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Vision Pro 是个什么鬼?一篇文章讲透空间计算spatial computing,生成式 AI 开始让位于 AI 硬件

 新媒体营销讲师 2024-01-20 发布于北京

2024年消费电子展 (CES) 上生成式人工智能目前是许多人最关心的问题,也成为展会期间的一大焦点,特别是在 GenAI 自去年以来对商业世界产生革命性影响之后。但我发现,另一方面,空间计算也是今年的一个大热点。2024会是空间计算的重要一年。

2023 年的生成式 AI 热潮开始让位于 AI 硬件和可穿戴设备的竞赛。

空间计算这个术语在未来会在科技新闻和科技公告中看到越来越多的使用,但它仍处于起步阶段。空间计算需要几年的时间才能充分发挥其潜力和影响力,以及我们如何以与过去的计算阶段相同或至更具影响力的方式彼此互动和与技术互动。

人工智能硬件、智能眼镜和空间计算的时代已经到来,今天就可以帮助塑造未来。

正如《哈佛商业评论》作者 Cathy Hackl所解释的那样,“空间计算是一种不断发展的计算形式,它使用多种技术将我们的物理世界和虚拟体验融合在一起,从而使人类能够以新的方式彼此之间以及与机器进行交互和通信,就像以及赋予机器以新方式导航和理解我们的物理环境的能力。从商业角度来看……它将把计算扩展到你能看到、触摸到和知道的一切。”

学界和科技公司如何定义空间计算

对于许多专业人士来说,苹果 WWDC 大会可能是他们第一次听到空间计算这个术语,但这个术语已经存在一段时间了,许多专业人士已经在该行业工作了一段时间。

许多人将空间计算这一术语在学术上的引入归功于西蒙·格林沃尔德 (Simon Greenwold) 2003 年麻省理工学院的硕士论文。作为麻省理工学院媒体实验室美学和计算小组的研究员,格林沃尔德探索了计算结构的空间环境。在 2003 年的论文中,他将空间计算定义为:

“……人类与机器的交互,机器保留并操纵真实物体和空间的参照物。它(空间计算)是使我们的机器在我们的工作和娱乐中成为更全面的合作伙伴的重要组成部分。”

“作为人类与机器的交互,机器保留并操纵真实物体和空间的指示物。理想情况下,这些真实的物体和空间对用户具有优先意义。空间计算对体验质量更感兴趣。大多数情况下,这意味着设计的系统能够突破屏幕和键盘的传统界限,而不会陷入其中并融入界面或温和的模拟。为了让我们的机器成为我们工作和娱乐中更全面的伙伴,它们需要加入我们的物理世界。他们将不得不对我们所做的相同物体进行操作,而我们将需要使用我们的物理直觉对它们进行操作。”

Magic Leap 曾经是风险投资和科技界的宠儿之一,很早就将他们正在构建的设备描述为空间计算设备。他们将空间计算定义为一种新的计算形式,利用人工智能和计算机视觉将虚拟内容无缝地融入我们周围的物理世界。

在苹果 2023 年 6 月的 WWDC 主题演讲中,苹果首席执行官蒂姆·库克表示,空间计算“将数字内容与物理世界无缝融合,同时允许用户保持存在并与他人保持联系。”

在2023Meta Connect开发者大会上,Meta 首席执行官马克·扎克伯格 (Mark Zuckerberg) 宣布推出 Meta Quest 3,该产品使用新芯片,使设备能够提供更好的直通混合现实,通过先进的空间映射更好地扫描物理世界,以及佩戴者每次使用设备时都可以返回的虚拟对象的空间锚定。扎克伯格还谈到通过智能眼镜的进步迎来下一个计算平台。

Meta 的首席技术官 Andrew Bosworth 宣称他们的新耳机是“未来很长一段时间内市场上最具价值的空间计算耳机”。还发布了新款雷朋 Meta 智能眼镜,该眼镜已成为多模态,使眼镜能够利用人工智能了解佩戴者周围的世界。

微软将空间计算定义为设备感知周围环境并以数字方式表示的能力。微软表示,空间计算为人机交互提供了新颖的功能。

亚马逊网络服务(AWS)将其定义为虚拟世界和物理世界的结合,通过允许我们的物理世界虚拟化并将虚拟信息叠加到物理世界上,允许用户以自然直观的方式与数字内容交互。

对于 AWS 来说,这种组合增强了我们在物理或虚拟位置中可视化、模拟数据以及与数据交互的方式。亚马逊技术副总裁 Bill Vass在他的博文“预测未来的最佳方法就是模拟它”中表示,“空间计算是协作体验的动力。”

通过空间计算,计算摆脱了小屏幕,可以无处不在。我们将空间计算定义为人类、虚拟生物或机器人移动的计算。它包括其他人定义的环境计算、普适计算或混合现实。我们认为这个时代还包括自动驾驶汽车、送货机器人以及支持这种新型计算的组件技术,无论是激光传感器、增强现实,包括机器学习和计算机视觉,还是让人们能够查看和操纵以 3D 为中心的计算。

那么,什么是空间计算?

空间计算主要用于融合物理世界和数字世界。它使用许多技术将数字信息合并到空间场景。

空间计算通常使用传感器,例如 RGB 相机、深度相机、3D 跟踪器、惯性测量单元或其他工具,在我们与人的日常交互过程中感知和跟踪附近的人体(包括我们的手、手臂、眼睛、腿、嘴)和 3D 空间中的计算机。它还使用计算机视觉 ( AI / ML)尝试理解现实世界场景,例如房间、街道或商店,读取标签、识别对象、创建 3D 地图等。通常,它还使用扩展现实混合现实将虚拟 3D 图形和虚拟 3D 音频叠加到人类视觉和听觉系统上,作为比传统 2D 屏幕更自然、更符合上下文的提供信息的方式。

空间计算是一种不断发展的以 3D 为中心的计算形式,其核心是利用人工智能、计算机视觉和扩展现实将虚拟体验融入到摆脱屏幕的物理世界中

空间计算的主要优势之一是它能够理解环境的深度。这允许与虚拟对象进行真实且自然的交互,因为它们可以以与物理世界相对应的方式放置和操作。例如,虚拟对象可以放置在桌子上、四处移动或隐藏在其他对象后面,以反映我们现实世界的行为。

在强大的空间计算体验中,几乎任何表面都可以充当屏幕甚至触摸感应界面的相同角色,从而使几乎任何表面都成为空间界面。它允许人类、设备、计算机、机器人和虚拟生物通过新的计算形式在物理 3D 空间中导航。它开创了人与人交互以及人机交互的新范式,增强了我们在物理或虚拟位置中可视化、模拟和交互数据的方式,并将计算扩展到屏幕之外的一切领域。

空间计算使我们能够与机器人、无人机、汽车、虚拟助手等一起探索世界。它不仅限于一种技术或一种设备。它是软件、硬件和信息的混合体,允许人类和技术以新的方式连接,开创一种新的计算形式,这种形式可能比个人计算和移动计算对社会的影响更大。

这是一项从人工智能和计算机视觉中获取“眼睛和耳朵”的规模技术,并开创了大视觉模型(LVM)时代。它包括一些人所说的环境计算、普适计算和混合现实的元素,但它不仅限于此。

商业世界需要一个广泛使用的定义来理解空间计算、它的价值以及它将如何影响商业、工作、教育、购物、休闲等的未来。

空间计算是人类交互方式的下一个转变与技术。它涉及人工智能、XR、物联网、传感器等一系列技术,以创造一种更加身临其境、更具影响力的人机交互形式。它将允许工作人员轻松携带工作站。它将用无限的画布取代屏幕。通过人工智能,空间计算将带来一种与计算机和机器通信的新方式,这些机器能够解释我们的世界,从而实现人机交互的新范式。

今天我们在手机上体验到的基本 AR 正在为明天的空间计算播下种子。空间计算机将了解佩戴者及其物理空间,从而变得可实时更新和交互。它将允许与我们的计算机进行更直观、更自然的交互,并使我们的设备能够更好地理解、映射和导航我们的物理环境。这些设备将看到我们所看到的并了解我们的世界。在某些方面,它使我们能够像与物理世界互动一样轻松地与虚拟世界互动。

人类天生就是空间生物,能够以体积的方式理解世界并与之互动,因此空间计算有望让我们回归空间思维,而随着年龄的增长以及当我们被迫将创造力转化为平面时,这种思维常常会丢失。它的承诺是让我们更有生产力、更有效率、更有创造力,并促进与他人的沟通。空间计算最终可以帮助我们做出更好的决策,无论是在商业领域还是在我们生活的其他方面。这是一种革命性的技术转变,从必须挂在墙上、坐在桌子上或握在手中的静态设备,转变为开始淡入背景并让我们重新关注我们周围的物理空间的设备,尽管有所增强。

空间计算将使我们使用的设备以及使用它们的方式融入我们日常生活的自然流程和模式。它结合了软件、硬件、数据/信息和连接性。

空间计算将数字信息和体验带入物理环境。它考虑了佩戴者的位置、方向和环境,以及周围的物体和表面。它使用一种新的、先进的计算类型来理解与虚拟环境和佩戴者相关的物理世界。它通过使用新兴接口来实现这一点,例如可穿戴耳机,设备内置有高分辨率摄像头、扫描仪、麦克风和其他传感器。新界面以手势和手指运动、视线跟踪和语音的形式出现。GPS、蓝牙和其他传感器使创建具有物理环境的数字内容成为可能。

空间计算利用周围环境的信息,以对使用者来说最直观的方式进行操作。企业如何利用空间计算进行数字化转型将使它们在竞争中脱颖而出,并为在日益融合的虚拟和物理世界中成长的几代人奠定成功的基础。

许多人混淆了这个术语,并将其等同于 AR、VR、混合现实 (MR) 或扩展现实 (XR),但根据上面的定义,很明显,这些并不是实现空间计算的唯一技术。人工智能发挥着至关重要的作用,是最重要的基础技术之一,有助于将空间计算带给大众。

在关键进步的推动下,空间计算的未来有望大幅增长。其中包括光学方面的巨大进步、传感器和芯片的小型化以及真实描绘 3D 图像的能力。这些创新在人工智能重大突破的支持下,将使空间计算在未来几年对大规模企业越来越有吸引力

空间计算与元宇宙的区别

我们来聊聊空间计算和最近超火的元宇宙到底有啥不一样。首先,得承认,这俩听起来确实挺像的,都有那么点科幻未来的味道。但实际上,它们是两个截然不同的概念。

元宇宙,这个词最近可能频繁出现在你的社交媒体上。它指的是一个全新的、虚拟的、在线的世界,人们可以在这个世界里做几乎任何事——工作、游戏、社交,你名字的活动这里都能找到。简单说,元宇宙是一个虚拟的宇宙,一个完全由数字构建的世界。

而空间计算呢,就像我们刚刚提到的,它更多是关于将我们的物理世界和数字世界结合起来。它不是创造一个全新的世界,而是在我们现实世界的基础上增加一个数字层。这意味着,通过空间计算,你可以在自己的客厅看到一个虚拟的家具排列,或者在实体店铺中通过增强现实看到产品信息。简而言之,空间计算是在真实世界中融入数字元素,而元宇宙则是创造一个完全虚拟的世界。

这就像是空间计算在给现实世界穿上一层数字的外衣,而元宇宙则是在虚拟世界里构建一个全新的现实。两者虽然在某些技术上有交集,但它们的目标和应用场景大相径庭。

苹果称其 Vision Pro 是“空间计算”,而不是 VR,不是元宇宙

苹果要求其开发者和合作伙伴将其即将推出的Vision Pro 耳机描述为“空间计算”设备,这一明智之举使该公司能够避开繁琐的AR-VR-XR 术语。多年来,“虚拟现实”一直被用来描述能够隔绝外界并显示可以随着用户头部运动而移动的数字图像的头盔。“增强现实”意味着更小的眼镜,可以在透明镜片内显示数字图像。

事实上,苹果的 Vision Pro 更像是 VR。设备的正面不透明。但称其为 VR 却忽视了这样一个事实:该设备的面向世界的摄像头可以让用户清楚地看到他们面前的房间。正是在这个空间中,耳机的镜头可以投射各种数字内容,从用户界面到商业工具再到游戏环境。这样一来,它更像是增强现实。

因此,苹果本可以像其他人那样将其称为“混合现实”,但通过空间计算,该公司完全回避了无聊的 AR、VR 与 XR 问题,而最终得到了实际上更能描述体验的语言。空间计算已在混合现实领域使用多年。对于苹果公司来说,这并不是什么新鲜事,苹果公司已经使用“空间音频”来描述其一些音频体验

我们如何使用空间计算?

空间计算有潜力通过创造以前不可能的体验和应用来彻底改变各个行业。

工业与制造业

工业元宇宙使远程专家能够对问题进行实际的、情境化的空间视图,并与现场工作人员一起排除故障。

场所数字孪生是通过在给定环境(如工厂车间)内集成多组数据来实现的,用户可以在其中获得给定空间内操作和交互的概述和详细视图。有了大数据集,空间分析就可以开始开发以前不可见的不同数据流之间的相关性。

自动驾驶汽车

利用 GPS、激光雷达、体积相机传感器和其他技术来三角测量其精确位置并测量其与驾驶环境中物体的接近程度

游戏和娱乐

空间计算可创造身临其境的游戏和娱乐体验,让您以自然直观的方式与虚拟对象和角色进行交互。例如,您可以使用手势或目光来控制游戏中的头像和操作对象,而不是使用键盘或操纵杆。空间计算还可以让您以不同的方式体验现实世界的事件。借助 Apple Vision Pro,您可以观看 NBA 比赛,让您感觉就像坐在球场边的座位上一样。它还可以以空间格式记录记忆,供您稍后以 3D 形式重温。

教育和培训

空间计算可以提供引人入胜的交互式学习体验,从而增强知识保留和技能获取。例如,医学生可以使用空间计算在模拟现实世界条件的虚拟环境中练习外科手术。在科学和工程领域,学生可以使用空间计算来构建和测试机器的虚拟原型或进行实验。

建筑与设计

空间计算可以帮助建筑师在现实世界中创建、可视化和修改设计,而无需物理原型。这可以节省时间和成本,并允许更多的迭代设计过程。设计人员还可以使用空间计算来创建产品的虚拟原型,并在不同的物理环境中测试其功能和人体工程学。

卫生保健

空间计算可以提供诊断、治疗和监测患者的新方法。例如,医生可以使用空间计算将虚拟屏幕和诊断信息叠加到现实世界上,帮助他们做出更明智的决策。或者,医生可以在对患者进行手术时通过耳机查看患者的医学成像扫描结果。空间计算还可以通过为有身体或认知障碍的患者提供虚拟助手或根据他们的需求量身定制的康复练习来帮助他们重新获得独立性。

结论:空间计算的未来与影响

随着我们探索空间计算的潜力,一个明确的未来愿景正在浮现。这不仅仅是关于技术的进步,而是关于如何利用这些进步来改善我们的商业实践和日常生活的新方式。空间计算正引领着一场关于互动、效率和创新的变革。

空间计算:未来商业的核心

空间计算正在迅速成为推动商业革新和增长的重要因素。随着技术的成熟和应用的扩大,我们将看到更多行业和企业利用空间计算来提升生产效率、优化用户体验,并开辟新的市场机会。未来的商业领域将被这种技术彻底改造,从而创造出更智能、更互动、更高效的工作环境。

推动社会和文化的变革

空间计算不仅改变了我们与数字世界的互动方式,也在塑造我们的社会和文化。通过提供更丰富、更沉浸的体验,这项技术正在重塑教育、娱乐和社交的方式。它为创意表达和人际连接提供了新的途径,促进了全球范围内的合作和创新。

空间计算的未来

尽管空间计算很有吸引力,但迄今为止其成功程度参差不齐。该领域面临的最大挑战之一是硬件成本。最好的空间计算设备要花费数千美元,而且并不是每个人都能使用。这就是为什么他们尚未在消费领域取得进展,并且在利基企业应用程序中取得的成功有限,在这些应用程序中,生产力的提高证明了成本的合理性。

此外,耳机的重量、低分辨率和缺乏舒适度也是主要问题,因为长时间使用可能会导致疲劳和晕动病。电池寿命也是一个限制因素:大多数设备的电池只能持续几个小时,并且需要频繁充电。但公司在其中许多领域正在取得进展。正如其他行业所表明的那样,随着该领域的发展和竞争的加剧,传感器、显示器和硬件的成本将逐渐下降。

未来大展望

空间计算的未来是光明而令人激动的。随着这项技术继续发展,它将为我们提供更多的可能性,使我们能够以前所未有的方式与我们的世界互动。我们只是开始探索空间计算可以带来的改变,但已经很清楚,它将在塑造我们的未来中扮演关键角色。

当我们站在技术革新的边缘时,不禁要问:空间计算的未来将会是什么样子?它的潜力几乎是无限的。随着技术的进步,我们可以期待空间计算会更加智能、更加无缝地融入我们的日常生活和工作中。

总之,空间计算的未来充满了无限可能,它将继续推动商业、科技甚至我们日常生活的边界。

这是一篇偏枯燥的文章,记录下多日来探索与研究的札记。主题阅读,也需要偶尔主题写作,搞明白你好奇的事情。类似的文章之前也零零星星写了:

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