設備在各種運動狀態下的穩定性與準確性。這種通用計算芯片與專用協處理器的聯合架構，不僅確保了畫面清晰、低延遲，還提高了設備性能的

34、穩定性，進而實現更高效、節能的運行。此外，Meta在2024年Connect大會上展示的Meta Orion原型機也采用了雙芯片架構。眼鏡端通過專用協處理芯片進行位置追蹤、手勢追蹤、眼部追蹤和圖形算法等處理，而渲染與常規計算則由分體式計算模塊完成，并通過無線方式傳輸至眼鏡端。這種設計使得Meta Orion眼鏡本體保持輕便，為用戶提供舒適佩戴體驗，同時有效優化散熱、性能和續航，合理分配計算負載，提升了整體設備性能?？臻g計算終端的另一個重要發展趨勢是自然交互。在空間計算環境中，傳統的鼠標和觸屏交互方式已不再適用，面對空間化、3D化的虛擬內容，用戶需要一種新的自然交互方式來滿足其需求。Apple

35、Vision Pro采用了先進的自然交互技術，結合計算機視覺、傳感器融合和機器學習算法。通過高精度攝像頭捕捉用戶的眼球運動和手勢，再結合語音識別技術，實現了無需觸摸屏幕即可完成各種操作的交互方式。這種方式不僅提升了設備的易用性和靈活性，還顯著改善了用戶體驗，使用戶能夠更沉浸地享受科技帶來的便利。Meta Orion則引入了肌電圖（EMG）手環技術，通過手腕周圍的精密傳感器捕捉手部肌肉電信號，并與眼動追蹤技術結合，利用眼睛作為指針，手指捏合作為點擊動作，提供了一種直觀、自然的交互體驗?？臻g拍攝：空間拍攝作為新終端特性，解決了空間計算設備僅能消費內容、無法創造內容的問題。Vision Pro的空間

36、拍攝功能讓用戶從多角度拍攝富有創意和立體感的照片和視頻，通過空間相冊真實還原拍攝時的臨場感和沉浸感，用戶可以隨時回顧并與他人分享。為解決空間視頻和照片存儲問題，MV-HEVC（Multiview High Efficiency Video Coding）作為新16空間計算發展報告（2024）的視頻編碼標準應運而生。MV-HEVC是HEVC的擴展，旨在高效編碼多視角視頻，特別適用于3D內容。通過壓縮左右眼視角的冗余信息，MV-HEVC提高了存儲效率。同時，MV-HEVC與HEVC解碼器兼容，支持在不支持3D的設備上播放，增強了空間視頻和照片的通用性。該標準在不顯著增大文件大小的前提下，實現了3D

37、視頻的高效存儲，推動了空間視頻和照片成為主流多媒體形式。生成式AI的迅猛發展正在重塑3D內容制作領域，成為行業變革的關鍵力量。自2022年ChatGPT引發AIGC浪潮以來，生成式AI在游戲、影視、3D打印等領域的應用持續擴大。3D生成技術的核心在于通過深度神經網絡生成物體或場景的3D模型，并通過色彩與光影增強其逼真度，主要研究方向包括AI建模、骨骼綁定、表情、動作及渲染等。3D內容產業鏈包括基礎層、資產提供層和應用層。生成式AI替代傳統工具，顯著降低生產成本并提高效率。傳統3D制作流程中，建模環節成本最高，尤其在3D游戲中，該環節研發成本可占總成本的60-70%。生成式AI能夠在各個環節發揮

38、作用，降低門檻、減少成本、提高效率。目前，空間計算終端仍面臨一些挑戰。大多數終端尚不直接支持5G網絡，依賴手機或Wi-Fi，這限制了其移動性和網絡速度，尤其在需要高速、低延遲連接的場景中。此外，優質內容主要集中在手機和電腦等成熟終端，空間計算內容生態在生產、流通和商業化方面尚未完善。同時，終端依賴硬件進步，如高分辨率、低功耗微顯示屏、強大計算芯片、優化光學方案和小型化高容量電池等?？傮w而言，盡管空間計算終端已快速發展并逐步成熟，但未來仍需行業在技術和生態方面的持續創新。17空間計算發展報告（2024）（二）空間建模技術的進展空間計算實現了現實空間與數字空間的無縫融合，其中數字空間的構建涵蓋了“

39、人、物、場”三類主要內容。構建過程涉及數據采集、數據管理和三維重建等關鍵環節。2.2.1空空間數據采集技術空間數據采集是數字空間“人、物、場”內容構建的關鍵前置環節，主要分為接觸式和非接觸式兩類方法。接觸式方法通過觸發式或連續式測量，直接采集高精度三維信息，但要求測量儀器與場景接觸，適用性有限。非接觸式方法無需接觸被測物體，通過影像分析獲取數據信息，應用范圍更廣泛。非接觸式方法進一步分為主動視覺法和被動視覺法。主動視覺法向場景發射結構光源，通過計算光源投影信息檢測目標位置，主要技術包括結構光法、TOF（Time-of-Flight）和三角測距法。被動視覺法通過傳感器接收外界光源反射信息測量三維

40、場景，根據攝像機數量分為單目、雙目和多目視覺法。表1空空間數據采集技術概覽表是否接觸被測物體類型主要技術原理優點缺點接觸式-觸發式測量每一輪數據采集/每次行掃描1)僅在需要時進 行 數 據 采集2)適合于偶發事件監測1)只適用于可接觸狀態2)可能錯過在觸發條件不滿足時發生的重要信息，導致數據不全面-連續式測量不間斷數據采集能 夠 捕 捉 完整 的 時 間 序列數據只適用于可接觸狀態，需要更多存儲資源18空間計算發展報告（2024）是否接觸被測物體類型主要技術原理優點缺點非接觸式主動結構光捕捉被測物體表面的變形光數據1)適合高分辨率 和 高 準 確度場景2)適用于動態或 實 時 監 測場景1)光

41、線條件對數據采集質量影響較大2)被測物體的表面紋理特征會影響測量效果TOF通過光或其他信號從發射到返回的時間來獲取距離信息1)適合大范圍環境的測量2)適合動態場景 下 的 實 時監測1)光線條件會影響測量精度2)多個反射面或障礙物的環境會影響測量結果三角測距法測量兩個已知點之間的距 離 和 夾角，利用三角形的幾何原理來計算目標點位置1)通過測量角度 和 距 離 實現 高 精 度 的定位和測量2)所需的測量工 具 相 對 簡單1)要求測量點之間有直接視線2)角度測量的微小誤差會影響結果準確度被動單目視覺使用單個相機進行數據采集1)僅需要一個相機2)能夠快速處理 捕 獲 的 圖像數據1)只有一個視

42、角，無法直接獲得深度信息2)需要復雜的圖像處理算法來恢復深度信息雙目視覺通過比較兩個相機捕獲的圖像來獲取深度信息1)通過兩個相機 視 差，可以 直 接 計 算深度信息2)能夠處理動態 場 景 中 的物體運動1)兩個相機之間需要精確的校準，過程相對復雜2)需要復雜的算法進行圖像匹配和深度計算多目視覺使用不少于三個相機進行數據采集1)減少因遮擋導 致 的 信 息丟失2)提供更強的立 體 感 知，適 用 于 復 雜場景1)軟硬件配置復雜，成本較高2)多個相機之間的精確校準復雜19空間計算發展報告（2024）傾斜攝影技術：近年來在空間數據采集中得到廣泛應用。作為多目視覺的非接觸式被動采集技術，它通過在

43、無人機等飛行平臺上搭載多臺傳感器，從垂直和四個側視角度采集影像。相比傳統攝影測量，其額外的傾斜角度能夠獲取更豐富的側面紋理信息。然而，由于傾斜攝影僅記錄光線的強度信息，對光線方向、波長和時間等其他維度信息的忽視，最終成像可能出現細節丟失的問題。光場（LightField）：光場是空間中光線集合的完整表示，全光函數包含7個維度，可全面描述真實場景。光場采集作為基于結構光的非接觸式主動采集技術，通過投影結構圖案并解析相位信息獲取三維深度數據，具備成本低、精度高、速度快和抗干擾能力強等優勢。典型光場采集系統包括如美國南加州大學開發的Light Stage系統；2024年，咪咕公司聯合清華大學等單位建

44、成全國首個7500平方米“元宇宙光場采集中心”，配備776臺六色LED、直徑6.6米球形支架和100多臺4K相機，可高保真采集人及物體的靜態和動態7D數據（位置3維、光源方向2維、相機方向2維）?？臻g計算發展報告（2024）21空間計算發展報告（2024）和GeoJSON是常用存儲與交換格式。云平臺（如Amazon S3、Google Cloud、阿里云Ganos）采用彈性分布式架構，提升空間數據存儲與計算能力?？臻g數據高效檢索技術：通過空間索引提升數據檢索效率。常見索引包括：2）網格索引：將研究區域劃分為規則網格，適用于快速檢索矢量點、線和點云數據。2）R樹索引：用最小外包矩形替代空間對象，

45、適用于大規模點云和三維模型數據。3）GiST索引：通過平衡樹結構支持自定義規則，靈活處理多類型空間數據。4）向量索引：利用數學模型為圖像搜索等高維向量場景構建高效數據結構?？臻g索引的選擇與優化決定了檢索效率，是高效空間數據管理的核心?？臻g數據可視化：將空間數據轉化為圖形或圖像，是空間數據管理的重要體現。隨著大規模在線數據需求增加，傳統離線地圖服務難以滿足實時需求。通過新的可視化索引，可以加速數據展示與訪問。針對矢量和柵格數據，快顯技術利用稀疏金字塔結構平衡創建時間、存儲空間與訪問效率。對于三維數據，動態裁剪和多級細節層次（LOD）技術提升了海量數據的實時渲染能力，滿足復雜場景展示需求?？臻g數據

46、安全管理技術：旨在保護地理信息、地圖、衛星圖像等空間數據的安全性與隱私性，是空間計算與信息安全交叉領域的重要方向，涵蓋密態數據管理、多方聯合計算、數據防篡改及隱私增強四大核心技術?？臻g計算涉及空間數據的采集、存儲、處理、生產與調用，保障這些過程中的數據安全至關重要。一方面，空間數據具有巨大的社會和商業價值，需防止其被惡意竊取或篡改；另一方面，許多空間數據涉及個人隱私，如地理位置與帶地理標記的圖像，需確保隱私不被泄露。關鍵安全技術包括傳統數據庫安全技術（訪問控制、數據脫敏、數據審計、加密、備份等）與以下新型安全技術：22空間計算發展報告（2024）1）密態數據管理：確保敏感數據在全生命周期內始終

47、以密態形式存在，即使系統或數據庫管理員也無法直接訪問明文數據，從根本上避免服務器端的數據泄露問題。核心技術包括可信執行環境和同態加密。2）多方聯合計算：在多方協作場景中，通過安全計算技術使參與方在不共享數據明文的情況下完成聯合任務，避免數據泄露并消除數據孤島。核心技術包括多方安全計算和聯邦學習。3）數據防篡改：防止數據在管理和操作中被惡意篡改，確保數據真實性、歷史可追溯性及操作不可抵賴性，為數據提供公信力。核心技術包括區塊鏈和可驗證數據結構。4）隱私增強計算：保護個人隱私數據，在采集與發布階段提升數據的不可區分性，確保合規性并避免違反隱私保護法規。核心技術包括數據泛化和差分隱私。這些技術為空間

48、計算數據的安全存儲與利用提供了全面保障，適應了社會對數據安全和隱私保護日益增長的需求。2.2.3空空間三維重建技術空間三維重建技術通過從多視角數據中構建真實世界的三維模型，主要包括四個核心技術：運動結構恢復（Structure from Motion，SfM）、多視角立體視覺（Multiview Stereo Vision，MVS）、表面重建與紋理重建。SfM：該技術通過特征匹配、相機姿態估計和三維點云重建，基于多視角圖像與相機內參，恢復出稀疏的三維點云和相機外參。該過程利用圖像幾何信息推斷場景的空間結構。MVS：該技術在SfM生成的稀疏點云基礎上，通過圖像對選擇、視差估計和點云優化進行稠密化

49、處理，生成高精度的三維點云，為后續的建模與仿真提供基礎。23空間計算發展報告（2024）表面重建：為了將稠密點云轉化為可視化模型，表面重建技術通過插值和擬合，生成如三角網格等連續表面，使得三維點云具備更高的物理仿真與可視化能力。紋理重建：通過本征分解和反投影，將輸入圖像中的紋理信息映射到表面重建后的三維模型上，實現對模型細節的填補與增強，提升模型的視覺真實感。這些技術相輔相成，共同完成了從多視角圖像到三維虛擬模型的轉換，廣泛應用于虛擬現實、數字孿生和智能制造等領域。在空間數據采集與管理技術不斷發展之際，空間三維重建技術作為其核心環節之一，經歷了由傳統方法到深度學習驅動方法的變革。傳統的三維重建

50、技術，如SFM和MVS，通過多視角圖像的特征匹配、點云生成與優化、表面與紋理重建等步驟，已廣泛應用于三維建模與計算機視覺領域。然而，這些技術仍面臨圖像點匹配不精確、光照變化、重復紋理以及光滑或無紋理表面等問題，導致在復雜環境下的三維重建效果有限。此運動恢復結構（SfM）多視立體視覺（MVS）表面重建紋理重建圖3傳傳統空間三維重建技術流程空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）26空間計算發展報告（2024）動作捕捉的應用，但在幾何細節、外觀一致性和物理運動表現上仍存在不足。實時高斯重建：3DGS的實時性優勢使其能夠在消費者級設備上實現高質量的實時渲染，支持大規模場景重建和SLA

51、M等應用。然而，大量高斯基元填充導致較高內存占用，如何優化高斯元的表征與渲染密度，既保證精度又緊湊表達場景，仍面臨挑戰。高斯與SLAM結合：3DGS的顯式幾何表示和實時渲染特性提升了SLAM在稀疏或非結構化場景中的表現，增強了系統的魯棒性和精度。但傳統3DGS技術主要關注靜態場景，未考慮物理運動規律，限制了其在動態SLAM中的應用。2.2.4數數字人建模技術數字人技術在元宇宙、游戲和影視制作等虛擬場景中廣泛應用。隨著技術的發展，數字人建模正從傳統的手工方式向基于計算機算法的自動化建模轉變。根據數字人的身體結構及其靜態與動態表征，數字人建模主要包括以下三方面：人臉建模：傳統的的人臉建模方法依賴3

52、D設計者使用建模軟件（如Maya、Blender）手動創建模型，制作過程既依賴經驗，又成本較高。隨著三維可變形模型（3D Morphable Model,3DMM）的應用，建模成本大大降低，且模型具有較好的適應性。近年來，基于面部動作編碼系統（Facial Action Coding System，FACS）的方法也得到廣泛使用，通過結合音素、音量、音高和共振峰等信息，能夠生成更加精細的人臉模型。人體建模：人體建模最初依賴循環神經網絡（Recurrent Neural Networks,RNN），但在處理長程信息和位置信息時存在一定的局限性。2017年，Transformer模型的提出，使得人

53、體建模在擴展性和長程依賴的捕捉能力上取得了顯著進展，逐步取代了RNN模型。隨后，降噪擴散模27空間計算發展報告（2024）型（Denoising Diffusion Probabilistic Models,DDPM）的應用進一步提升了人體建模的分布建模能力。通過引入隱式函數，可以根據空間查詢點是否位于表面，細致地刻畫人體外觀?；赑IFu（像素對齊隱式函數）的人體重建技術通過查詢點實現對人體外觀的細粒度重建，并通過結合幾何先驗優化，成功解決了復雜衣物和姿勢下的高精度重建問題。此外，應用3D高斯潑濺（3DGS）技術或結合人體模型與高斯核，能夠僅憑單幅圖像進行三維數字人的重建。人物動態建模：人物

54、動態建模通常通過動畫文件驅動人物模型變形，生成動態內容。傳統的動作捕捉技術（如光學式和慣性式）在高精度動作生成方面表現突出，但對設備環境和成本有較高要求。近年來，生成式運動捕捉技術不再依賴復雜的傳感器和攝像機，而是通過學習大量的動作數據（如行走、跑步、跳躍等），并基于輸入信號（如文本到動作的轉換、關鍵幀等）生成連續的動作序列。這種方法不僅減少了硬件需求，還能夠通過調整和控制模型，創造出難以在現實中實現的動態效果。目前，最有效的動畫生成方式是通過運動捕捉技術采集真人動作，并將這些動作遷移到數字人模型中。隨著人工智能生成內容（AIGC）的快速發展，基于AIGC技術的智能數字人逐漸成為一個研究熱點。

55、通過AIGC，數字人不僅具備更高的交互能力，還能為虛擬空間中的用戶提供多樣化的服務，推動數字人技術向更加智能化、高效化的方向發展。（三）空間感知技術的進展空間感知的關鍵技術包括三維注冊和面向定位的三維重建。三維注冊指將虛擬信息精確疊加到真實空間，通過傳感器和算法，確定虛擬物體在空間中的位置、方向和尺度，保證虛擬與現實的融合。主要技術包括目標追蹤和同步定位與建圖（Simultaneous Localization and Mapping，28空間計算發展報告（2024）SLAM）。目標追蹤通過標記物實現位置匹配，而SLAM則利用傳感器自主定位并構建環境地圖，適用于動態場景。面向定位的三維重建通過

56、運動結構恢復（Structure from Motion,SfM）技術，利用多視角圖像恢復三維場景，生成精確的點云地圖。該技術支持大規?？臻g的點云融合，為端云融合、多用戶交互和XR大空間等應用提供基礎。SfM通過特征點匹配重建空間結構，廣泛應用于虛擬現實和增強現實，尤其在復雜環境中表現突出。這兩項技術的發展推動了空間計算向更高精度和效率邁進，增強了虛擬現實體驗的真實性和交互性。面向定位三維重建技術通過構建大規模點云地圖支持三維注冊，推動端云融合、多用戶交互及XR大空間等應用的實現。2.3.1三三維注冊技術三維注冊技術在空間計算中發揮著關鍵作用，涉及多種先進技術，提升空間感知與交互體驗。目標追蹤

57、（marker-based）技術通過標記物對物體或場景進行精確追蹤，支持大空間導航與三維注冊精度提升?；?D圖片的方法依靠二維碼或特定圖案實現追蹤，具備部署簡單、成本低等優點，但易受遮擋與光照變化影響，且缺乏深度信息；而基于3D物體的方法則利用三維物體標記進行更精確的三維定位，具有更強的魯棒性與靈活性，盡管部署復雜且計算成本較高。同步定位與地圖構建技術（SLAM）無需標記，通過實時估計設備位姿并構建環境地圖，廣泛應用于自動駕駛、機器人導航等領域。SLAM技術分為視覺SLAM、視覺慣性SLAM、RGBD-SLAM與LiDAR-SLAM等，其中多傳感器融合方案通過雷達與視覺的互補性增強系統魯棒性

58、。激光慣性系統中的松耦合與緊耦合方案，各自通過優化算法提升精度與穩定性，前者以LOAM為代表，后者則采用LIO-SAM進行長時間導航。在大尺度復雜場景下，端側設備計算資源有限，可能導致誤差累積與29空間計算發展報告（2024）跟蹤不穩定，端云協同成為解決方案，通過將復雜計算任務分配給云端，提升端側定位精度，減少延遲。盡管端云協同框架有效解決了計算瓶頸，仍面臨云端地圖表達、通信穩定性和動態更新等挑戰。語義SLAM通過環境物體的語義理解，進一步提升定位與地圖構建的準確性，并與3DGS-SLAM協同，為大空間導航提供了強有力支持。2.3.2三三維空間感知技術三維空間感知技術是空間計算中至關重要的組成

59、部分，特別是在AR大空間應用中，能夠為用戶提供沉浸式的虛擬與現實融合體驗。其核心目標是通過準確的空間定位和環境重建，感知物理世界并生成精確的虛擬模型，從而為用戶創造實時的交互和導航體驗。運動結構恢復（Structure from Motion,SfM）作為三維空間感知的經典方法，通過從無序圖像中提取特征，進行離線的三維重建，廣泛應用于大規模地圖構建和場景建模。在VR/AR環境中，SfM技術能夠為空間計算提供高精度的空間模型，并支撐如城市地圖等大規模場景的感知與互動。然而，SfM在大規模數據處理時面臨計算資源消耗大的問題，這會導致在AR大空間應用中，尤其是在需要快速加載和實時渲染時，用戶體驗受到

60、影響。此外，傳統的SfM方法處理無序圖像數據時缺乏高效統一的框架，難以支持從不同視角、不同時間采集的大量數據，導致實時性難以滿足。與此相比，3D高斯潑濺（3DGS）技術提供了一種更高效的實時空間感知方案。它以低計算代價實現高效的三維場景渲染，特別適用于AR大空間的動態重建和實時交互。例如VastGaussian通過分治法優化大規模場景的渲染，在擴展重建規模方面具有顯著優勢，為AR大空間應用提供了更加廣闊、真實的空間感知體驗。因此，3DGS技術不僅提升了三維空間感知的實時性和精確度，還在AR大空間中優化了環境重建和交互體驗，為未來的空間計算應用提供了更高效的解決方案。30空間計算發展報告（202

61、4）（四）三維渲染引擎技術的進展數字空間的“人、物、場”內容構建后需要通過渲染方式呈現。當前游戲、影視、元宇宙等領域快速發展，推動國內外GPU渲染硬件及渲染引擎加速迭代，然而渲染算力資源依舊難以滿足全球激增的渲染任務量，算力資源的最大化利用成為渲染技術發展重要方向。2.4.1三三維渲染技術發展概述20世紀50至80年代，光線追蹤、全局照明和渲染元素分離等渲染技術出現，為模擬光線算法打下基礎。90年代，SGI和微軟推出OpenGL和Direct3D，皮克斯的Renderman引擎用于玩具總動員，NVIDIA提出GPU概念并推出GeForce256顯卡。21世紀初，Direct3D8.0發布，云計

62、算興起，NVIDIA推出QuadroFX系列。21世紀10年代，WebGL、Vulkan推動網頁圖形發展，RTX20系列引入RT核心實現硬件加速的實時光線追蹤，DLSS提升圖像質量。針對元宇宙場景的復雜性，現行單機渲染技術難以滿足實時性要求。CPU串行處理邏輯數據，GPU計算能力有限，導致成本高昂。業界因此發展出云渲染、分布式實時云渲染和端云協同渲染等解決方案。2.4.2國國內外三維渲染引擎發展情況目前，主流三維渲染引擎以Unreal Engine（UE）和Unity為主。根據ExternLabs數據，2023年Unity在全球游戲引擎市場（含手機、電腦、主機）份額為48%，手游市場份額高達7

63、0%。UE的全球游戲引擎市場份額也達到了13%。UE：由Epic Games開發的三維渲染引擎，廣泛應用于游戲開發、建筑可視化、電影制作等領域。自1998年UE1引入3D圖形技術以來，經過多次升級，增加了實時光照、動態陰影等功能，成為主流開發引擎；31空間計算發展報告（2024）2021年推出的UE5支持Nanite和Lumen等圖形技術，提供逼真的場景渲染能力。Unity：由Unity Technologies于2005年推出。隨著對Windows、iOS、Android平臺的支持增加以及對圖形渲染和光照功能的改進，Unity逐漸成為移動端游戲開發的首選。2024年發布的Unity6.0進一

64、步增強了通用渲染管線和高清渲染管線性能，加快了跨平臺內容生產及渲染速度。國外三維渲染引擎大行其道的同時，國內企業則積極推進國產三維渲染引擎自研工作。CocosCreator：國產開源游戲引擎，2.x版本專注2D，穩定成熟，國內；3.x版本增加了3D支持，剛起步，持續迭代中。LayaAir：國產開源游戲引擎，從1.0的極致性能到2.0的WEB3D引擎，再到3.0的AIGC引擎生態，可以基本滿足各類型3D游戲開發需求。Egret：HTML5技術開源游戲引擎，含2D/3D渲染核心等模塊，采用先進渲染技術實現高效性能優化。ViWo：北京大學科研轉化成果，三維虛擬仿真智能引擎，支持國產化環境，原生支持大

65、地坐標GIS數據，可模擬自然環境效果，結合AI快速構建場景。RAYSENGINE：浙江大學自主開發的渲染引擎，支持端云協同實時渲染，自研高保真算法和材質，支持超大規模場景電影級渲染。筑境繪境：咪咕自研元宇宙內容平臺，涵蓋數據采集、三大智能生產管線、數字資產庫等，提供全棧式創作支持，依托移動算力實現分布式實時云渲染。目前國內較多采用UE、Unity等商業引擎，其優勢在于開發迅速，跨平臺兼容，環境門檻低，擁有眾多第三方包。UE擅長桌面端高精度渲染，Unity則專注于移動端輕量級場景，均廣受游戲影視行業歡迎。兩者盈利模式以授權和提成為主。國產引擎面臨起步晚、知名度低、生態規模32空間計算發展報告（2

66、024）小等困境，市場推廣側重工業等領域，缺乏成熟盈利模式，且跨平臺兼容性需提升。2.4.3渲渲染技術的發展動態（1）云渲染云渲染將復雜圖形任務移至云端，減輕終端負擔，助設備輕便化。云渲染流程包括：用戶上傳場景與指令至云；云端進行GPU計算處理；結果回傳用戶終端。傳統的云渲染以集群式為主，存在地域覆蓋不足、高并發性能瓶頸和算力資源閑置或緊缺等問題。為解決這些問題，發展出分布式實時云渲染和端云協同渲染技術。圖6渲云渲染流程個人用戶124635渲染平臺渲染集群渲染節點SFS共享儲存OBS調度節點渲染任務提交 上傳原始素材原始文件拷貝結果匯總回傳下載結果數據下發渲染任務到worker節點空間計算發展

67、報告（2024）34空間計算發展報告（2024）隨著5G-A、6G技術在“通感算智融合”方面的能力不斷加強，未來端邊云協同渲染技術將有更廣闊的應用發展空間。（五）智能人機交互技術的進展空間計算依賴先進的交互技術如手勢識別、語音控制和眼動追蹤來增強用戶的沉浸感和參與感。隨著計算能力提升和人工智能融入，這些交互技術正變得更加智能化，使空間計算能自適應用戶需求。這種進步推動了圖8端端云協同渲染模式終端渲染云端渲染端云協同場景拆分實時渲染器合成輸出端云協同實時渲染器低時延編碼低時延編碼待渲染場景交互指令輸出畫面網絡傳輸圖9空XR大空間端云協同渲染模式云渲染平臺VR終端最新姿態與位置信息計算、渲染、編碼

68、等第n幀渲染幀/基礎幀(姿態與位置、深度圖、運動矢量)第n+1幀渲染幀二次投影第N幀顯示幀并行處理空間計算發展報告（2024）36空間計算發展報告（2024）時間使用可能不適，且在某些場景中應用也受限制。視覺手勢識別是目前手勢識別的主流技術。但視覺算法處理圖像數據成本高，受攝像頭焦距和覆蓋范圍限制，容易存在盲區和光線遮擋，影響準確性。系統響應時間、環境因素和手勢多樣性，是空間計算手勢識別設備普遍面臨的挑戰。肌電與超聲波技術在成本和準確性上有優勢，但易受信號強度和噪聲影響。實際應用常采用混合技術，結合不同方法提高識別效率和準確性，滿足多樣化需求。各類手勢識別技術在應用過程中均存在一定的局限性。數

69、據手套及各種穿戴式設備雖然具備較高的魯棒性和準確性，但其穿戴不便可能影響用戶體驗，使得在長時間使用中產生不適感，從而限制了其在某些場景的廣泛應用。（3）技術趨勢各類手勢交互技術面臨空間復雜多變、時間差異導致動作分解識別困難等挑戰。手勢交互技術未來發展方向包括：a）傳感器集成：未來手勢識別將整合多種傳感器，通過多傳感器協同提高準確性，改進穿戴舒適性如藍牙連接和減重也是方向。b）新特征探索：豐富特征提取是提高識別準確度的關鍵。引入新傳感器發現新特征，提升系統性能。未來應根據用戶和場景選取高相關性特征，提高泛化能力。c）新算法發展：研究與傳感器匹配的機器學習算法，優化手勢分類準確性和效率。通過對比分

70、析不同算法與傳感器組合，找到更適合的搭配，實現更高識別效果。2.5.2眼眼動追蹤交互技術在交互中，注視可替代瞄準，而不會影響任務績效和舒適度，使用視線追蹤的參與者顯示出較少的身體需求。許多廠商已將眼動追蹤功能整合到商業產品中，例如蘋果公司在2024年推出的空間計算設備VisionPro。37空間計算發展報告（2024）之前的研究提出了基于眼動追蹤的用戶界面，證明其能減少簡單操作的時間，從而避免使用專門控制器的時間。（1）發展趨勢眼動交互技術經歷了三個主要階段：主觀感知階段、侵入式描述階段和非侵入式描述階段。38空間計算發展報告（2024）圖11線視線跟蹤技術發展歷程圖 主觀感知階段侵入式描述階

71、段機械記錄法光電記錄法眼電記錄法最早將眼動用于實時人機交互主要為殘障人士開發輔助工具將視線編碼應用于手機公布發明專利:視線跟蹤技術能避免可見光變化或環境陰暗等情況帶來的干擾使用Eyetype幫助患有肌萎縮性側索硬化癥癱瘓的病人用眼睛進行交流在眼動交互系統中加入了語音指令,用注視點代替鼠標的指點功能角膜反光法/普金野圖像跟蹤法使用支持向量機算法在線處理眼動數據應用了眼動和鍵盤相結合的混合輸入方法使用眼球傳感器對眼球進行運動來表達其基本需求提出智能指點技術能夠取代鼠標獨立使用開發Eyetyping技術利用眼控進行文本輸入視線操作與傳統GUI結合提出MAGIC技術進行MDITIM技術研究實現在解放雙

72、手且不依賴其它設備的情況下,用視線完成字符輸入提出基于眼動的動態放大技術,把魚眼呈現技術與視線追蹤技術結合開發Eye Write系統用視線的移動軌跡模仿手寫筆寫字設計一套基于視線追蹤的文本光標快速重定位技術把眼動技術用于聊天機器人萌芽期1879190119601967197019891990199419992000200420052007201020122013201420152018過熱期視線跟蹤技術視線反饋技術視線點擊技術視線輸入技術時間曝光度低谷期 復蘇期 成熟期非侵入式描述階段光學記錄法開發出第一款精確非侵入眼動儀電磁感應法直接觀察法 原始的眼動實驗法后象法 早期眼動研究常用開發了一種

73、基于視線分析用戶興趣區的自處理信息顯示系統39空間計算發展報告（2024）最初，研究者通過直接觀察法和后象法探討眼動現象，使用鏡子和閃光燈記錄軌跡。技術進步后，侵入式描述階段引入更精確的記錄方法，實現對眼球運動的精確測量。非侵入式描述階段后，眼動交互技術提升用戶體驗，廣泛應用于實際場景。當前，熱點包括解放雙手的眼動輸入、自動放大特定區域、視線引導鼠標操作及與其他交互技術結合等，旨在提高交互的自然性和適宜度，優化用戶體驗。這一歷程展示了眼動交互技術在提升人機交互效率和便捷性方面的潛力。眼動交互的主要技術可分為如下幾種技術：眼動交互技術通過視線跟蹤實現自然互動，主要包括反饋、點擊和輸入等技術。視線

74、反饋利用眼動信息進行實時反饋提升操作效率；視線點擊替代鼠標應用于無法使用雙手的場景；視線輸入將眼動軌跡轉化為字符指令輔助殘障人士溝通。這些技術提升了人機交互的便捷性和直觀性。目前，一些產品如PICO4Pro與VisionPro中都搭載了眼動模塊。眼動追蹤還可以實現焦點渲染，改善應用性能。廣泛應用于各種搭載眼動功能的XR設備中，如索尼PSVR2。（2）存在的問題與挑戰眼動交互技術在空間計算中的應用潛力巨大，但仍面臨多項局限性和亟待解決的問題：圖12眼眼動交互技術分類媒介視線跟蹤技術眼動交互技術視線反饋技術視線點擊技術視線輸入技術40空間計算發展報告（2024）a）準確性不足：盡管XR設備在眼動追

75、蹤上可達0.5到1的精度，但在實際應用中可能偏差至2，顯著低于桌面設備的精度。因此，提高XR中的眼動采集設備的準確性以接近桌面端的水平是一個挑戰。此外，用戶在使用過程中易出現運動疲勞，影響系統可靠性，因此開發個性化的適應性的調節算法將是未來重點。b）焦點渲染產生的渲染偽影：雖然焦點渲染功能能節省性能資源，但當前凝視渲染技術存在空間偽影（如閃爍）問題，影響VR體驗，尤其是在周邊視覺敏感區域。未來需要通過改進技術和機器學習方法減少這些偽影。c）硬件設計限制：眼動模塊是否能夠集成，不僅涉及到模塊本身，還取決于計算單元的設計，例如高通公司的XR2芯片。這塊芯片應用在了PICO4系列和Quest系列機身

76、上，但是其支持的攝像頭芯片有限，這意味著如果要實現眼動功能就必須多占用2個攝像頭，從而為其他功能造成不便。d）市場適應性與普及性：盡管其應用潛力巨大，眼動追蹤技術的高成本仍限制了其市場普及，例如PICO4Pro的眼動模塊的高級功能需要企業版才可解鎖。降低設備成本和提升可用性是推動大眾市場應用的關鍵。e）隱私問題：開發者與公司是否能獲取到用戶的眼動數據，以及數據的用途，這涉及到了用戶隱私。蘋果公司在VisionPro的開發中就強調了這一點，即不允許開發者直接拿到眼動數據。在未來發展中需要嚴肅討論這個問題。這些局限性表明，盡管眼動交互在XR中展示了廣闊的應用前景，但要實現其潛力，仍需解決上述問題，

77、并不斷推動技術的發展和優化。41空間計算發展報告（2024）（3）技術趨勢眼動交互的發展趨勢主要體現在以下幾個方面：a）輕量化設計：配備眼動追蹤的VR頭顯朝輕便舒適方向發展。用戶長時間使用更舒適，提高用戶體驗。b）市場穩定性：目前擁有眼動追蹤技術的VR頭顯顯示出穩定增長潛力。主流頭顯如PICO的Pico4Pro、蘋果VisionPro和META的QuestPro取得市場認可，領域發展前景樂觀。c）應用領域擴展：眼動技術應用向更廣泛領域延伸，涵蓋社交游戲、動作捕捉、教育培訓和運動分析等。多樣化應用使眼動交互技術愈發普及?？傮w而言，眼動交互技術正處于快速發展的階段，隨著硬件的不斷改進和應用領域的擴

78、展，其潛力和影響力將繼續增長。2.5.3語語音交互技術作為人類溝通的主要媒介，語音是信息傳遞中最便捷自然的手段。隨著科技進步，語音交互在信息化社會中逐漸脫穎而出，成為人機交互中最具潛力的方式之一。語音交互技術是一項集多領域多學科成果的復雜系統。它以語音為基礎信息載體，使機器“聽懂”用戶指令，理解意圖，并反饋信息。用戶通過語音輸入與設備互動，獲得實時反饋，使人際交互更直觀人性化。目前，語音交互廣泛應用于智能助手、車載系統、醫療健康、無障礙技術、客服及教育培訓等領域。隨著技術進步，其應用場景將持續擴展。（1）發展綜述語音交互技術起源于20世紀50年代，經歷了模板匹配、概率統計建模、深度學習和端到端

79、語音四階段的發展。42空間計算發展報告（2024）圖13語語音交互技術發展階段曝光度MIT開發出了著名的語音合成系統MITalk出現n-gram語言模型微軟推出全雙工語音交互技術預訓練的語言模型被證明十分有效Google推出大規模的CNN-RNN-CTC架構第一個端到端句子級唇讀模型LipNet提出科大訊飛提出DFCNNAttention機制引入語音合成預訓練的語言模型首次提出Attention機制首次提出Keiichi Tokuda 教授開發出了基于HMM的語音合成系統HTS亞歷克斯格雷夫斯使用CTC方法訓練LSTMcollobert等人首次在自然語言處理領域將多任務學習應用于神經網絡中Hi

80、nton提出深度置信網絡DBN基于Attention機制的GNMT系統上線Tacotron上線，端到端語音合成成為潮流開始訓練各種統計機器學習模型PSOLA算法提出基于大語料庫的單元挑選與波形拼接合成方法出現Bengio 等人提出第一個神經語言模型前饋神經網絡遞歸神經網絡LSTM RNNs提出可訓練的語音合成方法提出完全基于規則的對話機器人誕生第一個計算機語音識別系統上下文無關文法提出第一次機器翻譯實驗成功圖靈測試提出第一個電子語音合成器誕生離散馬爾可夫過程被應用于描述語言的自動機第一個語音識別系統Audry出現鄧力等人最早將深度學習引入語音識別Mikolov等人在詞嵌入上做了創新，使訓練更有

81、效第一個非特定人連續語音識別系統Sphinx出現基于統計的語音識別框架提出開始使用HMM進行語音識別語音合成的參數合成法出現VQ理論提出DTW技術提出LPC技術應用于語音識別1940s1970s2000s2015語音識別技術語義理解技術語義合成技術模板匹配階段概率統計建模階段深度學習階段端到端階段時間DNN在語音合成中應用開始推廣LSTM被運用于自然語言處理領域Sequence to Sequence學習提出LSTM和ICASSP技術被運用到語音合成中43空間計算發展報告（2024）作為人工智能的重要入口，語音交互涵蓋（ASR,Automatic Speech Recognition）、語義理

82、解（NLU,Natural Language Understanding）以及語音合成（TTS,Text-to-Speech）三大主要技術模塊，一次完整的語音交互流程如圖所示。語音識別將用戶語音輸入轉化為文本，早期模板匹配僅適用于小詞匯量。隱馬爾可夫模型等統計模型提升了精度。2006年后深度神經網絡推動了大詞匯量識別。近年基于Transformer的端到端模型提高了靈活性和準確性。語義理解負責解析用戶意圖，通過NLP結合上下文分析、知識圖譜等技術識別深層含義，包括情感與語境，使系統更智能地應對復雜對話、多輪交互和模糊表達。語音合成將計算機理解的內容反饋為自然語音，早期基于拼接與參數方法生成的聲

83、音略顯僵硬。神經網絡TTS如FastSpeech和VALL-E顯著提升了合成語音的自然度和表達力。（2）存在的問題與挑戰a）準確性與理解能力：用戶語音識別和理解是語音交互核心，但可能受環境噪聲等干擾導致偏差。連續對話中，token限制難以持續捕捉上下文，需反復重申指令，影響流暢性。圖14語語音交互流程信號及語音NLP0102030408070605對話輸入與前端處理對話輸出語音識別ASR語音合成TTS語義理解NLU語言生成NLG對話狀態維護DST動作候選排序Policy44空間計算發展報告（2024）b）隱私與安全性：語音數據采集和存儲引發隱私問題。語音交互可能無意中捕獲情感、語調和背景噪音等

84、信息，削弱用戶信任，影響使用意愿。c）多語言與方言支持的不足：語音交互受限于語言差異。目前多數語音識別和理解系統主要服務英語等語言，對其他語言支持不足。d）公開場合下的心理負擔：因為難以預測機器反應，導致許多用戶不愿在公共場合進行語音交互。（3）發展趨勢人工智能使語音交互技術未來前景廣闊。其應用將擴展至情感識別、多模態交互等領域。情感識別使機器理解感知人類情感，多模態交互賦予機器多種感官交流能力，提升人機交互自然性和便捷性?！按竽Ｐ?語音”模式將為語音技術及其產業帶來革命性變革，傳統單點技術借助大模型實現語義理解、指令執行、多輪對話、情緒感知、超擬人化合成等方面的顯著提升。改善了用戶體驗，拓展

85、了應用場景和價值，支撐了語音同傳、自動客服、虛擬員工、陪伴機器人等未來智能產品的創新，孕育更多產業機遇?？傊?，人工智能驅動的智能語音交互技術充滿潛力，并隨技術進步不斷迭代，在多個領域廣泛應用。2.5.4腦腦機接口技術腦機接口（BCI）在人或動物大腦與外部設備間創建直接連接，實現信息交換。按采集信號方式不同，可分為侵入式、非侵入式和半侵入式。BCI系統由大腦、腦信號采集裝置、信號處理與解碼模塊、控制接口、外部設備及神經反饋組成。BCI繞過外周神經和肌肉建立通信與控制通道,通過采集大腦電信號，經預處理、特征提取和模式識別，解碼大腦活動狀態或意圖，用于與外部設備通信或控制，并將信息反饋給用戶，促使大

86、腦調空間計算發展報告（2024）46空間計算發展報告（2024）責任劃分不清晰，設備故障或不良后果時如何合理分配責任仍需明確。c）產業難題：腦機接口產業化成本高，侵入式設備需大量臨床驗證，市場接受度低。缺乏統一標準阻礙規?；瘧?，監管不完善影響投資信心。（2）發展趨勢腦機接口技術目前處于從研究到產業落地階段，未來趨勢包括：跨學科融合促進信號采集解碼突破，提升準確性與安全性；基礎研究與應用并行，腦科學進展可能引領創新；硬件趨向柔性、小型化，集成化發展；自適應技術與系統集成增強療效與便利性；信號采集多元化，算法進步強化系統穩定性。這些將共推BCI市場擴張。2.5.5多多模態交互技術多模態人機交互整

87、合多個通道的信息，提供自然高效的互動。它包括言語、肢體動作、手寫文本和圖像等方式，使用戶能在虛擬或現實中自然互動。模態是獨立的人機輸入或輸出通道，用于信息交換和互動。模態分為機器對人和人對機器兩種類型。機器對人的模態有視覺（屏幕顯示）、聽覺（音頻輸出）和觸覺（振動反饋），以及非普遍的味覺和嗅覺；人對機器的模態包括鍵盤、觸控等簡單輸入，以及計算機視覺和語音識別等復雜方式。多模態交互系統結合不同模態，提供靈活的交互方式，滿足多樣的交流需求。多模態人機交互與VR/AR設備結合，增強沉浸式體驗。主流的VR設備如MetaQuest和Pico支持基于手勢的交互，使用戶能自然操控虛擬對象，并通過手勢完成選擇

88、、拖拽和縮放操作，同時語音簡化菜單選擇。VisonPro支持眼動交互方案，通過檢測眼動行為處理交互邏輯，提升用戶體驗。47空間計算發展報告（2024）（1）發展現狀多模態交互技術發展可概括為三個階段：早期認知研究、圖形用戶界面和多維用戶界面。這些技術根據性質可分為三類：多模態理論與框架、多通道交互和混合界面。圖16多多模態交互技術發展歷程圖 曝光度多模態理論與框架 多通道方式交互 混合用戶界面1980s1990s2000s時間早期認知研究階段圖形用戶界面階段多維用戶界面階段LaViola的MSVT系統Butz的EMMIE系統Bowman提出多模態交互的特點Darken在維度一致性角度對虛擬現實

89、環境下的混合維交互問題研究Benko的交叉推手勢交互技術Benko實現場景動態縮放IImonen的FLUID多模態輸入設備管理工具開始出現古典修辭學家對演講時語音、姿態、表情的觀察LatoschIk提出了多模態虛擬現實交互的用戶界面Schmalstieg的Studierstube系統W3C的多模態交互框架Schmalstieg提出多維度用戶界面概念多模態交互對于圖形顯示的第一個探索Bolt的Put-That-There系統Neil D.Fleming的VARK模型Feiner提出混合用戶界面概念Oviatt的3D虛擬航行輔助維護系統Althoff描述了多模態虛擬現實交互的體系結構和技術問題To

90、uraine支持分布式設備服務的多模態虛擬現實交互框架Hauptmann的語音手勢結合實驗Cohen的語音替代實驗Cohen的QuickSot系統Oviatt的地圖操作研究Koons的地圖交互系統Lucente結合語音識別和手體跟蹤輸出實驗48空間計算發展報告（2024）（2）存在的問題與挑戰多模態交互是解決VR交互問題的有效途徑，成為6G交互技術研究的重點。在現有硬件條件下，未來多模態交互技術需解決以下問題：a）任務處理：構建不同交互通道的語義模型，協調任務和技術映射關系，如視線追蹤和手勢識別結合，實現快速自然交互。需設計適配復雜環境的多模態處理機制，使用戶無縫切換和整合多種交互方式。b）支

91、持技術完善：提高語音識別精度及手部追蹤準確度以適應VR/AR環境需求，并有效管理這些設備以提升整體交互效率。c）信息融合：將視覺、語音、手勢等模態信息融合，適配虛擬場景中的動態互動需求，通過適當的融合策略和調度算法整合用戶輸入方式。d）多種交互技術：探索觸覺反饋和全身姿態識別等高階技術，支持豐富的虛擬互動體驗，拓展多模態交互應用價值。e）交互測試評估：需要高效的測試方法驗證多模態交互的可靠性和穩定性，確保實用性和用戶友好度，為空間計算落地應用提供可靠技術支撐。（3）發展趨勢未來VR技術將推動多模態交互的廣泛應用，主要趨勢包括：a）網絡建設優化：隨著6G的發展，VR/AR對網絡要求提高，需實現實

92、時、低延遲響應。多模態計算使設備能動態管理網絡資源，如自動調節帶寬以支持語音、圖像和視頻處理，促進人-機-環境融合。b）空間計算結合：視線追蹤、手勢識別和語音命令等多模態交互成為VR/AR標準，提升沉浸感和便捷性。用戶可通過自然方式選擇和操作虛擬對象，推動空間計算向高效交互體驗發展。為構建高效交互系統并實現自然用戶中心交互，需探索跨模態框架和創新設計，增強虛擬空間操作自由度和自然度，奠定多場景應用基礎。49空間計算發展報告（2024）（六）新型視頻技術的進展2023年蘋果發布MR頭顯VisionPro。VisionPro以空間視頻為入口，推動新內容生態。體積視頻在通信、教育、制造、娛樂、醫療、

93、文旅等領域初露頭角，有望成為下一代視頻形態。2.6.1空空間視頻蘋果公司將空間視頻稱為立體視頻“StereoVideo”，通過為左右眼提供不同視圖來增強用戶體驗。為提升體驗，蘋果提供了ARKit、RealityKit工具套件，支持MV-HEVC編碼標準，并更新了AirPods系列的空間音頻功能。產品功能上，新款iPhone或iPad的相機支持3D捕捉和創建精確模型。蘋果“空間視頻”制作過程基于雙目立體視覺原理，使用手機攝像頭采集視差畫面，生成MV-HEVC編碼視頻。VisionPro設備上的8K顯示器和眼追蹤系統分別向左右眼呈現視頻，產生3D效果。用戶可與空間視頻實時交互。目前，除蘋果設備外，

94、其他如Quest系列也開始支持MV-HEVC編碼空間視頻拍攝。盡管制作已便攜化，但呈現體驗仍依賴高性能終端設備。便攜化的呈現體驗是未來關鍵發展方向。2.6.2體體積視頻體積視頻（Volumetric Video）通過捕捉真實世界的人物和場景，生成連續的三維模型序列，提供6DoF高自由度、沉浸式和互動性的觀看體驗。制作流程包括數據采集、三維重建和實時渲染等環節。技術研究主要集中在視頻傳播編解碼和呈現交互上。（1）體積視頻傳播編解碼在VR、AR、MR等應用場景中，傳統編碼技術難以應對體積視頻的50空間計算發展報告（2024）龐大數據容量，因此產生了V-PCC、G-PCC等點云編解碼標準。隨著NeR

95、F技術的提出，基于NeRF表征的編解碼方法能夠在保證質量的同時減少存儲和傳輸帶寬。直播興起對實時性提出更高要求，推動體積視頻從離線向實時編解碼技術演進。（2）體積視頻點播服務體積視頻點播系統通常由服務器端和用戶端組成，將內容預存于服務器端，根據用戶需求實時傳輸與播放。傳統編碼方法如Octree、Draco實現高保真傳輸，而用戶視窗預測、編解碼技術和自適應比特流技術則提高了網絡承載能力。AITransfer使系統能根據用戶興趣傳輸語義信息內容。實時全息視頻生成框架擴展了跨設備的內容渲染和交互能力，顯著提升了處理大3D場景和復雜交互式內容的能力，實現了更加身臨其境的體驗。（3）體積視頻呈現交互全息

96、攝影技術自1947年丹尼斯蓋博提出以來不斷發展，包括離軸全息技術、彩虹全息術及數字全息技術。全息影像可在空氣中顯示體積視頻，但尚未廣泛應用，多數應用以全息投影技術為主。全息投影技術分為激光束投影、空氣投影和360度全息顯示屏三種類型。典型應用場景為虛擬演藝，例如音樂盛典中的全息紗幕投影。然而，高昂的設備成本和復雜的配置限制了其普及?，F實增強技術提供了另一種思路，通過AR、MR設備讀取真實空間中的“地址”，實現立體呈現。51空間計算發展報告（2024）（七）新型網絡技術的進展隨著沉浸式XR等空間計算場景興起，對強大算力和高效網絡連接的需求增加。為此，運營商需提升全程全網的數據傳輸與算力調度能力。

97、目前，中國已建成大量算力中心以支持這些需求，但仍需進一步研究5G-A及6G技術以滿足更高要求的空間計算需求。2.7.1演5G/5G-A/6G演進情況中國在5G及5G-A網絡部署上領先全球，截至2024年9月已建成408.9圖17全全息投影方案控制臺全息紗幕光投影光投影HDMI線HDMI線HDMI線HDMI線光 纖光 纖光 纖光 纖信號轉換器（光信號-HDMI）信號轉換器（光信號-HDMI）信號轉換器（光信號-HDMI）信號轉換器（光信號-HDMI）信號轉換器（光信號-HDMI）信號轉換器（光信號-HDMI）信號轉換器（光信號-HDMI）信號轉換器（光信號-HDMI）信號切換器信號切換器組1組2

98、主投影儀（開機有信號）備投影儀（開機無信號）主投影儀（開機有信號）備投影儀（開機無信號）52空間計算發展報告（2024）萬個5G基站，占全球總量超60%，5G-A商用城市超過330個。隨著國際競爭加劇，各國重視5G-A和6G布局。2015年，ITU定義了5G的三大應用場景。2016年，3GPP開始5G標準化工作。至2023年，3GPP發布了三個版本標準：Release-15確定物理層和數據鏈路層技術；Release-16完善控制層技術；Release-17關注增強技術。2024年6月，3GPP發布Release-18，標志5G-A階段啟動，與6G技術同源，為6G前期探索和驗證。Release

99、15圖18的3GPP的5G標準各版本發布時間表2017年 2018年 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年 2024年 2025年 2026年 2027年+5G標準第一階段(5G)5G標準第二階段(5.5G)Release 18Release 19Release 206G（eMBB）（uRLLC，mMTC）Release 16Release 1753空間計算發展報告（2024）2.7.2鍵5G-A關鍵技術與5G相比，5G-A增強了“能力三角”，擴展了RTBC、UCBC、HCS三大場景，形成了“場景六邊形”能力。這賦能了XR、全息通信、高清視頻回傳等前沿應用。2023年起，

100、IMT-2020（5G）推進組發布了多份關于5G-A的白皮書，分析了其架構、關鍵技術和應用場景。中國移動與近70家合作伙伴也探討了5G-A的研發進展和應用案例。5G-A新增的關鍵技術包括：a）通感一體：結合雷達探測理論，共享資源發射感知信號，處理回波以感知物體運動狀態，適用于低空航線等場景。b）5G輕量化RedCap：降低帶寬、天線數目和調制階數，減少終端復雜度和成本，應用于可穿戴設備等。c）無源物聯：利用環境能量采集和反向散射通信，傳遞信息，適用于區域盤點等場景?？臻g計算發展報告（2024）圖21網5G-AXR網絡解決方案業務感知智能調度容量增強基站云渲染終端節能業務評估終端5G-A基站核心

101、網XR服務器55空間計算發展報告（2024）2.7.3鍵6G關鍵技術2019年6月，由工信部、發改委、科技部指導的IMT-2030（6G）推進組成立，全面布局6G研究，發布關鍵報告。2023年6月，國際電信聯盟（ITU）明確6G場景及能力指標體系，全球業界對6G概念初步共識。ITU定義的6大場景和4大設計原則構成6G場景輪（Wheel Diagram）。相比5G-A，6G針對空間計算新增的關鍵技術包括：a）6G空天地一體組網：結合地基網絡、天基衛星和空基飛行器，構建跨域分布式服務網絡，實現資源統一編排與功能動態部署。圖22圖6G“場景之輪”Usage scenarios of IMT-2030

102、 IMT-2030應用場景沉浸式通信Immersive Communication感知集成Integrated Sensingand Communication海量通信MassiveCommunication無處不在Ubiquitous ConnectivityAI集成Integrated Al andCommunication超級高可靠低延時Hyper Rellable andLow-LatencyCommunication持續演進 SUSTAINABILITY連接未聯 CONNECTING THE UNCONNECTED無處不在的智能 UBIQUITOUS INTELLIGENCE安全/隱

103、私/彈性/SECURITY/PRIVACY/RESILICECEeMBBIMT-2020mMTC URLLC空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）58空間計算發展報告（2024）d）沉浸式通信：6G沉浸式通信涉及網絡能力開放、邊緣緩存與計算、實時數據通信以及多維感知交互等技術領域，可為用戶提供實時且豐富的沉浸式體驗（包括與機器界面的交互），其涉及沉浸式XR通信、多感官遠程呈現和全息通信等場景。6G試驗內場6G試驗外場關鍵技術部署樣機平臺驗證業務環境建設關鍵技術外場試驗助力標準化推動業務演示與行業示范圖25國國際首個面向6G通信與智能融合的外場試驗網59空間計算發展報告（202

104、4）2024年1月，中國移動、中信科移動、中興、vivo等企業聯合發布國際首臺“6G通感算智融合（眾創）研發試驗裝置1.0”，包括仿真平臺、原型系統、試驗網。同年9月24日，“面向Sub7GHz頻段的6G基帶概念原型系統”在“6G創新發展論壇”首次亮相，入選2024年國有企業數字技術十大成果和中關村論壇重大科技成果。未來，該裝置將在XR大空間等場景中進行應用驗證。60空間計算發展報告（2024）圖27通6G通感算智融合研發試驗裝置61空間計算發展報告（2024）三、空間計算產業分析析（一）國際和國內產業政策情況3.1.1國國際產業政策概覽空間計算產業在全球范圍內備受矚目，眾多基礎雄厚的國家和地

105、區已積極布局，如美國、歐盟、日本、韓國及澳大利亞等，通過政策扶持、資金資助及科研合作等方式，推動空間計算技術的創新與產業化進程。美國通過多項政策將空間計算技術列為國家戰略重點。2021年發布無縫集成和虛擬現實技術創新計劃，聚焦AR、VR、MR等技術在國防、醫療和工業制造領域的應用。2024年進一步將空間計算納入關鍵和新興技術清單，凸顯其對國家安全的戰略意義。根據Gartner預測，美國空間計算市場規模將在2033年從2023年的1100億美元增長至1.7萬億美元，展現出巨大的市場潛力。歐盟積極推動虛擬現實和增強現實技術在工業、醫療和教育等領域的應用，通過Horizon Europe計劃資助空間

106、計算領域的前沿研究，加速數字化轉型。德國、法國等成員國也推出“巴伐利亞XRHUB”“數字中心倡議”和“法國科技”等計劃，強化XR技術研發合作，確保在相關領域保持全球技術領先地位。日本將XR技術列為重點研發領域，通過跨部委戰略創新促進計劃（SIP）協調發展，日本科學技術廳（JST）提供專項資助，支持XR技術的基礎研究和應用開發。這些舉措推動了日本在XR領域的持續創新和技術積累。韓國高度重視空間計算技術，將其納入國家戰略計劃，由科學和信息通信技術部（MSIT）牽頭推動XR研發與商業化。通過“XR融合技術開發項目”和研究中心建設，韓國促進了產學研合作，持續推動空間計算領域62空間計算發展報告（202

107、4）的創新與產業化。綜上所述，各國政府正通過一系列政策措施，加速空間計算技術的研發與產業化，推動全球空間計算產業的蓬勃發展。3.1.2國國內產業政策概覽中國政府高度重視空間計算產業的成長，通過一系列政策舉措強力推動其創新與發展。1）國家層面戰略部署：（1）2022年初，“十四五”數字經濟發展規劃強調數字經濟與實體經濟融合，支持空間計算技術在工業互聯網、智能制造等領域的應用。（2）同年10月，虛擬現實與行業應用融合發展行動計劃設定目標，至2026年產業規模超3500億，推動VR終端普及與應用創新，構建生態集聚區與服務平臺。（3）2023年8月，元宇宙產業創新發展三年行動計劃明確至2025年，元宇

108、宙將成為數字經濟新增長極，培育全球影響力企業與專精特新中小企業，推動工業元宇宙應用示范。（4）2023年8月，新產業標準化領航工程實施方案啟動元宇宙標準化路線圖研究，涵蓋基礎通用、關鍵技術、服務及應用標準，強化隱私保護與安全監管。（5）2024年，信息化標準建設行動計劃加速大模型、生成式AI及新興領域如Web3.0、元宇宙的標準研制，推動融合應用標準探索。（6）6月，關于打造消費新場景培育消費新增長點的措施鼓勵VR體驗等文娛業態創新，利用AI大模型、VR全景等技術拓展電商直播與人形機器人開發。（7）9月，官方發布會透露至2025年初步建成實景三維中國，作為國63空間計算發展報告（2024）家戰

109、略數據資源與新型基礎設施，支撐數字經濟發展與社會智慧治理。（8）10月，國家自然科學基金委員會設立“元宇宙理論與技術基礎研究”專項，旨在理論引領與技術創新，提升國際競爭力。長遠來看，國家政策持續加碼，旨在突破空間計算核心技術，構建全球領先的產業生態，推動工業元宇宙成熟應用，實現元宇宙空間泛在通用，促進人類生產生活方式的根本性變革，并建立安全高效的治理體系，營造健康可持續的產業環境。2）地方政府積極響應我國多個省市如北京、上海、深圳等，均出臺了針對性扶持政策，加速空間計算產業發展。（1）北京：2022年發布元宇宙創新發展三年行動計劃，將空間計算作為關鍵技術在文化旅游、智慧城市等領域推進應用示范。

110、（2）上海：同年出臺上海市虛擬現實產業發展行動計劃，旨在將上海打造為全球VR/AR應用示范城市，重點推進空間計算在工業與醫療領域的應用。（3）深圳：作為科技創新高地，深圳加大VR、AR及空間計算領域的投資，鼓勵企業與高校合作創新。2023年，上海進一步發布上海市“元宇宙”關鍵技術攻關行動方案，明確了沉浸式技術、Web3技術等元宇宙技術的主攻方向。從全球視野下的政策導向來看，國際與國內政策均凸顯空間計算在數字化轉型中的戰略地位，通過資金扶持、企業創新激勵及產業生態建設，推動其在多領域的廣泛應用。中國尤為重視空間計算與實體經濟的深度融合，通過政策引導，加速其在制造業、智慧城市、文化旅游等領域的快速

111、發展，展現了對未來技術趨勢的深刻洞察與前瞻布局。64空間計算發展報告（2024）（二）國際和國內企業發展情況Meta在空間計算領域展現出了強大的實力，其Quest系列VR頭顯通過提升性價比和用戶體驗，顯著推動了VR內容的創作與消費，鞏固了其在VR市場的領導地位。同時，Meta在AI硬件領域也取得了顯著進展，其Llama3.1模型憑借4050億參數和128k tokens上下文窗口的能力，對計算資源提出了更高要求。為此，Meta部署了超16,000個NVIDIA H100 GPU的計算集群，并推出Catalina機架，以模塊化設計支持高性能計算，解決了GPU功耗問題。Apple在AR領域持續深耕

112、，其AR眼鏡將與iOS生態系統緊密整合，提供卓越的AR體驗。同時，Apple通過ARKit等工具鼓勵AR應用開發，推動AR技術普及。Google的ARCore平臺為開發者提供了構建AR體驗的關鍵技術，而Google Lens則通過圖像識別為用戶提供智能交互體驗。此外，Google在GIS方面的技術積累也為其在空間計算領域的發展提供了支持。Microsoft的HoloLens作為企業級MR頭盔，已在工業和醫療等領域得到廣泛應用，推動了MR技術在企業級市場的普及。在國內，字節跳動在短視頻和直播平臺中成功融合AR技術，豐富了用戶互動體驗，并積極探索AR在社交媒體領域的應用。百度推出了Apollo自動

113、駕駛平臺，集成AR地圖等技術，支持自動駕駛商業化落地，并在AR地圖方面進行積極探索。騰訊在社交和游戲中整合AR/VR技術，提供了沉浸式的互動體驗，推動了用戶體驗創新。阿里巴巴通過阿里云建立了強大的云計算基礎設施，為空間計算提供了計算能力和數據存儲支持，并在智能物流中應用AR技術，提高了物流效率和服務質量。3.2.1國國際企業發展情況（1）芯片：高通在空間計算芯片市場占據主導地位，當前主流的空間計算一體機普遍采用其芯片解決方案。65空間計算發展報告（2024）（2）光學器件：多種光學方案被應用于空間計算產品中，包括棱鏡方案（如Google Glass）、曲面反射鏡方案（如Meta 2）、Bird

114、bath方案（如聯想 Mirage頭顯、ODG R9）以及光波導方案（如HoloLens 2、Magic Leap One、Lumus、Vuzix、WaveOptics、Digilens）。（3）顯示屏：AMOLED是當前空間計算顯示屏產業鏈的最新技術，韓國企業在該領域占據絕對優勢。三星、LG和索尼的AMOLED顯示屏以20ms的理論延時，確保用戶長時間體驗不產生眩暈。據CINNO Research報告，2021年全球AMOLED面板出貨量達6.68億片，其中三星顯示公司占比72.3%，出貨量約為4.8億片。（4）軟件：Unity Technologies、Epic Games、Vuforia

115、等企業為空間計算應用程序開發提供了強大的工具和平臺。同時，Viveport、Oculus Store、Steam等平臺提供了豐富的空間計算游戲作品，滿足了玩家對空間計算游戲交互體驗的需求。3.2.2國國內企業發展情況（1）光學器件：藍特光學自2016年起研發空間計算玻璃晶圓產品；水晶光電擁有AR/VR/MR技術儲備，已研發相關零配件；聯創電子聯合金國藩院士攻關關鍵技術；韋爾股份提供LCOS等核心元器件；騰景科技濾光片等產品可應用于空間計算。（2）顯示屏：利亞德在MicroLED屏幕領域領先，收購的NaturalPoint公司擁有全球領先的3D光學動作捕捉技術；奧拓電子、中微公司等也在該領域有所

116、布局。（3）空間計算芯片：萬有引力公司自研仿生視覺芯片，具有技術優勢。（4）傳感器：韋爾股份收購豪威科技，擁有VR眼動追蹤和面部識別傳感器。66空間計算發展報告（2024）（5）功能件結構件：達瑞電子為消費電子、智能可穿戴設備提供功能件、結構件，已向Facebook供貨。（6）終端產品：Pico以高性能、高沉浸感設計著稱，旗艦級VR一體機搭載高通驍龍xr2平臺；Rokid專注5G+AI+AR人機交互，發布RokidX-Craft、RokidGlass2系列；雷鳥創新技術推動BirdBath和光波導消費級AR眼鏡研發與市場普及，出貨量連續兩年中國市場第一。（7）軟件：風語筑推出多項高科技數字化展

117、示技術；新開普為高校打造沉浸式教學方式、提供虛擬現實一站式解決方案；云鼎科技北斗天地公司開發數字孿生輔助控制系統，推動煤礦無人化生產；北京微視威公司打造新一代虛擬仿真智能引擎，構建未來數字世界基礎技術底座。（三）國內外投融資情況根據Market.us數據（如圖1），2023年全球空間計算市場規模已達1246億美元，預計到2032年將增至6202億美元，復合年增長率為18.2%，彰顯了行業的迅猛增長與巨大潛力。當前，空間計算領域備受國內外投融資市場矚目，企業紛紛布局。但投資者對技術商業化持審慎態度，資本流向趨于理性，市場資金偏好風險規避，更青睞成長型企業。67空間計算發展報告（2024）3.3.

118、1國國內投融資情況1）投融資展望技術革新：VR、AR、MR技術的持續進步將拓寬空間計算在游戲、娛樂、教育等領域的應用，投資者將聚焦于技術創新與市場潛力兼具的企業和項目。產業融合：空間計算與云計算、大數據、AI等產業的深度融合將催生新的發展機遇。政策助力：政府加大對科技創新和產業發展的支持，為空間計算產業注入更多政策與資金活力。圖28全全球空間計算行業市場規模情況2019-2023年全球空間計算行業市場規模情況單位：億美元14001200100080060040020002019年2020年2021年2022年2023年68空間計算發展報告（2024）2）投融資趨勢投融資活躍：技術進步、市場認知

119、提升及政策支持推動國內空間計算投融資事件顯著增多。早期項目受捧：作為新興技術，空間計算早期項目因其高增長潛力和投資價值而受到資本市場青睞。多家上市公司積極參與，如RokidAR獲江夏科投集團億元融資，vivo精準投資半導體與信息技術企業，飛天云動設立“智選領航基金”加速元宇宙與AI布局。中后期項目崛起：隨著蘋果VisionPro等設備的發售，內容開發商如ILLUSIONTech獲得融資，預示中后期項目投融資活動將隨技術成熟與應用拓展而增加。3.3.2國國外投融資情況1）投融資動向國外空間計算投融資活躍，覆蓋芯片、XR、光學器件、軟件開發與內容創作等多個方面，技術創新受資本市場矚目。例如，Thr

120、eedium獲1100萬美元A輪融資推進空間計算與3D內容制作；MojoVision獲4350萬美元A輪融資加速AR隱形眼鏡技術商業化；阿拉伯聯合酋長國AR隱形眼鏡技術開發商獲4000萬美元種子輪融資；Miris在種子輪融資中獲2600萬美元投資，實現空間內容即時流式傳輸。隨著技術成熟與市場擴大，空間計算將成為智能產業發展的重要力量，產業鏈上下游企業積極參與，生態布局加速。2）投融資市場動態截至2023年，蘋果以收購32家AI初創企業居科技巨頭之首，通過收購獲取頂尖人才與創新技術。國內外企業加速布局從底層架構到產業上下游，華為、阿里云等企業在建模引擎、增強現實、高精度識別等領域全面69空間計算

121、發展報告（2024）探索?？臻g計算領域投融資增長強勁，未來市場潛力巨大。71空間計算發展報告（2024）四、空間計算行業應用情況況（一）空間計算+文旅4.1.1國行業背景近年來，國家對文旅事業的蓬勃發展有著顯著的關注，而空間計算技術的成熟與政策扶持的雙重驅動，為文旅產業與空間計算技術的深度融合開辟了前所未有的廣闊前景。2024年5月與6月，相關部門相繼發布的智慧旅游創新發展行動計劃與關于打造消費新場景培育消費新增長點的措施，明確強調了運用VR、AR、XR、MR、元宇宙、裸眼3D、全息投影、數字光影及智能感知等先進技術，構建智慧旅游沉浸式體驗空間，并推動文娛業態的場景創新。在此戰略導向與政策紅利

122、下，空間計算，依托擴展現實技術、數字孿生技術及新型交互三大核心技術，已成為數字經濟版圖中的關鍵一環，對文旅產業的轉型升級具有顯著賦能作用。具體而言，VR與AR技術通過營造沉浸式環境，如博物館文物的AR歷史再現、旅游景區VR古景復原，極大地豐富了游客體驗。裸眼3D與全息投影技術則憑借無需輔助設備的立體視覺，在大型演出與展覽中大放異彩。數字光影技術利用光影藝術，創新夜間游覽體驗，而智能感知技術通過實時監測與分析游客行為，實現了服務的個性化定制。此外，通用人工智能技術，如智能助手，提供導航、翻譯與推薦服務，而AI大模型與數字人技術則催生了更人性化的智能導覽機器人。這些技術革新不僅深化了游客的互動體驗

123、，還促進了文化的傳承與消費的升級，引領文旅產業向高端化、智能化邁進，培育了新的消費熱點，成為驅動行業轉型與升級的核心力量。72空間計算發展報告（2024）4.1.2國應用場景（1）高精度景區數字建模利用三維激光掃描與無人機航拍技術，結合先進算法，重建景區高精模型，實現虛擬與現實的精準對齊，提升游客體驗的真實感，同時為文物保護與景區規劃提供堅實數字化支撐。（2）博物館AR導覽通過AR眼鏡，實現文物與數字內容的無縫融合，游客可跨越時空與文物互動，增強教育性與趣味性。（3）AR數字文創體驗結合AR技術與景區實景，打造親子研學新場景，以數字化手段激發學習興趣，促進家庭成員間的互動與學習。（4）元宇宙線

124、上展館復刻線下展館至元宇宙，實現傳統展陳形式與數字化交互的深度融合，拓寬展覽邊界。（5）虛擬旅游利用VR/AR技術，突破時空限制，提供全球文化與自然風光體驗，滿足個性化游前規劃需求，同時為殘障人士提供旅游新途徑。（6）文化遺產數字化通過實景三維掃描，數字化重建文化遺產，重現消失或難以訪問的歷史遺跡，豐富線上體驗。（7）智能導航服務在復雜景區內提供精準導航，快速定位公共設施，推薦個性化游覽路線，提升游覽便利性與效率。（8）旅游安全管理集成物聯網、大數據與機器學習技術，實時監測景區數據，預測人流趨勢，輔助管理決策，快速規劃應急疏散路線。73空間計算發展報告（2024）（9）旅游產品創新結合空間計算

125、技術，開發基于位置的互動游戲與主題體驗活動，利用AI算法分析銷售數據，精準推薦商品，挖掘市場潛力。（10）導游實訓教學利用虛擬現實技術重現景區場景，為導游專業學生提供安全、高效的實訓平臺，降低教學成本，提升教學質量。4.1.3國典型案例請參考“附錄三：空間計算典型應用案例”中第1章節。（二）空間計算+工業4.2.1國行業背景近年來，中國政府高度重視空間計算技術的戰略地位，推出了一系列扶持政策，旨在推動該技術賦能各行業與重點場景，加速創新發展步伐。國資委在推進國有企業數字化轉型的指導意見中，明確要求國有企業從技術、管理、數據、安全四個維度強化對標，依托5G、物聯網、大數據、人工智能及數字孿生等前

126、沿技術，樹立行業數字化轉型標桿，引領產業與行業變革。工業和信息化部等五部門聯合發布的虛擬現實與行業應用融合發展行動計劃（20222026年）明確指出，虛擬現實（含AR、MR）作為新一代信息技術的先鋒，對提升產業鏈韌性、構建生態發展新格局具有重要意義，將為制造強國、網絡強國、文化強國和數字中國建設提供堅實支撐。當前，我國工業關鍵工序數控化率已達62.2%，數字化研發設計工具普及率更是高達79.6%，數字技術正驅動新型工業化加速發展。數字化、智能化已成為企業轉型升級的關鍵驅動力?？臻g計算技術的迅猛發展，為74空間計算發展報告（2024）智能制造、石油化工、發電電網等行業帶來了深刻的優化與重塑，不僅

127、催生了新的就業機會，還推動了技能培訓與教育體系的深刻變革。在工業領域，空間計算技術通過提供全新的監測、控制、維護及交互手段，顯著提升了工作效率，優化了生產流程，并強化了質量控制。該技術融合歷史數據、專業知識與業務算法，結合實時數據分析和空間可視化，助力企業實現精準決策，快速響應市場與生產變化。同時，空間計算技術還為員工創造了更安全的工作環境，提供了高效的信息交互與培訓方式。目前，該技術已廣泛應用于智慧運維、智能檢修、應急處理、遠程監造、仿真培訓、物聯網數據分析、智能預警、遠程技術支持、數字孿生、知識圖譜構建、人員精準定位、增強現實展示及安全管理等多個專業領域，展現出強大的應用潛力與價值。4.2

128、.2國應用場景（1）黑燈工廠通過數據采集與智能管控平臺，集成生產經營、過程及設備運行數據，結合設備控制系統的感知與控制，實現產品質量與加工效率的雙提升，設備使用率顯著提高。同時，增強臨時性批生產任務應對能力，實現產能柔性化提升。整合信息化資產，建立實時映射的數字孿生環境，推動創新。多產線控制系統綜合調度集成，實現業務流自動流轉。（2）故障診斷空間技術結合物聯網與數據分析，提供故障檢修指引，增強知識復用性，提升維護效率。XR眼鏡疊加顯示維修信息，簡化流程，降低誤操作風險。實時監控設備狀態，預測潛在故障，指導預防性維護。記錄維修活動，為全生命周期管理提供數據支持，提升工作場所安全性。（3）設備巡檢

129、空間計算眼鏡實時顯示設備數據、維修記錄與性能指標，助力快速75空間計算發展報告（2024）識別問題。呈現標準化操作流程，減少人為錯誤?，F場與遠程專家即時溝通，解決復雜問題，降低差旅成本。對接多系統，預測潛在故障，避免生產中斷，降低維修成本與運營風險。（4）安全監測空間計算實景指揮系統實時添加虛擬信息，助力精準指揮調度。系統識別、評估與處理不安全因素，預防事故發生。緊急情況下提供實時信息，提高救援效率與安全性。構建統一安全技術啟動平臺，提高兼容性與擴展性，形成行業標準。（5）物流分揀空間計算系統顯示貨物識別、存放位置與分揀路徑，提升分揀效率與出庫準確率。實時顯示關鍵數據，優化物流流程。（6）輔助

130、裝配空間計算技術投射虛擬裝配指令至真實部件，提高裝配速度與成功率。實時監測裝配過程，控制質量。記錄數據，用于持續改進。（7）遠程驗收空間計算眼鏡實現遠程驗收，縮短周期，提高響應速度。專家利用空間計算功能指導與批注，確保產品質量。減少差旅費用與時間成本，減輕環境壓力。記錄驗收過程，便于審核與追溯。（8）遠程售后空間技術遠程售后快速響應，減少生產損失，提升客戶滿意度?？蛻魠⑴c維修過程，增加透明度與信任度。全過程記錄，生成知識庫，便于未來參考與培訓。整合跨地域專家資源，實現高效調度。（9）展廳交互空間計算虛擬展廳疊加多媒體內容，營造沉浸式體驗，增強展覽吸引力。參觀者與展品互動，探索虛擬內容，增加參與

131、感與信息傳遞效果。不受物理空間限制，靈活設置展覽內容，降低成本與時間消耗。提供定制化76空間計算發展報告（2024）展覽內容，促進分享與口碑傳播。（10）生產實訓空間計算技術結合3D模型在真實工作場景中培訓，適合高風險行業。新穎性提高學員參與度與學習興趣。直觀理解掌握知識技能，提高靈活性與便利性?？焖賹W習操作流程，降低培訓時間與成本。設定標準化操作流程，提升工作質量。構建企業內部知識庫，便于后續利用。（11）生產漫游空間計算技術融合虛擬元素至物理環境，使參觀者身臨其境觀察生產線運作。提供互動環節，增加參與感與學習效果。電子圍欄確保生產安全，提升安全意識。4.2.3國典型案例請參考“附錄三：空間

132、計算典型應用案例”中第2章節。（三）空間計算+娛樂4.3.1國行業背景空間計算推動多個娛樂領域新的創作方式和內容形式發展。在音樂領域，藝術家利用空間計算技術進行創意演出，結合視覺藝術和音樂，提供觀眾與表演者互動的新體驗。在體育賽事領域，虛擬賽事和增強現實應用正在改變傳統觀賽模式，使觀眾能夠以全新的方式參與比賽互動。例如，觀眾不在比賽現場，通過AR/AR/MR設備及應用獲取全方位角度的單場或多場賽場實時動態分析和講解，增強的互動性。游戲競技領域，空間計算進一步擴展電子競技外延，玩家通過AR/AR/MR設備可以在虛擬環境中進行戰斗和協作，體驗更豐富的游戲玩法。同時，內容開發者可以利用空間計算技術創

133、建更加復雜和富有沉浸感的劇情世界，吸引更多玩家參與。隨著軟硬件設備進步，空間計算將為娛樂領域創造更多的新模式、新業態。77空間計算發展報告（2024）4.3.2國應用場景（1）虛擬演唱會革新空間計算技術正深刻變革虛擬演唱會領域，通過VR/AR技術構建動態虛擬舞臺，融合燈光特效與虛擬道具，極大提升演出表現力。全球觀眾可身臨其境參與，享受360度視覺盛宴與實時互動體驗，如聊天、投票、表情反饋等，極大增強參與感與沉浸感。（2）虛擬體育賽事新體驗空間計算在虛擬體育賽事中的應用，正重塑觀賽體驗。觀眾通過AR/VR/MR設備進入虛擬賽場，實時獲取賽事數據與運動員信息，深度參與比賽。動態虛擬場館與增強現實效

134、果，豐富視覺效果與互動活動。運動員亦可在虛擬環境中訓練、復盤，提升競技水平。（3）XR大空間革新室內文娛XR大空間技術，基于空間計算，革新室內文娛體驗。拓展熱門IP表現形式，讓觀眾在虛擬場景中與角色互動，參與衍生劇情。同時，融入體育競技內容，賦予“身體力行”屬性。無需大量裝修即可改變展示主題，大幅降低運營成本。（4）動作捕捉技術提升游戲制作動作捕捉技術，作為空間計算的關鍵技術，顯著提升游戲角色動畫的真實感與表現力。通過傳感器或高分辨率攝像頭捕捉演員動作與表情，實時轉化為數字數據，生成細膩三維動畫。使角色動作自然流暢，情感傳達真實，提升沉浸體驗。同時，加速動畫迭代與優化，縮短制作周期。4.3.3

135、國典型案例請參考“附錄三：空間計算典型應用案例”中第3章節。78空間計算發展報告（2024）（四）空間計算+辦公4.4.1國行業背景隨著企業數字化轉型的推進，傳統的辦公模式正在向更加靈活、高效的方向演變?？臻g技術作為數字化轉型的一部分，提供了新的工作方式和工具。新冠疫情加速了遠程工作的普及，企業需要更有效的工具來支持分布式團隊的協作。4.4.2國應用場景空間計算技術能夠提供沉浸式的遠程會議體驗，使團隊成員感覺如同在同一個房間內工作?，F代企業越來越依賴全球化團隊，跨時區的合作需求增加?？臻g技術可以打破時間和空間的限制，提高全球團隊的協作效率。虛擬會議和協作平臺使團隊成員能夠實時互動，分享和編輯文

136、檔，討論設計方案，從而提高協作效率。沉浸式環境激發創造力，促進創新思維，幫助企業開發新產品和新服務。4.4.3國典型案例請參考“附錄三：空間計算典型應用案例”中第4章節。（五）空間計算+醫療AR/MR技術在醫學領域的應用正逐步展現其深遠的影響，從模擬教學、急救治療、手術輔助到康復治療，AR/MR技術正引領未來醫學進入一個全新的交互時代。以下是AR/MR技術在醫學領域的幾個核心應用場景及其價值探討：4.5.1國行業背景“健康中國2030”規劃綱要在頂層設計指明戰略方向，全面建成體系完整、分工明確、功能互補、密切協作、運行高效的整合型醫療衛生79空間計算發展報告（2024）服務體系；縣和市域內基本

137、醫療衛生資源按常住人口和服務半徑合理布局，實現人人享有均等化的基本醫療衛生服務；省級及以上分區域統籌配置，整合推進區域醫療資源共享，基本實現優質醫療衛生資源配置均衡化，省域內人人享有均質化的危急重癥、疑難病癥診療和?？漆t療服務；實施健康扶貧工程，加大對中西部貧困地區醫療衛生機構建設支持力度，提升服務能力，保障貧困人口健康。到2030年，15分鐘基本醫療衛生服務圈基本形成。國家衛生健康委辦公廳關于印發“千縣工程”縣醫院綜合能力提升工作方案（2021-2025年）的通知（國衛辦醫函2021538號）提出要加快完善分級診療體系，推動縣醫院進入高質量發展新階段的總體目標。推動省市優質醫療資源向縣域下沉

138、，結合縣醫院提標擴能工程，補齊縣醫院醫療服務和管理能力短板，逐步實現縣域內醫療資源整合共享，有效落實縣醫院在縣域醫療服務體系中的龍頭作用和城鄉醫療服務體系中的橋梁紐帶作用，到2025年，全國至少1000家縣醫院達到三級醫院醫療服務能力水平，發揮縣域醫療中心作用，為實現一般病在市縣解決打下堅實基礎。其他涉及遠程醫療及分級診療相關政策：表2遠遠程醫療及分級診療相關政策衛生部關于加強遠程醫療會診管理的通知(衛辦發1999第 2 號)國家衛生計生委關于推進醫療機構遠程醫療服務的意見(國衛醫發201451 號)國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見(國發201540 號)中共中央關于制定國民經濟和

139、社會發展第十三個五年規劃的建議國務院辦公廳關于促進醫藥產業健康發展的指導意見(國辦發201611 號)關于促進和規范健康醫療大數據應用發展的指導意見(國辦發201647 號)國務院辦公廳關于推進分級診療制度建設的指導意見(國辦發201570 號)80空間計算發展報告（2024）4.5.2國應用場景AR/MR技術正深刻變革醫學領域，從教育、急救、手術輔助到康復治療，引領醫學進入全新交互時代。其核心應用場景及價值如下：醫療模擬教學：沉浸式解剖學習：AR/MR技術以3D形式呈現人體結構，解決實體資源局限，提升學習直觀性和記憶效率?；邮脚R床思維訓練：通過AR設備，學員在虛擬病患上實踐，系統實時反饋，

140、提升訓練效果，降低風險。高仿真手術模擬：將患者掃描數據轉化為虛擬現實場景，模擬真實手術環境，提高手術技能培訓效率?；邮讲±懻摚喝蜥t學者共享虛擬空間，全面深入分析病例，加速知識傳播與經驗分享。情景式多人演練：模擬災害現場，開展應急處置團隊協作訓練，提升急救技能與團隊協作能力。醫療急救治療：即時遠程指導：AR/MR技術實現遠程專家即時指導，提升急救效率與成功率。精準定位與評估：快速識別傷勢位置及嚴重程度，提供處理建議，輔助精確評估與決策。標準化流程引導：投射救治步驟，確保規范操作，減少失誤。情景模擬與培訓：模擬緊急場景，提高應對能力，增強培訓有效性。醫療手術智能輔助：術前規劃與模擬：基于影像

141、數據構建三維模型，優化手術策略，減81空間計算發展報告（2024）少風險。術中導航與可視化：提供“X光般”透視能力，精準定位病變區域，提高手術精確性和安全性。遠程協作與教學：支持遠程手術指導和教學，增進全球醫療資源共享與交流。醫學治療保?。阂苿又悄苤暎簽橐暳φ系K者提供便捷、智能的視覺輔助解決方案，促進獨立性和社會融入?？祻陀柧毰c物理治療：設計互動性強的康復訓練方案，提升患者參與度和康復效果。疼痛管理與分散注意力：創造沉浸式體驗，減輕疼痛感知，減少藥物依賴。心理治療與行為干預：構建安全可控虛擬環境，用于暴露療法和社交技能訓練。疾病教育與自我管理：提供直觀學習方式，提升患者疾病理解和自我管理能力

142、。未來，隨著5G/6G、云計算和人工智能技術的融合，AR/MR技術將在醫療領域全面普及，推動精準醫療、遠程醫療和智慧醫療的發展，為全球醫療衛生體系帶來深刻變革與優化。4.5.3典典型案例請參考“附錄三：空間計算典型應用案例”中第5章節。（六）空間計算+商業4.6.1典行業背景隨著經濟的迅猛增長，截至2023年末，全國城市商業綜合體數量已82空間計算發展報告（2024）高達1819家（據國家統計局數據）。在此背景下，如何使商業綜合體在競爭中脫穎而出成為亟待解決的痛點?？臻g計算技術為商業綜合體提供了線上線下融合營收的新路徑，通過結合AR/VR技術，實現購物體驗與營銷互動的全面革新。同時，借助大視頻

143、、物聯網及終端設備等技術，商業綜合體得以實現統一高效的運營管理?？臻g計算技術的普及正深刻改變商業領域，推動商業模式、社交互動、信息獲取及內容創作與消費模式的創新突破。在元宇宙框架下，沉浸式技術的不斷發展將重塑“人、物、場”的生產關系，大幅提升生產力，為商業場景注入活力，促進實體商業向新型消費轉型升級。這一趨勢旨在打造集趣味性、便捷性與創新性于一體的零售用戶體驗，引領零售新時代的到來。4.6.2典應用場景（1）AR導航服務利用空間計算AR技術，實現商業綜合體內的精準導航，包括找店、服務臺、母嬰室、衛生間及促銷活動位置，通過輸入車牌號即可享受AR實景導航，無視樓層與方向限制。（2）AR營銷創新該技

144、術突破物理空間，提供多樣化的營銷活動，如AR集卡、紅包雨、廣告牌等，自主配置，便捷高效，有效提升活動人氣，實現店鋪精準引流。（3）AR互動游戲在主題活動現場及商戶候客區引入互動性強的AR游戲，結合優惠券，引導顧客到店消費，既增強娛樂體驗，又促進銷售業績，實現雙贏。（4）AR中庭景觀結合節日與IP，打造AR數字景觀，與線下美陳或主題樂園結合，成83空間計算發展報告（2024）為城市科技網紅打卡地，提升綜合體吸引力。（5）VR云Mall利用空間計算三維重建，構建高度仿真的數字虛擬綜合體，不僅復刻現實場景，還融入創意元素與互動功能，提供沉浸式體驗，助力數字化運營。（6）AI數字人云播通過數字人建模技

145、術，創造獨特虛擬形象，為線下活動增添亮點，同時在直播間與用戶互動，提升活動趣味性與參與度。（7）AR試衣鏡應用AR識別技術，提供無接觸虛擬試衣體驗，顧客通過手機或平板自由搭配衣物，線上線下聯動，簡化購物決策過程，為商家開辟新銷售模式。4.6.3典典型案例請參考“附錄三：空間計算典型應用案例”中第6章節。85空間計算發展報告（2024）五、標準化路徑徑（一）空間計算標準化框架5.1.1空空間計算標準體系結構空間計算標準體系結構由基礎、技術和平臺、應用和服務、開發運營以及安全保障等五個部分構成。圖29沉空間計算標準體系結構圖服務能力評估測試測評內容創建數字人開發運營(D)服務與應用(C)安全與治理

146、(E)技術和平臺(B)服務運營通用要求系統管理集成開發指南與工具基礎(A)參考架構術語和定義編碼和標識系統設計安全監管治理數字空間安全基礎設施(BA)算力存儲網絡關鍵技術(BB)空間感知數據管理空間定位三維引擎空間建模三維渲染人機交互終端行業應用(CC)文旅游戲共性服務(CA)產業服務(CB)空間數據服務平臺內容運營人才培養教育醫療工業辦公娛樂.86空間計算發展報告（2024）（1）基礎（A）：包括參考架構、術語定義、編碼標識等，為整個標準體系提供基本支撐。（2）技術與平臺（B）：分為基礎設施（BA）和關鍵技術（BB）兩個子類別。BA關注于算力、存儲及網絡建設；而BB則涵蓋了終端設備、人機交互

147、界面、三維建模渲染引擎等核心技術領域。（3）應用服務（C）：進一步細分為共性服務（CA）、產業服務（CB）和行業特定應用（CC）。其中，CA提供如空間數據處理、內容創作工具等方面的支持；CB側重于服務質量評估、人才培訓等方面；CC則是針對不同行業需求定制的解決方案。（4）開發運營（D）：包括開發指南、運營要求、系統維護集成等；規范空間計算系統開發、更新、維護和運營。（5）安全治理（E）：包括數字空間安全、監管治理、系統設計安全等。用于提升空間計算系統的安全防護能力，規范空間計算數據的安全使用和管理，保障隱私和安全。5.1.2空空間計算標準體系框架空間計算標準體系框架由標準體系結構向下映射而成，

148、是空間計算標準體系的基本組成單元，包括“A.基礎”、“B.技術”、“C.應用和服務”、“D.開發運營”、“E.安全保障”五個部分，如下圖所示：87空間計算發展報告（2024）（二）國內外標準化現狀5.2.1空國內空間計算標準編制情況（1）空間計算國家標準情況SAC/TC28/SC24全國信息技術標準化技術委員會計算機圖形圖像處理及環境數據表示分技術委員會負責制定計算機圖形、圖像處理、環境數據表示以及AR/VR/MR標準，主要關注建模與仿真、應用程序接口、功能規范、表示模型和交換格式等關鍵領域。SAC/TC28/SC35全國信息技術標準化技術委員會信息系統用戶界面圖30空空間計算標準體系框架.算

149、力存儲網絡空間定位數據管理人機交互理終端空間建?？臻g感知三維引擎空間數據內容創建平臺服務數字人測試評價人才培養服務能力評估文旅教育內容運營工業娛樂游戲倫理醫療三維渲染基開發指南與工具運營服務通用要求系統管理集成數字空間安全監管治理系統設計安全產業服務行業應用共性服務關鍵技術基礎設施參考架構編碼和標識.術語和定義空間計算標準體系開發運營監管治理服務與應用技術和平臺基礎類88空間計算發展報告（2024）分技術委員會負責信息系統用戶界面，包括鍵盤與輸入接口、圖形用戶交互界面、移動設備用戶接口與界面、特殊需求用戶界面、用戶界面對象作用和屬性、遠程交互用戶界面等相關的國家標準制修訂工作。SAC/TC24

150、2全國音頻、視頻及多媒體系統與設備標準化技術委員會承擔音視頻及多媒體系統與設備標準的制定工作，我國在相關標準編制方面已建立完善的體系，涵蓋編碼、傳輸、接口、設備兼容性等多個方面。通過制定VR與AR相關的音視頻標準，可確保用戶在空間計算中的視覺和聽覺體驗達到最佳狀態。當前已發布的空間計算相關國家標準主要有：表3發已發布的空間計算相關國家標準序號標準號標準名稱1GB/T 44247-2024信息技術 增強現實 軟件構件接口2GB/T 44115.2-2024信息技術 虛擬現實內容表達 第 2 部分：視頻3GB/T 44020-2024信息技術 計算機圖形圖像處理和環境數據表示 混合與增強現實中實時

151、人物肖像和實體的表示4GB/T 38259-2019信息技術 虛擬現實頭戴式顯示設備通用規范5GB/T 38258-2019信息技術 虛擬現實應用軟件基本要求和測試方法6GB/T 38247-2019信息技術 增強現實 術語（2）空間計算國家標準情況國內空間計算團體標準主要由相關產業組織制定，如虛擬現實與元宇宙產業聯盟（XRMA）已發布空間計算技術基礎能力測評標準和商貿綜合體空間計算應用平臺技術要求兩項標準。89空間計算發展報告（2024）5.2.2國國際空間計算標準編制情況（1）ISO/IEC空間計算標準情況JTC1/SC24計算機圖形學、圖像處理和環境數據表示分技術委員會主要負責計算機圖形

152、、圖像處理、虛擬現實（VR）、增強現實（AR）和混合現實（MR）等方面的標準化工作。該委員會的涉及的計算機圖形、虛擬現實、增強現實、混合現實等與空間計算中的終端、空間建模、三維渲染等都相關。JTC1/SC35用戶界面分技術委員會制定了信息和通信環境中用戶系統界面的標準，包括功能和交互、可訪問性、文化和語言適應性、移動設備界面以及控制和導航方法等。這些標準對于實現高沉浸的空間計算應用服務是必要的。ISO/IECJTC1中與空間計算相關的主要標準見下表。表4空ISO/IECJTC1中與空間計算相關標準序號標準號標準名稱1ISO/IEC 18038:2020Computer graphics,ima

153、ge processing and environmental representation Sensor representation in mixed and augmented reality計算機圖形圖像處理及環境數據表示 混合現實與增強現實中的傳感器表示2ISO/IEC 18039:2019Information technology Computer graphics,image processing and environmental data representation Mixed and augmented reality(MAR)reference model信息技術 計

154、算機圖形圖像處理及環境數據表示 混合現實與增強現實(MAR)參考模型3ISO/IEC 18040:2019Information technology Computer graphics,image processing and environmental data representation Live actor and entity representation in mixed and augmented reality(MAR)信息技術 計算機圖形圖像處理及環境數據表示 混合現實與增強現實(MAR)中的實時角色與實體表示90空間計算發展報告（2024）序號標準號標準 ISO/IEC

155、18026:20094ISO/IEC 18520:2019Information technology Computer graphics,image processing and environmental data representation Benchmarking of vision-based spatial registration and tracking methods for mixed and augmented reality(MAR)信息技術 計算機圖形圖像處理及環境數據表示 混合現實與增強現實(MAR)中基于視覺的空間注冊和跟蹤方法的基準測試5ISO/IEC TS

156、23884:2021Information technology Computer graphics,image processing and environmental data representation Material property and parameter representation for model-based haptic simulation of objects in virtual,mixed and augmented reality(VR/MAR)信息技術 計算機圖形圖像處理及環境數據表示 用于虛擬現實、混合現實和增強現實(VR/MAR)中基于模型的物體觸覺

157、模擬的材料屬性和參數表示6ISO/IEC 23488:2022Information technology Computer graphics,image processing and environment data representation Object/environmental representation for image-based rendering in virtual/mixed and augmented reality(VR/MAR)信息技術 計算機圖形圖像處理及環境數據表示 用于虛擬現實/混合現實和增強現實(VR/MAR)中基于圖像的渲染的對象/環境表示7ISO/

158、IEC 3721:2023Information technology Computer graphics,image processing and environmental data representation Information model for mixed and augmented reality content Core objects and attributes信息技術 計算機圖形圖像處理及環境數據表示 混合現實和增強現實內容的信息模型 核心對象和屬性8ISO/IEC 5927:2024Computer graphics,image processing and env

159、ironmental data representation Augmented and virtual reality safety Guidance on safe immersion,set up and usage計算機圖形圖像處理及環境數據表示 增強現實和虛擬現實安全 關于安全沉浸、設置和使用的指南9ISO/IEC 18025:2014Information technology Environmental Data Coding Specification(EDCS)信息技術 環境數據編碼規范(EDCS)91空間計算發展報告（2024）序號標準號標準名稱10ISO/IEC 1802

160、6:2009Information technology Spatial Reference Model(SRM)信息技術 空間參考模型(SRM)11ISO/IEC AWI 20538Human Information Data Model for 3D Virtual Smart Cities3D虛擬智能城市的人類信息數據模型12ISO/IEC DIS 9234Information modeling forVR/AR/MR based learning,education and training systems基于VR/AR/MR的學習、教育和培訓系統的信息建模（2）IEEE空間計算標準

161、情況IEEE SA協會推出面向元宇宙的空間計算倡議，聚焦于空間計算技術，旨在通過三大核心技術（空間計算、持續計算、可信計算）和五大支撐技術（計算、數據、存儲、通信、AI）推動其發展。該倡議提供指導和參考實現，以低成本、舒適方式促進用戶使用空間計算設備，并增強硬件軟件兼容性，目標是加速技術應用。當前相關標準包括P7030 XR技術道德評估方法和P3322 XR設備舒適性指南。（3）3GPP空間計算標準情況3GPP的RAN、SA和CT三個技術規范組已在移動元宇宙、XR擴展現實、數字人、數字孿生等領域開展標準研究和制定。XR方向從4G至5G持續進行標準工作；5G支持基于XR的增強網絡架構、三維資產、

162、VR內容等技術要求；5G定義了移動元宇宙業務需求，并在立體視頻、數字孿生管理、安全、數字人等技術領域制定規范。3GPP制定的空間計算相關標準詳情見下表。92空間計算發展報告（2024）表5間3GPP空間計算相關標準序號工作組分類標準號標準名稱1SA4TR技術報告26.819Spatial Computing for AR ServicesAR增強現實服務的空間計算2SA6TS技術規范23.437Service Enabler Architecture Layer for Verticals(SEAL);Spatial mapping and Spatial anchors management

163、面向垂直行業的服務使能架構層(SEAL)；空間映射和空間錨點管理3SA4TR技術報告26.806Study on Tethering AR GlassesArchitectures,QoS and Media Aspects系鏈AR眼鏡的研究架構、QoS和媒體方面4SA4TR技術報告26.812QoE metrics for AR/MR servicesAR/MR服務的QoE指標5SA4TR技術報告26.818Virtual Reality(VR)streaming audio;Characterization test results虛擬現實(VR)流媒體音頻；特性測試結果6SA4TR技術報

164、告26.918Virtual Reality(VR)media services over 3GPP3GPP上的虛擬現實(VR)媒體服務7SA4TS技術規范26.119Media Capabilities for Augmented Reality增強現實的媒體能力8SA4TS技術規范26.234Transparent end-to-end Packet-switched Streaming Service(PSS);Protocols and codecs透 明 的 端 到 端 分 組 交 換 流 媒 體 服 務(PSS)；協議和編解碼器，包含用于VR(虛擬現實)的360度視頻和3D音頻9S

165、A4TS技術規范26.264I M S-b a s e d A R R e a l-T i m e Communication基于IMS的AR實時通信93空間計算發展報告（2024）序號工作組分類標準號標準名稱10SA4TS技術規范26.346Multimedia Broadcast/Multicast Service(MBMS);Protocols and codecs多媒體廣播/多播服務(MBMS)；協議和編解碼器，包含用于VR(虛擬現實)的360度視頻和3D音頻11SA4TS技術規范26.119Media Capabilities for Augmented Reality增強現實的媒體

166、能力（4）ITU空間計算標準情況ITU-T成立了元宇宙焦點組，負責探索元宇宙技術及其標準。該小組已接上研究周期，發布了26項成果。接下來將在SG研究組中繼續進行以元宇宙為主題的專項研究和標準制定。其中，ITU-TSG16工作組已開展數字人、沉浸式系統及業務的研究，制定的VR視頻業務的技術標準有：表6組ITU-TSG16工作組相關標準序號標準號標準名稱時間1F.748.15Framework and metrics for digital human application systems數字人應用系統基礎框架和評測指標2022/03發布2F.748.14Requirements and eva

167、luation methods of non-interactive 2D real-person digital human application systems非交互式2D真人形象類數字人應用系統指標需求和評估方法2022/03發布3F.748.27Framework and requirements for the construction of 3D intelligent driven digital human application system based on multimedia services構筑多媒體業務下的3D智能化數字人應用系統框架和需求2024/01發布4F.

168、748.30Requirements of communication services for digital human數字人通訊業務需求2024/04發布94空間計算發展報告（2024）（三）我國待研標準5.3.1基基礎標準基礎模塊是空間計算標準體系的核心，包含基本概念和定義。在標準制定時要包括：（1）參考架構：制定空間計算的整體架構框架，為不同應用場景提供統一的參考模型，確?？臻g計算系統間的一致性和兼容性。（2）術語和定義：規范空間計算領域的基礎術語和定義，為跨平臺、跨系統的理解和溝通提供依據。（3）編碼和標識：定義空間計算中各類數據的編碼方式和標識規則，確保信息在傳輸和處理過程中的準

169、確性和標準化。5.3.2基技術和平臺技術和平臺部分主要涵蓋基礎設施（BA）和關鍵技術（BB）兩個子模塊，是空間計算應用的核心支撐。（1）基礎設施（BA）：算力、存儲、網絡：制定關于算力、存儲和網絡資源的技術標準，確?？臻g計算平臺在性能和可擴展性方面達到行業要求。（2）關鍵技術（BB）a）終端（XR設備）：規范終端設備的性能指標，包括虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、混合現實（MR）設備的技術要求，為用戶提供高質量的沉浸體驗。b）三維渲染引擎：制定三維渲染引擎的技術標準，確?？臻g計算環境中的視覺呈現效果逼真且具備交互性。c）人機交互：規范人機交互的方式，包括語音、手勢、眼球追蹤等技術，為用戶在

170、虛擬空間中的操作體驗提供保障。d）空間建模與空間感知：規范空間建模的技術標準，包括從現實世95空間計算發展報告（2024）界到虛擬空間的映射和建模過程，以及虛擬環境中對空間的感知與交互能力。5.3.3基服務與應用服務與應用模塊包含了行業應用（CB）和共性服務（CA）兩個部分，強調空間計算在不同領域的應用及共享服務。（1）行業應用（CB）：文旅、教育、工業、游戲、娛樂、辦公、醫療等應用場景。制定行業的標準應用規范，確?？臻g計算服務符合具體行業需求和技術要求。例如，文旅行業的虛擬導覽標準，教育行業的虛擬教學標準等。（2）共性服務（CA）a）空間數據：空間數據的采集、處理和存儲標準，保障數據的精度、

171、實時性及兼容性。b）交互體驗：交互體驗的統一標準，確保不同平臺間交互體驗的一致性，包括用戶在多場景間的無縫切換體驗。c）內容創建與數字人：針對內容創建和數字人的技術規范，確保在空間計算中生成的虛擬形象及內容的真實性和互動性。5.3.4基開發運營開發運營模塊涵蓋開發指南、系統管理和服務要求，確?？臻g計算系統的持續健康運行。（1）開發指南與工具：開發工具及指南的標準化，為開發人員提供一套統一的開發流程和技術要求，確保不同平臺和系統的兼容性。（2）系統管理：系統管理的標準規范，包括對系統的監控、維護和優化的技術要求，以保證系統的穩定性和安全性。（3）服務運營通用要求：服務運營過程中的通用標準，包括用

172、戶管理、數據管理及安全管理，為運營方提供可持續的服務支持體系。96空間計算發展報告（2024）5.3.5基安全與治理安全與治理模塊是空間計算體系的核心保障，確保數字空間的安全性和系統設計的可靠性。（1）數字空間安全：規范數字空間的安全標準，涵蓋數據保護、訪問控制、身份驗證等多個方面，以防止數據泄露、系統攻擊等安全風險。（2）監管治理：制定空間計算的監管治理標準，涵蓋法律合規性和監管要求，確保系統符合國家法律法規和行業道德規范。（3）系統設計安全：從系統設計的源頭保障安全性，包括數據加密、風險評估、權限管理等方面的技術規范。（四）重點待研制標準（1）在基礎類標準中，空間計算為新興概念，需盡快統一

173、術語和定義，依據技術架構開展測試及分類編碼。（2）在技術和平臺類標準中，基礎設施方面應優先研制算力、存儲、網絡相關標準，關鍵技術方面應優先開展空間建模與感知、終端技術標準研制。（3）在服務與應用類標準中，共性服務應優先研制數據采集、處理、存儲及交互體驗標準；行業應用應結合各領域情況，優先研制文旅、教育、工業等領域標準。（4）在開發運營類標準中，因空間計算尚屬起步階段，建議盡快開展開發指南和服務運營要求標準，指導應用開發和系統運營。（5）在安全治理類標準中，加快系統設計安全標準研制，從初期保障系統安全，并加強監管治理標準如隱私保護規范，確保符合法規及道德規范。97空間計算發展報告（2024）六、

174、總結與展望望（一）空間計算的發展前景近年來，隨著XR、AI和通信網絡技術的不斷進步和應用場景的拓展，空間計算技術展現出了廣闊的發展前景。在技術方面，XR技術的快速發展得益于硬件設備的不斷升級和軟件技術的持續優化。在硬件設備方面，VR頭盔、AR眼鏡等設備的性能得到了顯著提升，包括重量、分辨率、刷新率以及舒適度等方面。這些改進使得用戶體驗更加自然流暢，為XR技術的廣泛應用奠定了堅實基礎。例如，蘋果、Meta和Pico等在2024年紛紛推出新的產品和開發者版XR新型終端，這些高性能設備將進一步推動XR市場的增長。在軟件技術方面，三維建模、實時渲染、人機交互等技術日益成熟。這些技術的進步為XR應用提供

175、了強大的支撐，使得虛擬世界與現實世界的融合更加完美，用戶體驗更加真實。此外，隨著5G/5G-A網絡、AI等前沿技術的融合應用，XR技術正迎來更多的創新突破。5G-A網絡的高數據傳輸速度和低延遲特性為多人XR應用提供了更加穩定、高效的網絡支持，使得XR技術在多人大空間行走體驗等領域的應用成為可能。另外，在應用場景方面，空間計算技術的應用場景正在不斷拓展，從游戲娛樂（如黑悟空游戲）到教育培訓、醫療、工業設計等領域，其發展前景廣闊。在政策支持與產業鏈方面，各國政府正積極推動空間計算產業的發展，通過政策支持和資金投入來促進技術創新和應用拓展。產業鏈上下游企業之間的協作日益緊密，從硬件制造、軟件開發到內

176、容創作和運營服務，形成了較為完整的產業生態。隨著技術的不斷創新和產業鏈的完善，空間計算技術的應用場景將進一步拓展。預計未來幾年內，空間計算技術市場規模將持續增長并保持較98空間計算發展報告（2024）高的增速?？臻g計算技術將不斷與XR技術、人工智能、5G/5G-A網絡、云計算等前沿技術融合應用，為行業帶來更多的創新突破和發展機遇?？臻g計算技術也將逐漸滲透到各行各業實現跨界融合和創新應用，推動各行業的數字化轉型和升級。隨著2023年6月國際電信聯盟（ITU）正式將沉浸式通信作為未來6G的主要應用場景之一，相信在6G時代，隨著輕薄化XR眼鏡逐漸取代手機成為新一代沉浸式移動通信終端，空間計算將迎來真

177、正跨越式發展，普適化的沉浸式元宇宙應用時代將真正到來。（二）空間計算發展面臨的問題與挑戰空間計算技術作為連接和融合數字空間與現實世界的新興技術，正逐步引領更加先進的交互式體驗。然而，在其發展過程中，也面臨著一系列問題和挑戰。6.2.1終XR終端面臨的問題與挑戰目前XR終端面臨的技術挑戰多方面制約了其在消費市場中的廣泛應用。首先，XR設備需集成顯示屏、傳感器、計算單元和電池等多個組件，導致其體積大、重量重，在舒適度、交互性、畫面清晰度等方面仍有待完善。長時間佩戴XR設備帶來的不適感、設備間兼容性問題以及復雜的操作流程，都極大地影響了用戶的體驗感受；盡管在材料選擇和模組集成方面已有所進展，但要實現

178、大幅度輕量化仍需突破硬件微型化的技術難題。其次，為支持沉浸式體驗，XR設備需要實現高速、低延遲的數據傳輸，但現有的Wi-Fi、藍牙或5G技術在傳輸速率和信號穩定性上未完全達標，網絡延遲和不穩定性會顯著影響用戶體驗。還有，現有XR眼鏡直接連接移動通信網絡的模式還不支持，需要通過手機或者獨立的計算終端來連接移動網絡，用戶體驗比較差。此外，現有芯片難以同時兼顧高性能計算、低延遲傳輸和低功耗需求。設備在運行過程中需要處理大量的圖形渲染和傳感器數據，導致能耗過高，續航能力不足，難以支持長時間使用，99空間計算發展報告（2024）盡管通過優化算法和提升硬件能效有望在一定程度上改善這一問題，但仍需在電源管理

179、和計算架構設計上取得創新突破。最后，成本高昂是阻礙XR設備大規模普及的重要因素。高性能顯示屏、精密傳感器和高算力芯片的應用使得XR終端的制造成本居高不下，價格難以進入大眾消費市場。綜合來看，XR終端在輕量化、無線接入、能耗和成本等方面的挑戰相互交織，解決這些問題需要硬件技術的進步，也依賴于軟件算法的優化和整個產業鏈的協同發展。6.2.2終三維重建技術面臨的問題與挑戰三維重建技術作為空間計算的關鍵任務，面臨著諸多嚴峻挑戰。在當前技術背景下，傳統基于密集匹配的重建算法，如colmap、openmvg等，雖依靠特征提取與匹配來恢復深度圖并生成場景表面模型，但在無紋理、弱紋理或重復紋理區域易出現大面積

180、缺失，且耗費大量計算資源和時間?；谏疃葘W習和tsdf的數據驅動方法雖緩解了表面缺失問題，卻因依賴復雜結構而計算開銷巨大。神經隱式表面重建技術雖然能夠捕捉精細的表面細節，但仍需處理遮擋區域的問題，并且由于網絡容量的限制和平滑性偏差，難以實現完整場景級別的表面重建。三維高斯潑濺技術在新視圖合成方面有一定優勢，但在處理稀疏視圖、復雜光影效果及大規模場景時，幾何和表面重建質量受限，穩定重建問題尚未完全解決，離散幾何表示也無法與連續隱式表示相媲美。這些挑戰相互交織，嚴重制約了三維重建技術的發展和應用。從計算資源角度看，大量的計算需求使得三維重建過程效率低下，難以滿足實際應用中的快速響應需求。在實際場景

181、中，如建筑設計、文化遺產保護等領域，需要高效的三維重建技術來提高工作效率和質量。當前的技術現狀使得這些領域的應用受到限制，無法充分發揮三維重建技術的優勢。此外，軟件算法的優化也是關鍵。需要不斷探索新的算法和模型，以100空間計算發展報告（2024）提高三維重建在不同場景下的適應性和穩定性。同時，產業鏈各環節的協同合作至關重要，從傳感器制造商到軟件開發者，再到應用領域的企業，共同努力推動三維重建技術的發展，為各行業帶來更強大的技術支持。6.2.3終人機交互技術面臨的問題與挑戰實現自然流暢的交互體驗是人機交互技術的一個核心難題。盡管語音識別、手勢控制、眼動追蹤等技術不斷進步，但在嘈雜環境、復雜背景

182、或多人交互場景中，準確捕捉用戶意圖仍存在困難。如何在多模態感知系統中整合各種輸入信號，并在復雜環境下保持高魯棒性，是一個亟待解決的問題。此外，實時性和響應速度至關重要，尤其在虛擬現實和智能助手等場景中，用戶期待即時反饋。然而，現有系統在處理復雜指令或高算力任務時響應遲緩，導致交互不夠順暢。這不僅是硬件算力的問題，也涉及到軟件優化和網絡傳輸效率。個性化與自適應性同樣是當前人機交互領域的重要挑戰。不同用戶有著不同的行為習慣和需求，但現有系統通常依賴固定規則或有限的數據模型，難以靈活適應用戶變化。最后，設備成本和易用性是制約人機交互技術普及的主要障礙。目前，高級交互設備價格較高，且操作相對復雜，需要

183、用戶進行一定的學習。降低設備操作難度、提升其直觀性和自然性，是推動技術進一步普及的必要手段?？傮w而言，人機交互技術在自然交互、實時反饋、個性化適應和成本控制等方面仍面臨顯著挑戰，還需要在技術、算法和產品設計上持續突破。6.2.4終三維引擎和渲染技術面臨的問題與挑戰實時渲染的性能瓶頸是三維引擎和渲染技術的一個核心難題。隨著場景復雜度的增加，尤其是涉及到高精度幾何、復雜光影效果和大量細節的場景，現有引擎無法在保證高幀率的同時實現逼真的渲染效果。盡管光線追蹤技術在提升渲染質量方面取得了顯著進展，但其高計算開銷使得在實時應用和資源受限的終端設備上難以普及。其次，現代三維場景包含大101空間計算發展報告

184、（2024）量的幾何信息、紋理數據以及動態元素，如何在保證渲染質量的同時優化數據加載和處理，避免出現加載延遲或卡頓，是當前技術需要解決的難題。此外，三維引擎和渲染技術需要適配不同硬件設備、操作系統以及圖形API（如DirectX、Vulkan、Metal等），但由于不同平臺性能和圖形特性差異較大，實現統一的高效渲染仍存在諸多困難。最后，如何降低內容創作的復雜性也是阻礙三維引擎技術廣泛應用的一個因素。盡管現在的引擎功能強大，但對于普通用戶或非專業開發者而言，創建高質量的三維內容具有較高的技術門檻。未來，通過引入更智能化的工具鏈、簡化工作流程，以及利用AI技術輔助內容生成，將是提升三維內容創作效率

185、的重要方向。6.2.5終網絡通信和計算的融合面臨的問題與挑戰空間計算應用對數據傳輸的實時性要求極高，但現有網絡架構在大規模設備接入時，難以持續提供穩定的低延遲和高帶寬支持。即便是5G技術，在網絡負載增加或環境復雜的情況下，通信性能仍易受到影響，從而降低空間計算的響應速度。其次，大量計算任務需要在邊緣設備和云端間動態分配。然而，如何在計算節點間有效分配任務，并根據實時網絡狀況靈活調整資源，仍是復雜的技術難題。分布式的邊緣計算雖可緩解云端壓力，但在處理復雜任務時，負載均衡不當會導致資源浪費或過載，增加系統能耗，難以在大規模應用中實現平穩高效的協作。同時，計算任務的復雜性和數據量的增長使得任務調度和

186、數據處理更加困難。此外，空間計算依賴的硬件、操作系統和網絡平臺各不相同，這種異構性導致設備間的互操作性不足，難以實現統一的資源調度和優化。在多終端和跨平臺的場景中，如何確保計算任務在不同平臺間順暢遷移和執行是技術瓶頸?？偟膩碚f，網絡通信與計算的融合在空間計算中面臨低延遲與高帶寬、邊緣與云協同、異構資源管理以及成本與能耗控制等多個挑戰。要突破這些瓶頸，102空間計算發展報告（2024）需要在網絡架構設計、計算資源調度和硬件優化等方面持續創新，才能推動空間計算的廣泛應用和技術落地。（三）空間計算技術和產業發展建議 空間計算技術和產業的發展對于推動科技創新、提升國家科技競爭力具有重要意義。以下是從國

187、家政策制定、大企業研發投入、國家科研項目專項支持、產學研協同、標準制定以及人才培養等方面提出的建議：6.3.1終國家政策制定及落實建議空間計算是推動未來數字經濟增長和產業變革的重要引擎。目前，雖然國家已出臺關于虛擬現實和元宇宙相關的三年行動計劃來推動該領域的技術創新與產業化，但目前因為缺乏專項經費和政策導向支持，導致項目落地推進效果不明顯。國家首先應明確戰略定位，將空間計算技術作為國家重要的戰略科技方向，明確其在國家科技創新體系中的地位和作用；其次要制定發展規劃，出臺國家層面的空間計算技術和產業發展規劃，明確發展目標、重點任務和保障措施，引導產業有序發展；推動產業集聚和區域發展。各地在政策落實

188、過程中應積極響應國家規劃，結合自身優勢資源，推動區域內的產業集聚和技術創新，形成區域協同創新的生態體系，在全國范圍內鼓勵地方政府結合地方特色進行探索，推動形成全國性的產業集群。最后要完善政策體系，制定和完善支持空間計算技術和產業發展的政策措施，包括稅收優惠、資金扶持、人才引進等，為產業發展營造良好的政策環境。6.3.2終龍頭企業應加大研發投入空間計算技術是繼桌面計算和移動計算之后的新一代革命式計算范式，將助推整個移動互聯網向三維沉浸式元宇宙應用型態演進。國際大公司（如Meta、Apple、Google、三星等）都在投入重金加大研發投入，103空間計算發展報告（2024）作為公司長期戰略進行技術

189、突破，再加上一大批中小型創新創業公司的興起，帶動了整個空間計算產業在快速演進發展。而反觀我國，目前有實力的互聯網/通信大公司尚未將空間計算技術作為公司的重大戰略性產品來對待，長期的研發投入不夠，原始技術創新不夠，更多處于追隨跟蹤的一個狀態；主要靠國內一些中小型創新創業公司來進行研發，難以匹敵國際化大公司的研發實力。因此，國內龍頭企業作為產業生態的核心推動者和關鍵驅動力，必須加快布局并重視空間計算領域的潛力和歷史機遇，要加大對空間計算技術的研發投入（特別是新一代輕薄化智能XR終端的研發），提升自主創新能力，推動技術突破和產業升級。加大產學研的合作力度，鼓勵大企業與國內外知名企業、科研機構和大學開

190、展深度合作，共同推動空間計算技術的研發和應用。6.3.3終國家科研項目專項的支持十五五期間，國家應從各級科研項目體系中設立空間計算技術專項項目（如國家自然科學基金、重點研發項目、各省部級項目等），支持科研機構和高校從基礎理論研究、關鍵技術攻關到產業化應用展開深入的研究。加大對關鍵技術和基礎設施的研發投入，建設空間計算技術示范區以及推動相關公共服務平臺建設，積極引導企業、科研機構和高校的聯合創新，通過專項扶持政策，推動關鍵技術的突破與應用落地。加強項目管理，建立健全項目管理機制，確?？蒲许椖康母咝嵤?。加強科研成果的轉化和應用，推動空間計算技術成果在工業、文旅、教育等領域的廣泛應用。6.3.4終

191、產學研要緊密協同構建空間計算產學研協同創新平臺，促進科研機構、高校和企業之間的緊密合作，推動技術創新和成果轉化。通過產學研合作項目實施聯合攻關，鼓勵科研機構、高校和企業圍繞空間計算技術的關鍵技術問題開展聯104空間計算發展報告（2024）合攻關，提升整體創新能力。加強產教融合的人才培養力度，加大力度建設空間計算產才協同創新中心，通過產學研協同，培養一批具有國際視野和創新能力的空間計算技術人才，為產業發展提供人才支撐。6.3.5終搶占標準話語權完善產業生態和標準化體系建設。加快制定空間計算技術的行業標準/國家標準，規范產業發展秩序，提升產業整體競爭力。積極參與國際空間計算技術標準的制定和修訂工作

192、，提升我國在國際標準領域的話語權和影響力。另外，要加強標準宣貫和培訓工作，提高企業和科研機構對標準的認識和遵守程度。著力構建空間計算技術標準化體系，促進產業鏈上下游企業的協同發展。同時制定明確的產業標準和準入規范，以保障技術的有序健康發展，促進國際合作與標準接軌。6.3.6終加大空間計算人才培養力度加強學科建設，在高等教育和職業教育中加強空間計算技術相關專業建設，培養一批具備扎實理論基礎和實踐能力的專業人才；建立空間計算技術實訓基地，為學生提供實踐機會，提升他們的實踐能力和創新能力；加強與國際知名高校和科研機構的合作與交流，引進國外優質教育資源，提升我國空間計算技術人才的培養水平。綜上所述，空

193、間計算技術的發展需要國家層面的政策引領和支持，通過大企業加大研發投入、國家各級科研項目專項支持、產學研協同創新、標準化建設以及人才培養等多方面的努力，推動空間計算技術和產業的快速發展，提升我國在全球科技競爭中的地位和影響力。105空間計算發展報告（2024）附錄1：空間計算發展報告（2024年）術語定義語語1.空間計算（Spatial Computing）是繼桌面計算、移動計算之后的一種虛實融合的“感知-通信-計算-交互”一體化的新型計算范式。它通過對物理空間、用戶空間和信息空間的多模態感知、三維建模與虛實融合，實現虛擬信息基于物理場景和用戶的沉浸式呈現與實時動態交互，是元宇宙的入口關鍵技術，

194、能將物理世界與虛擬信息系統深度耦合，使虛擬與物理對象間交互自然高效，并具備感知空間關系與語義推理能力，推動移動互聯網向空間三維立體式應用形態轉型升級。2.AR（增強現實）一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術，通過計算機技術將虛擬的圖像、文字、聲音等信息疊加到真實場景中，為用戶提供增強的現實體驗，在文旅、工業、娛樂等眾多行業有著廣泛應用，如博物館的AR導覽可讓游客更深入了解文物背后的故事，工業中可助力工人獲取實時裝配和維修指導等。3.VR（虛擬現實）利用計算機技術創建一個完全虛擬的環境，用戶通過佩戴特定設備（如VR頭盔）沉浸其中，與虛擬環境進行交互，仿佛置身于一個全新的世界。在游戲、教育、醫療

195、等領域發揮重要作用，例如在游戲中能讓玩家身臨其境地體驗游戲場景，在教育領域可用于虛擬實驗和沉浸式學習場景。106空間計算發展報告（2024）4.MR（混合現實）結合了虛擬現實與增強現實的特點，既能讓虛擬物體與現實世界融合互動，又能讓用戶與虛擬物體進行真實的交互操作，實現了更高級別的虛實融合體驗，在工業設計、建筑展示等領域有廣闊的應用前景，比如設計師可借助MR技術在真實場景中直接對虛擬的建筑模型進行修改和評估。5.XR（擴展現實）一個涵蓋了AR、VR、MR等多種技術的概念，代表了一個連續的虛擬與現實融合的技術光譜，旨在通過各種技術手段增強用戶在現實或虛擬環境中的體驗，推動了眾多行業的創新發展，為

196、用戶帶來全新的沉浸式體驗，如在娛樂領域創造出更加豐富和逼真的虛擬場景，在教育領域拓展了教學的方式和內容呈現形式。6.OST（Optical See-Through，光學透視）空間計算設備的一種透視技術路徑，允許用戶通過透明或半透明的光學合成器直接看到現實世界，同時計算機生成的圖像或聲音會反饋給用戶，實現虛擬與現實的結合。其在亮度、真實世界分辨率、延遲、焦平面等方面有優勢，但在色彩表現與虛實融合性能指標上存在劣勢，類似于在普通眼鏡上加小型“投影儀”來觀察增強后的現實世界。7.VST（Video See-Through）一種空間計算設備的透視技術路徑，用戶看到的現實世界是通過相機捕捉后呈現在不透明

197、顯示屏上，虛擬信息與捕捉到的現實世界圖像相結合展示給用戶。該技術靈活性高，不受物理光學限制，能精確控制虛擬對象的遮擋和深度感知，可對捕捉圖像進行實時處理，但面臨圖像延遲、視覺差異、配準等問題，硬件限制影響成像質量與交互。107空間計算發展報告（2024）8.DoF（Degree of Freedom，自由度）用于描述物體在空間中運動或操作的獨立變量數量，在空間計算中常涉及6DoF，即物體在三維空間中可沿三個坐標軸平移（前后、左右、上下）和繞三個坐標軸旋轉（俯仰、偏航、翻滾）的能力，在體積視頻、VR等技術中，高自由度可提供更沉浸式、互動性強的體驗，如在體積視頻中6DoF能讓用戶從任意視角觀看視頻

198、，在VR游戲中玩家可更自由地在虛擬空間中移動和交互。9.無標記點定位一種定位技術，在空間計算中用于確定物體或用戶在空間中的位置和姿態，無需預先設置特定標記點，通過對場景中的自然特征進行識別和分析來實現定位，在一些AR應用中，可利用該技術實現用戶在空間中的自由移動和交互，無需依賴特定標記，增強了應用的便捷性和靈活性。10.光慣融合定位捕捉結合了光學傳感器（如攝像頭）和慣性傳感器（如加速度計、陀螺儀）的優勢，通過融合兩種傳感器的數據來實現更精確、穩定的定位和姿態跟蹤。在空間計算應用中，能在復雜環境下準確感知設備的運動狀態，如在VR設備中，可提高用戶動作捕捉的準確性，減少因單一傳感器誤差導致的定位偏

199、差，提升用戶體驗。11.慣性定位捕捉利用慣性傳感器（加速度計和陀螺儀）來測量物體的加速度和角速度，從而推算物體在空間中的位置和姿態變化。在空間計算設備中，常用于實時跟蹤用戶的頭部運動或手部動作，如在VR頭顯中，慣性定位捕捉可快速響應玩家的頭部轉動，確保虛擬場景的視角同步更新，提供流暢的沉浸式體驗，但長時間使用可能存在累積誤差。108空間計算發展報告（2024）12.具身智能（Embodied AI）強調智能體通過身體與環境進行實時、動態交互來獲取知識和技能，在空間計算領域，智能體（如機器人或虛擬角色）可利用具身智能在真實或虛擬環境中自主感知、決策和行動，例如在智能工廠中，機器人通過具身智能技術

200、感知周圍環境并執行任務，在虛擬培訓場景中，虛擬角色可根據環境變化實時調整行為，為用戶提供更真實的交互體驗。13.虹膜ID一種基于人眼虹膜特征進行身份識別的技術，在空間計算應用中，可用于用戶身份認證和安全訪問控制，確保用戶數據和操作的安全性。由于虹膜具有獨特性、穩定性和不易偽造性等特點，虹膜ID在一些對安全性要求較高的空間計算場景（如企業級XR應用、敏感數據訪問等）中具有重要應用價值，為用戶提供了可靠的身份識別保障。14.結構光法空間數據采集技術中的一種主動視覺方法，通過向場景發射特定結構的光源（如條紋光、點陣光等），然后計算測量光源在場景中的投影信息來檢測目標位置。其原理是利用光線投射到物體表

201、面后發生的形變，根據光的幾何形狀和變形情況來計算物體的三維形狀和位置信息。該方法適用于動態或實時監測場景，能夠獲取物體表面的深度信息，但物體表面紋理特征會影響測量效果，在工業制造中的零部件檢測、三維建模等領域有廣泛應用。15.TOF（Time of flight）飛行時間法，屬于主動視覺的空間數據采集技術。它通過發射光脈沖并測量光從發射到返回所經歷的時間來獲取距離信息。其原理基于光的傳播速度恒定，通過精確測量光往返的時間差，計算出傳感器與目標物體109空間計算發展報告（2024）之間的距離。該技術適合大范圍環境的測量，在激光雷達等設備中常被應用，能快速獲取環境的深度信息，為三維重建、機器人導航

202、等提供數據支持，但多個反射面或障礙物的環境會對測量結果產生影響。16.三角測距法主動視覺空間數據采集技術的一種，通過測量兩個已知點之間的距離和夾角，利用三角形的幾何原理來計算目標點位置。具體操作是發射光線到目標物體，然后接收反射光，根據發射光和反射光之間的角度以及已知的基線長度，運用三角函數計算出目標物體的距離。此方法所需測量工具相對簡單，精度較高，但要求測量點之間有直接視線，角度測量的微小誤差會影響結果準確度，常用于近距離、高精度的距離測量場景，如室內定位、物體尺寸測量等。17.空間感知（Spatial Perception）在空間計算領域，空間感知技術致力于通過各種傳感器和算法，讓設備或系

203、統能夠感知和理解物理空間的特征、物體的位置、形狀、姿態以及它們之間的空間關系等信息。這包括對三維空間的感知、對自身在空間中位置和方向的確定，以及對空間中動態變化的實時監測等方面，是實現空間計算中虛擬與現實融合、人機交互等功能的關鍵基礎，廣泛應用于增強現實、虛擬現實、機器人導航、自動駕駛等領域。18.SLAM（同時定位和建圖）一種關鍵的空間計算技術，旨在讓設備在未知環境下，能夠同時實現自身位置的精確估計（定位）和對周圍環境地圖的構建。它通過融合多種傳感器數據（如攝像頭、激光雷達、慣性測量單元等），運用相關算法實時處理數據，不斷更新設備的位置信息并構建環境地圖。SLAM技術無需預先知道環境信息，適

204、用于各種復雜環境，在機器人自主導航、自動駕駛110空間計算發展報告（2024）汽車、虛擬現實/增強現實等領域發揮著重要作用，幫助設備在未知環境中實現自主移動、避障、路徑規劃等功能。19.SFM（結構恢復建圖）主要用于空間三維重建的技術，通過分析多視角二維圖像及攝像機內參數，進行特征檢測與匹配、相機姿態估計和三維點云重建等過程，基于多視角幾何原理恢復出指定場景的稀疏三維點云及攝像機的外參數。它能夠從無序的圖像集合中挖掘出場景的結構信息，是構建三維模型的重要基礎，在城市建模、文物數字化、虛擬現實內容創建等領域有著廣泛應用，為生成高質量的三維模型提供了關鍵技術支持，但在處理大規模數據時計算量較大，且

205、在圖像點對匹配、光照變化等情況下重建效果有待提升。20.NeRF（神經輻射場）一種先進的三維重建技術，利用全連接神經網絡（Multi-Layer Perceptron，MLP）學習并推斷三維空間中的每個點的顏色和體積密度。其原理是通過對場景的光照和顏色信息進行編碼，以實現高質量的三維重建和視角合成效果。在重建過程中，輸入多視角2D圖像獲取空間位置信息，通過神經網絡隱式表示三維空間輻射場并輸出顏色和密度，經過訓練不斷優化網絡參數，最后通過光線投射及體積渲染生成任意視角的圖像。NeRF能生成細致的三維重建效果，但需大量視角數據和長時間訓練，推理速度較慢，在虛擬現實、計算機圖形學等領域具有重要應用價

206、值。21.3D高斯（3D Gaussian）在3D高斯潑濺（3D Gaussian Splatting，3DGS）技術中，將場景中的點云點轉化為的一種表示形式。通過對每個點云點進行處理，使其成為具有一定形狀和屬性的高斯橢球（3D Gaussian），然后對這些高斯橢球進行優化與壓縮，減少數據量的同時保留視覺細節，去除冗余部分，最后111空間計算發展報告（2024）通過潑濺渲染（Splatting Rendering）操作，將3D高斯渲染為連續、平滑的三維圖像。該技術在空間重建中廣泛應用，能有效還原復雜室內結構的幾何特征，在大規模場景中效率優勢明顯，但在重建復雜結構時捕捉細節和保持視覺一致性方面

207、存在挑戰，在計算機圖形學、三維重建等領域有重要意義。22.光線追蹤（Ray Tracing）一種在計算機圖形學中用于模擬光線傳播和渲染真實感圖像的技術。它通過跟蹤光線從光源出發，經過反射、折射、散射等過程與場景中的物體相互作用，最終到達觀察者的路徑，計算每個像素的顏色和光照效果。這種技術能夠準確地模擬光線的物理行為，生成高度逼真的陰影、反射、折射等效果，顯著提升圖像的真實感和視覺質量。光線追蹤在電影制作、游戲開發、建筑設計可視化等領域廣泛應用，如在高端游戲中用于創建逼真的光影效果，使游戲場景更加身臨其境；在電影特效制作中，幫助實現超寫實的視覺效果，為觀眾帶來震撼的視覺體驗。23.OpenGL（

208、Open Graphics Library）一個跨編程語言、跨平臺的應用程序編程接口（API），用于渲染2D和3D矢量圖形。它提供了一套豐富的函數和工具，允許開發者直接控制圖形硬件，實現高效的圖形渲染。OpenGL定義了一系列標準的圖形操作，包括繪制幾何圖形、設置光照、材質、紋理映射等，開發者可以利用這些功能創建各種復雜的圖形應用程序。在計算機圖形學領域，OpenGL被廣泛應用于游戲開發、科學可視化、CAD/CAM等多個領域，許多知名的3D游戲和專業圖形軟件都基于OpenGL構建，為用戶提供高質量的圖形顯示和交互體驗。112空間計算發展報告（2024）24.WebGL（Web Graphics

209、 Library）一種基于OpenGL ES的Web標準，允許在Web瀏覽器中直接渲染交互式2D和3D圖形，無需安裝額外的插件。它為Web開發者提供了一個強大的工具，能夠利用JavaScript語言在網頁上創建高性能、硬件加速的圖形應用。WebGL通過與HTML5的Canvas元素結合，將圖形渲染能力直接帶入瀏覽器環境，使得在網頁上實現復雜的3D場景、游戲、數據可視化等應用成為可能，極大地豐富了Web應用的內容和交互性，廣泛應用于在線游戲、虛擬展廳、地理信息系統（GIS）等基于Web的圖形應用場景，為用戶提供了更加沉浸式和動態的Web體驗。25.UnrealEngine（UE，虛幻引擎）由Ep

210、ic Games公司開發的一款先進的三維渲染引擎，廣泛應用于游戲開發、建筑可視化、電影制作等多個領域。UE以其逼真的圖形渲染、高效的性能和強大的工具集而聞名。它提供了豐富的功能，包括實時全局光照、物理模擬、虛擬現實支持、高效的動畫系統等，能夠幫助開發者快速創建出高品質的游戲和模擬體驗。許多知名的3A游戲大作都是基于UnrealEngine開發，其不斷更新的版本引入了新的技術和特性，推動了游戲畫面質量和交互性的不斷提升，在游戲行業中占據重要地位，同時也在建筑、影視等領域得到越來越多的應用。26.Unity由Unity Technologies公司推出的一款多功能的游戲開發引擎，也廣泛應用于建筑、

211、汽車、影視等多個行業的實時3D內容創作。Unity以其強大的跨平臺能力著稱，支持開發者在多個操作系統和設備上發布應用程序，包括桌面端、移動端、虛擬現實設備等。它提供了直觀的用戶界面和豐富的工具，便于開發者創建、運行和優化3D內容。Unity具備高效的渲113空間計算發展報告（2024）染引擎，能夠實現高質量的圖形表現，同時支持2D和3D游戲開發，涵蓋了從簡單的2D小游戲到復雜的3D大型游戲的開發需求。在全球游戲開發市場中，Unity占據重要份額，其靈活性和易用性吸引了眾多開發者，成為許多獨立游戲開發者和小型工作室的首選引擎，同時也在企業級應用開發中發揮著重要作用。27.手勢交互（Gesture

212、 Interaction）一種人機交互方式，通過識別和解讀用戶的手勢動作，將其轉化為計算機可理解的指令，從而實現人與設備之間的自然交互。它利用各種技術手段，如計算機視覺、傳感器等，來捕捉用戶手部的位置、運動軌跡、姿態等信息。手勢交互具有直觀、便捷的特點，能降低交互任務的成本，使用戶無需依賴傳統的輸入設備（如鍵盤、鼠標）即可與設備進行交互。在空間計算領域，手勢交互廣泛應用于虛擬現實、增強現實等場景，例如在VR游戲中，玩家通過手勢完成選擇、抓取、投擲等操作，增強了沉浸感和交互性，也在智能車載系統、智能家電控制等領域發揮著重要作用，提升了用戶操作的便利性和自然性。28.眼動交互（Eye Moveme

213、nt Interaction）以用戶的眼動行為作為輸入信號的人機交互技術，通過跟蹤用戶的視線方向、注視點、眼動軌跡等信息，實現人與計算機之間的交互操作。它主要包括視線反饋技術、視線點擊技術和視線輸入技術等，可用于解放雙手的操作，如在虛擬現實環境中，用戶只需注視目標即可實現選擇、操作等功能；在輔助殘障人士溝通方面，眼動輸入技術可將眼動軌跡轉化為字符輸入指令。眼動交互技術在提升交互自然性、提高操作效率等方面具有潛力，目前已搭載于許多成熟商業級產品中，如部分VR頭顯和高端顯示器，并且在心理學研究、市場調研、教育培訓等領域也有廣泛應用前景，能夠為用戶提供更加智能、便捷的交互體驗。114空間計算發展報告

214、（2024）29.腦機接口（Brain-Computer Interface）在人或動物大腦與外部設備之間建立的直接連接通道，實現腦與設備之間的信息交換。其作用機制是繞過外周神經和肌肉，通過采集大腦不同功能區域和深度的電信號，經過信號預處理、特征提取和模式識別等過程，將大腦活動狀態或意圖解碼，進而用于與外部設備通信或控制，同時將相關信息反饋給用戶，以調節大腦活動，提升系統性能。腦機接口技術按采集信號方式可分為侵入式、非侵入式和半侵入式，在醫療康復領域具有巨大潛力，如幫助癱瘓患者恢復運動功能；在娛樂領域也有探索應用，如實現基于腦電信號的游戲控制等，但目前該技術仍面臨信息處理、倫理法律和產業化等多

215、重挑戰。30.語音識別（ASR，Automatic Speech Recognition）語音交互技術的關鍵組成部分，旨在將人類語音中的詞匯內容轉換為計算機可讀的文本形式。它運用了多種技術手段，包括聲學模型、語言模型等，通過對語音信號的分析、特征提取和模式匹配，識別出語音中的單詞、短語等內容。語音識別技術經歷了從模板匹配到深度學習的發展階段，不斷提高識別的準確性和靈活性，能夠適應不同口音、語言習慣和噪聲環境。如今，語音識別在智能語音助手、語音控制系統、電話客服等眾多領域廣泛應用，極大地提高了人機交互的效率和便捷性，使用戶能夠通過自然語言與設備進行交互，獲取信息或控制設備操作。31.語義理解（N

216、LU，Natural Language Understanding）語音交互技術中負責解析用戶意圖的重要環節，通過自然語言處理（NLP）技術，結合上下文分析、知識圖譜等手段，深入理解用戶語音輸入的含義，包括語義、語用和語境等方面，識別其中的情感、意圖、指代關系等深層信息。語義理解使系統能夠處理復雜對話、多輪交互和模糊表115空間計算發展報告（2024）達，不僅僅是識別語音中的文字，更能理解用戶的真正需求，從而為用戶提供更準確、智能的響應。在智能客服、智能聊天機器人、智能語音助手等應用中，語義理解技術至關重要，它能夠根據用戶的問題理解其意圖，提供針對性的解答和服務，提升用戶體驗，促進人機交互更加

217、自然流暢。32.語音合成（TTS，Text-to-Speech）將計算機處理后的文本信息轉換為自然流暢的語音輸出的技術。它通過一系列算法和模型，模擬人類發聲的過程，對文本進行分析、韻律預測、語音合成等操作，生成清晰、自然的語音。早期的語音合成技術生成的聲音較為生硬，隨著神經網絡技術的發展，如基于深度學習的FastSpeech和VALL-E等模型，顯著提升了合成語音的自然度和表達力。語音合成技術在智能語音導航、有聲讀物、智能語音播報等領域有著廣泛應用，為用戶提供了便捷的語音信息服務，使用戶能夠通過聽覺獲取信息，在多模態交互中也發揮著重要作用，增強了人機交互的豐富性和友好性。33.空間視頻伴隨空間

218、計算設備（如Apple VisionPro）發展而受到關注的一種視頻概念。蘋果在開發者文檔中沿用立體視頻“StereoVideo”表述，其原理是為左右眼分別傳送不同視圖，利用人類雙目立體視覺產生深度感知，呈現立體視覺效果。通過手機主攝像頭與超廣角攝像頭模仿人眼采集具有水平視差的雙目畫面，生成MV-HEVC編碼視頻，結合相關設備（如VisionPro）的高分辨率顯示器和高效眼追蹤系統，為用戶帶來具有空間立體感的3D畫面和實時交互體驗?？臻g視頻在影視娛樂、虛擬演出等領域展現出巨大潛力，為用戶提供更加沉浸式的視覺享受，例如在一些虛擬演唱會中，空間視頻可讓觀眾仿佛置身現場前排，全方位感受演出氛圍。11

219、6空間計算發展報告（2024）34.空間音頻一種能夠根據用戶的位置和環境實時調整聲音效果的音頻技術，旨在為用戶創造更加沉浸式、逼真的音頻體驗。它通過利用多個音頻通道和先進的音頻處理算法，模擬聲音在三維空間中的傳播和反射，使聽眾能夠感知聲音的方向、距離和深度，就如同在真實環境中聽到聲音一樣。在空間計算應用中，空間音頻與空間視頻等技術相結合，進一步增強了用戶的沉浸感。例如在虛擬現實游戲中，當玩家在虛擬環境中移動時，空間音頻會根據玩家的位置變化實時調整聲音的來源和效果，使玩家能夠更準確地感知周圍環境中的聲音事件，如敵人的腳步聲從哪個方向傳來，從而提升游戲的真實感和交互性。35.MV-HEVC（Mul

220、tiview High Efficiency Video Coding）一種視頻編碼格式，是高效視頻編碼（HEVC）的擴展。其主要目標是高效編碼多視角視頻幀，特別適用于3D視頻。它通過對左右眼視角不同的視頻幀進行高效壓縮，減少冗余信息，同時保持視頻質量，并且完全兼容HEVC解碼器。這意味著以MV-HEVC存儲的空間視頻和空間照片可以在不支持3D觀看的設備上作為普通HEVC視頻播放，大大提高了空間視頻和空間照片的通用性。MV-HEVC在空間計算領域中起著關鍵作用，例如在空間視頻的制作和傳輸過程中，它能夠在不顯著增加文件大小的情況下存儲3D視頻，有助于推動空間視頻成為主流的多媒體形式，為用戶提供高

221、質量的3D視覺體驗，在虛擬現實、增強現實等應用中廣泛應用。117空間計算發展報告（2024）附錄2：空間計算發展報告（2024年）參考文獻參1 Wu T,Yuan Y J,Zhang L X,et al.Recent advances in 3d gaussian splattingJ.Computational Visual Media,2024,10（4）:613-642.2 Mildenhall B,Srinivasan P P,Tancik M,et al.Nerf:Representing scenes as neural radiance fields for view synth

222、esisJ.Communications of the ACM,2021,65（1）:99-106.3 Schonberger J L,Frahm J M.Structure-from-motion revisitedC/Proceedings of the IEEE conference on computer vision and pattern recognition.2016:4104-4113.4 Mur-Artal R,Montiel J M M,Tardos J D.ORB-SLAM:a versatile and accurate monocular SLAM systemJ.

223、IEEE transactions on robotics,2015,31（5）:1147-1163.5 Taketomi T,Uchiyama H,Ikeda S.Visual SLAM algorithms:A survey from 2010 to 2016J.IPSJ transactions on computer vision and applications,2017,9:1-11.6 Yang L I,Huang J,Feng T,et al.Gesture interaction in virtual realityJ.Virtual Reality&Intelligent

224、Hardware,2019,1（1）:84-112.7 Wagner P,Malisz Z,Kopp S.Gesture and speech in interaction:An overviewJ.Speech communication,2014,57:209-232.8 Van den Bergh M,Carton D,De Nijs R,et al.Real-time 3D hand gesture interaction with a robot for understanding directions from humansC/2011 Ro-Man.IEEE,2011:357-3

225、62.9 Epps J,Lichman S,Wu M.A study of hand shape use in tabletop 118空間計算發展報告（2024）gesture interactionC/CHI06 extended abstracts on human factors in computing systems.2006:748-753.10 Lv Z,Halawani A,Feng S,et al.Multimodal hand and foot gesture interaction for handheld devicesJ.ACM Transactions on Mu

226、ltimedia Computing,Communications,and Applications（TOMM）,2014,11（1s）:1-19.11 Nicolas-Alonso L F,Gomez-Gil J.Brain computer interfaces,a reviewJ.sensors,2012,12（2）:1211-1279.12 Wolpaw J R,Birbaumer N,Heetderks W J,et al.Brain-computer interface technology:a review of the first international meetingJ.

227、IEEE transactions on rehabilitation engineering,2000,8（2）:164-173.13 Shih J J,Krusienski D J,Wolpaw J R.Brain-computer interfaces in medicineC/Mayo clinic proceedings.Elsevier,2012,87（3）:268-279.14 Wolpaw J R.Brain-computer interfacesM/Handbook of clinical neurology.Elsevier,2013,110:67-74.15 Vallab

228、haneni A,Wang T,He B.Braincomputer interfaceM/Neural engineering.Boston,MA:springer Us,2005:85-121.16 Wolpaw J R,McFarland D J,Vaughan T M.Brain-computer interface research at the Wadsworth CenterJ.IEEE transactions on rehabilitation engineering,2000,8（2）:222-226.17 Murad C,Munteanu C,Clark L,et al.

229、Design guidelines for hands-free speech interactionC/Proceedings of the 20th International Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services Adjunct.2018:269-276.119空間計算發展報告（2024）18 Murad C,Munteanu C,Cowan B R,et al.Revolution or evolution?Speech interaction and HCI design g

230、uidelinesJ.IEEE Pervasive Computing,2019,18（2）:33-45.19 Amalberti R,Carbonell N,Falzon P.User representations of computer systems in human-computer speech interactionJ.International Journal of Man-Machine Studies,1993,38（4）:547-566.20 Siyaev A,Jo G S.Towards aircraft maintenance metaverse using spee

231、ch interactions with virtual objects in mixed realityJ.Sensors,2021,21（6）:2066.21 McClelland J L,Mirman D,Holt L L.Are there interactive processes in speech perception?J.Trends in cognitive sciences,2006,10（8）:363-369.23 Schreer O,Feldmann I,Renault S,et al.Capture and 3D video processing of volumet

232、ric videoC/2019 IEEE International conference on image processing（ICIP）.IEEE,2019:4310-4314.24 Jin Y,Hu K,Liu J,et al.From capture to display:A survey on volumetric videoJ.arXiv preprint arXiv:2309.05658,2023.25 Han B,Liu Y,Qian F.ViVo:Visibility-aware mobile volumetric video streamingC/Proceedings

233、of the 26th annual international conference on mobile computing and networking.2020:1-13.26 Sze V,Budagavi M,Sullivan G J.High efficiency video coding（HEVC）M/Integrated circuit and systems,algorithms and architectures.Berlin,Germany:Springer,2014,39:40.27 Bossen F,Bross B,Suhring K,et al.HEVC comple

234、xity and implementation analysisJ.IEEE Transactions on circuits and Systems 120空間計算發展報告（2024）for Video Technology,2012,22（12）:1685-1696.28 Pourazad M T,Doutre C,Azimi M,et al.HEVC:The new gold standard for video compression:How does HEVC compare with H.264/AVC?J.IEEE consumer electronics magazine,20

235、12,1（3）:36-46.29 Sullivan G J,Ohm J R.Recent developments in standardization of high efficiency video coding（HEVC）J.Applications of Digital Image Processing XXXIII,2010,7798:239-245.30 Lainema J,Bossen F,Han W J,et al.Intra coding of the HEVC standardJ.IEEE transactions on circuits and systems for v

236、ideo technology,2012,22（12）:1792-1801.31 中國信息通信研究院、虛擬現實與元宇宙產業聯盟.元宇宙白皮書,2023.32 中國電子技術標準化研究院、中國工業互聯網研究院.元宇宙 參考架構,2023.33 工業和信息化部、教育部、文化和旅游部、國務院國資委、國家廣播電視總局辦公廳.元宇宙產業創新發展三年行動計劃（20232025年）,2023.空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（202

237、4）案例1.9年2023年杭州亞運會AR開幕式空間計算發展報告（2024）130空間計算發展報告（2024）天工數字孿生機場，基于機場實際地理數據，融合元宇宙技術，創新性地打造了一個集機場虛擬空間、廣告傳媒、運營服務、商業服務及地方文旅于一體的綜合性元宇宙平臺。該平臺技術先進，跨平臺兼容性強，支持APP、API、小程序、H5等多種訪問方式，結合交互大屏、智能柜機、VR頭顯等設備，提供全方位沉浸式服務，讓旅客仿佛置身于未來機場環境中，享受卓越服務。天工數字孿生機場作為航空領域的創新典范，為旅客、商業主體和地方文旅提供了全面支持，為機場和民航業發展帶來新機遇。未來，該平臺將持續引領航空服務發展，為

238、人們出行和生活帶來更多便利，為機場和民航業繁榮開辟更廣闊前景。案例2.2：安全管理AR眼鏡為安全監管帶來了革命性的提升，其集成的人臉識別、過程記錄、AI識別等技術，顯著增強了監管效能。通過AR眼鏡，監管人員不僅能固化違章證據，還能實現多方聯合遠程監察，自動生成監管報告與過程記錄，確保安全管理的透明度與高效性。具體而言，AR眼鏡在安全管理中的優勢包括：（1）高危作業智能提示：針對高危作業的關鍵節點，AR眼鏡提供即時提示，確保作業流程的安全性與規范性，有效預防事故發生（見圖）。（2）監管輔助智能識別：集成先進算法，監管人員佩戴AR眼鏡可快速、無感地查詢作業人員的作業信息、資格證、入場信息及安全交底

239、記錄，確?，F場作業的合規性與安全性。（3）多方聯合遠程巡查：AR眼鏡支持多方遠程監察，多級別管理人員可通過手機、電腦等設備實時查看現場作業情況，實現全方位、全天候的安全監督，確保員工安全、合規地完成作業。綜上所述，AR眼鏡的應用極大地提升了安全管理的智能化與精細化空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）案例3.1屆咪咕匯元宇宙舞臺空間計算發展報告（2024）138空間計算發展報告（2024）案例3.4：“琴島奇遇”XR大空間2024年8月，由廈門市鼓浪嶼-萬石山風景名

240、勝區管理委員會監制、咪咕依托5G-A技術優勢，整合“XR多人互動+沉浸體感體驗”內容，打造了首個鼓浪嶼主題XR大空間琴島奇遇，通過“八閩文脈記憶”“樂動琴島守護”“鐘聲依舊時光”“以樂會友圓滿”4K超清電影級內容篇章，生動串聯起鼓浪嶼的如畫景致和音樂秘境。用戶只需穿戴VR眼鏡和手柄，用戶便能以“家庭音樂會嘉賓”的身份，跟隨“時空領航數字人”穿越時空隧道，第一視角開啟尋找、守護、修復的時空交錯之旅。案例3.5：“無限TheInfinite”XR太空沉浸展無限TheInfiniteXR太空沉浸展的內容改編自艾美獎獲獎作品太空探索者：國際空間站體驗，由Felix&Paul和PHI工作室聯合創制。XR

241、體驗內容時長約60分鐘，凝聚了250小時國際空間站VR影片拍攝成果，1:1精心再現國際空間站真實場景。參觀者通過佩戴頭顯設備，即可享受個性化探索路徑，“浸”入距離地球400公里的真實太空生活。2024年6月30日，無限TheInfinite首次引進中國，于上海新世界大丸百貨舉辦。在咪咕、華錄超清、上海拓明等單位支持下，近1000平米展覽區可實現超150人高定位精準度的自由漫游。自2021年蒙特利爾全球首展以來，無限TheInfinite已吸引全球50多萬觀眾參與體驗，并在持續不斷突破新高。案例3.4 “琴島奇遇”XR大空間空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）案例3.6 一夢

242、入大唐XR大空間空間計算發展報告（2024）142空間計算發展報告（2024）4空空間計算在辦公領域的典型案例案例4.1：AR電腦AppleVisionPro搭載VisionOS系統，突破傳統顯示屏界限，實現3D界面與多任務自由布局。用戶可任意調整App大小、比例并排顯示，利用無邊屏幕提升生產力，無縫接入Mac功能，打造便攜4K私人巨幕。ARStudio進一步優化多應用共存體驗，窗口依據用戶視野智能排列，支持三模式切換：多屏模式集成文字、音視頻、網頁及會議信息，提升瀏覽效率；巨幕模式提供沉浸式觀影體驗，畫面自由調節；閱讀模式則模擬書籍閱讀距離，增強閱讀舒適度。AppleVisionPro以其便

243、攜性與靈活應用場景適應性，滿足用戶隨時隨地的高效使用需求。案例3.9 黑神話：悟空動作捕捉空間計算發展報告（2024）144空間計算發展報告（2024）800多個急救工作流程，基層醫生可通過AR眼鏡即時獲取急救步驟和培訓視頻，有效解決急救不規范問題。這一實踐符合關于推動公立醫院高質量發展的意見要求，加快優質醫療資源擴容和區域均衡布局，提升醫療服務質量。案例5.2：杭州靈伴科技（Rokid）與美國醫療科技公司CADIS聯合打造RenaVis混合現實遠程醫療和遠程監控系統杭州靈伴科技（Rokid）攜手美國CADIS醫療科技公司，共同推出RenaVis遠程醫療與監控系統，該系統基于AR眼鏡Rokid

244、 Glass 2，專為腎臟疾病管理設計。RenaVis通過安全、交互式和實時的通信，在家庭透析治療監測、培訓及故障排除等方面展現顯著優勢。RenaVis系統能夠培訓并指導家庭血液透析與腹膜透析患者，加速其在家治療的啟動進程?；颊呖赏ㄟ^免提方式呼叫醫療提供者或培訓師，獲取詳細指導，并在透析設置期間接受實時監督，從而提高治療安全性與患者依從性。此外，系統故障排除過程亦被大幅簡化，患者佩戴AR眼鏡即可與遠程提供者進行音視頻診斷。鑒于全球腎臟疾病患者數量龐大，治療費用高昂，RenaVis系統的推案例5.1浙浙江邵逸夫醫院AR遠程醫療145空間計算發展報告（2024）出具有重要意義。該系統利用Rokid

245、 Glass 2實現醫療助理、患者與醫生間的實時視聽通信，相比傳統遠程醫療方案，成本更低，流程更簡，極大地提高了醫療服務的可及性。RenaVis還顯著提升了醫療服務提供者的效率與可用性，支持全球范圍內的遠程醫療會議，促進優質醫療資源下沉。系統正逐步整合更多功能，如全息注釋，允許一端在屏幕上標注，另一端AR眼鏡佩戴者實時查看；AI驅動的圖像解釋與算法管理，為患者提供即時健康監測與干預建議；以及全息浸入體驗，使醫患雙方能夠虛擬面對面交流，增強治療互動性。綜上所述，RenaVis系統以其創新性與實用性，為腎臟疾病管理領域帶來了革命性的變化，為全球患者提供了更加便捷、高效的醫療服務?？臻g計算發展報告（

246、2024）147空間計算發展報告（2024）方案，成功恢復視力。該方案由視覺輔助軟件與智能硬件組成，專為黃斑變性等視網膜疾病設計，通過圖像處理與增強，避開病變區域，重現環境圖像，助力患者視覺恢復。該AR眼鏡醫療輔助方案由Rokid與Eyedaptic聯合推出，突破了傳統醫療限制，為Ibrahem Elsaadi等視障患者帶來新希望。Rokid Air Pro采集真實世界圖像，根據患者需求調整顯示模式，如放大畫面輔助近距視覺，滿足個性化視力需求。針對患者視力受損程度的差異，硬件設備的調試尤為關鍵，特別是相機清晰度與對焦靈敏度的優化。在多次驗證與測試后，Rokid團隊歷經三月，調整了十幾個版本，最

247、終為Ibrahem Elsaadi定制了最合適的AR眼鏡參數。2023年3月，Ibrahem Elsaadi的視力顯著改善，能夠看清4英尺外母親臉上的細節，重燃了對生活的希望，計劃報考社區大學，開啟全新人生篇章。這一成功案例展示了AR技術在醫療輔助領域的巨大潛力，為視障患者帶來了前所未有的治療選擇。案例5.3圖1華Rokid聯合Eyedaptic打造視覺輔助AR治療方案148空間計算發展報告（2024）6空空間計算在商業行業的典型案例案例6.1：華潤萬象生活5GXR全場景智慧運營華潤萬象生活打造全國首家“天翼云圖”5G智慧商業綜合體項目合肥萬象城，依托5G云網、XR數字孿生、大數據、人工智能等

248、技術，將線下商業空間進行3D高精度時空信息重建，打造出線上線下深度融合的空間數字商業元宇宙，通過提供“AR導航尋車、AR景觀游戲、AR寶箱集卡、AR試妝試戴、XR娛樂空間、VR數字云MALL“等一系列5G新型消費應用，助力合肥萬象城實現智慧運營。此外，合肥萬象城開展空間計算技術相關的沉浸式線下營銷活動，探索5G+XR數字科技的融合創新，開創性開展“線下大型真人AR實景解謎游戲”，新奇的玩法迅速在抖音、小紅書上快速傳播，通過線上引流、線下轉化的新模式，拉動客流增長49萬人次、銷售額提升2200萬元。案例5.3圖2華患者Ibrahem Elsaadi在使用Rokid Air Pro空間計算發展報告

249、（2024）150空間計算發展報告（2024）案例6.3：金科商業與中國電信天翼云圖合作打造AR劇情秀全國首個全劇情AR導航、AR游戲商業元宇宙應用重慶金科樂方，并推出全新的商業品牌金META。該應用嘗試從設計建造、運營管理上體現了元宇宙虛實融合的空間計算技術導向，結合金META產品體系落地九大功能模塊，以沉浸式場景，多業態組合，關注親子養成、全家庭享樂，打造智慧潮流生活中心。積極探索將元宇宙IP元素進行場景化嵌入，旨在強化元宇宙趣味屬性，加強場景化消費，塑造具有記憶點的場景，滿足個性化需求，帶動線下消費升級，用戶實地線下打開手機，即可進入虛實融合的數字世界。案例6.2金鄭州正弘城AR與虛擬人營銷空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）空間計算發展報告（2024）