工信部元宇宙标准化工作组：空间计算发展报告（2024年）（162页）.pdf

1、空间计算发展报告（2024）3空间计算发展报告（2024）空间计算发展报告（2024年）4空间计算发展报告（2024）空间计算发展报告（2024年）5空间计算发展报告（2024）序 言空间计算是继PC桌面计算、移动计算之后的一种虚实融合的“感知-通信-计算-交互”一体化的新型计算范式，通过对物理空间、用户空间和信息空间的多模态感知、三维建模与虚实融合，实现虚拟信息基于物理场景和以用户为中心的沉浸式体验与实时动态交互。空间计算是元宇宙的核心关键支撑技术，已经成为世界各主要大国重点关注的新兴战略性技术。空间计算融合了传感器技术、人工智能、计算机视觉、先进网络等众多前沿领域的成果，为我们带来了前所未

2、有的沉浸式交互体验。它不再局限于传统的二维平面交互，而是将我们带入一个三维沉浸式的虚实融合空间。未来以XR终端为主的空间计算时代，算力、人工智能与网络通信技术将更加关键。特别是沉浸式通信已经成为6G的主要应用场景之一，6G将为空间计算技术的发展在通信、感知、计算等方面提供坚实支撑，成为空间计算发展的强大背景和综合生态系统，为空间计算技术创新和应用拓展奠定基础。随着XR眼镜技术的不断升级和普适化推广，空间计算的应用场景将日益广泛，可以广泛应用到工业、文旅、教育、医疗等行业。本报告深入分析了空间计算的发展现状、涉及的关键技术、产业发展动态、行业应用情况、国内外标准制定情况、以及面临的挑战和未来的发

3、展趋势，旨在为空间计算领域的研究者、开发者和决策者提供有价值的参考。让我们共同期待空间计算为我们的生活带来更多的惊喜与变革，引领我们走向一个更加智能、便捷和充满无限可能的未来。张 平北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室主任、中国工程院院士 2024年12月8日于北京7空间计算发展报告（2024）目 录录8空间计算发展报告（2024）9空间计算发展报告（2024）10空间计算发展报告（2024）11空间计算发展报告（2024）1空间计算发展报告（2024）一、空间计算技术发展的背景景（一）空间计算发展的背景空间计算代表了一种全新的计算范式，通过虚拟与现实的深度融合，让计算系统能够理解、模拟和

4、增强物理空间。回顾计算技术的发展历程，大致经历了从PC桌面计算到智能手机移动计算,再到以XR终端为主的空间计算时代的发展历程。伴随着人机交互技术的变革、划时代终端的出现以及新型网络技术的演进升级，每个阶段都极大地扩展了计算的能力和应用场景，同时也提升了设备对环境的感知能力和用户交互的自然性。1.1.1桌PC桌面计算时代这是早期的计算机计算范式，主要特点是用户需要在固定的位置使用计算机，如个人台式电脑（PC），核心技术是中央处理器（CPU）和存储技术，确保了较强的计算和数据存储能力。PC桌面计算为信息处理和办公提供了强大的支持，但受限于物理空间和设备携带不便。PC时代的计算集中在二维模式下，人机

5、交互方式主要局限于键盘和鼠标，终端对物理环境的感知能力弱，难以对物理空间进行有效感知和计算，导致物理空间和数字空间处于割裂状态，沉浸式体验差。1.1.2桌移动计算时代随着技术的发展，计算机开始小型化，满足了商务人士对便携性的需求，这一阶段的主要代表是笔记本电脑。随着3G/4G/5G移动通信技术的发展、智能手机和平板电脑的普及，人类真正进入到了移动计算的时代，计算从固定的桌面环境转移到更加灵活的移动场景中。移动计算使得用户可以在不同的地点进行随时随地的工作和学习，极大地提高了工作效率和生活的便利性。移动设备（特别是智能手机、平板）集成了多种传感2空间计算发展报告（2024）器（如摄像头、加速计、

6、GPS等），一定程度上增强了对环境的感知能力（特别是位置能力）。随着2017年开始苹果和Google先后推出了移动增强现实SDK ARKit和ARCore，开启了虚实融合的移动应用体验时代，但受限于基于触摸屏的人机交互技术的局限，用户的沉浸感体验不强。沉浸式元宇宙应用呼唤新一代的沉浸式移动通信终端。1.1.3空空间计算时代以扩展现实XR终端为主的空间计算（Spatial Computing）作为新一代计算范式，不再局限于实体屏幕，而是在真实的物理空间中，通过扩展现实XR（涵盖AR/VR/MR）技术，实现物理世界与数字世界的无缝融合，提供更加沉浸式的虚实融合体验。空间计算技术标志着计算不再仅是功