CIO 和 IT 领导者需要了解哪些空间计算知识？

空间计算包括增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和混合现实（MR）等技术，预计空间计算市场将以 18.30% 的年增长率增长，从 2023 年的 1,240 亿美元增至 2032 年的 6,200 亿美元。这一增长约占全球 IT 收入的 4%，在 3.1 万亿美元的总收入中占有相当大的份额。根据空间计算市场研究报告，企业可以战略性地利用这一增长。欧洲预计年增长率为 20%，而拉丁美洲、中东和非洲预计在 2023 年至 2032 年期间年增长率将达到 25.1%。

为了充分利用这场空间计算革命，企业必须了解并利用其机遇，重塑服务和数字互动的格局。随着这些新平台的出现和成熟，企业领导者面临着严峻的挑战。了解空间计算及其优势、挑战和应用，对于有效驾驭这一转变至关重要。

什么是空间计算？

空间计算由 Simon Greenwold 于 1995 年定义，涉及与技术互动，整合或操纵物理世界中的元素。在传感器和环境映射技术的支持下，这项技术通过将数字对象无缝融入物理环境，创造出身临其境的体验。其应用领域涉及零售、银行、教育和工业等多个行业，满足了不同年龄段群体的需求。

《哈佛商业评论》将空间计算解释为：

空间计算是一种不断发展的计算形式，它利用各种技术将我们的物理世界和虚拟体验融合在一起，从而使人类能够以全新的方式与他人和机器进行互动和交流

随着空间计算的发展，它正成为技术领域不可或缺的一部分，为企业提供了增强用户体验和数字交互的前所未有的机会。

关键组件和技术

空间计算的核心是这一变革性技术的核心组件，它使数字内容与物理世界的无缝整合成为可能。这是重新定义数字世界的应用开发的核心，使空间计算成为互动技术发展中最关键的要素之一。

基础技术

AR 和 MR：前者是一种数字信息叠加技术，通过虚拟世界和物理世界的结合，提供沉浸式体验。
人工智能和 ML：人工智能提高了3-D 映射和物体识别的准确性，而 CNN 等机器学习算法则帮助设备理解其视觉数据和方向。
计算机视觉：它借助 SURF 和 SIFT 等算法，通过视觉数据处理进行物体、人物和空间结构识别，从而实现物体定位和跟踪。

交互与映射技术

同步定位与地图构建 (SLAM)：使设备能够创建未知环境的实时地图，这对 AR 和机器人导航非常重要。
具有手势识别和 NLP 的自然界面：通过使用手势和可能的命令来控制内容，让用户与数字叠加内容进行流畅的交互。

开发和可视化工具

Unity 3D 和 Unreal Engine：这些引擎可以创建逼真的 3D 环境，从而为虚拟培训和建筑可视化带来无限可能。
ARKit 和 ARCore：集成编程框架，有助于实现极具吸引力的 AR 应用程序，从而缩小计算机生成的世界与最终用户之间的差距。

硬件和传感器

摄像头传感器和物联网设备：这些设备将三维数据数字化，并为空间计算环境提供进一步的互联性。
沉浸式用户界面：头显可为用户提供直观、引人入胜的数字内容交互，在空间计算环境中，其他物理控制也是如此。

应用和使用案例

制造业

制造业是最早采用空间计算的行业之一。XR 设备可在部件装配过程中显示虚拟指令，从而为装配线工人提供帮助。技术扫描使质量保证人员能够在产品出厂前检测出缺陷，从而极大地降低了成本。例如，洛克希德-马丁公司通过引入增强现实技术，将部分成本降低了 93%。

产品开发

长期以来，设计师和工程师一直使用 CAD 程序来构思新产品。空间计算通过将三维效果图从显示器带入物理世界，增强了这一过程。增强现实耳机为沃尔沃汽车设计师的跨洲合作提供了便利，使瑞典、加利福尼亚和中国的团队能够同时与同一模型进行交互。

零售业

零售商正在将 XR 与亚马逊等公司的 AR 应用程序一起整合到他们的实体空间中。例如，中国服装精品店 Lily 在上海火车站安装了一个 AR 显示屏。乘客可以使用自己的头像试穿衣服，并通过扫描二维码购买商品，而这一切都无需进入商店。

建筑与设计

空间计算为建筑师提供了新的探索机会。通过增强现实技术，可以精确布置窗户，优化一天中不同时段的自然采光，并使设计与周围环境相协调。西班牙一所大学的研究人员利用增强现实技术建造了一个没有模板或导轨的拱形砖结构，通过实时的增强现实技术结构监控提高了安全性。

劳动力培训

空间计算为试错学习提供了一个安全的环境，这在高风险领域至关重要。在剑桥大学，医科学生在虚拟病人身上使用真实手术刀，混合现实头显提供实时反馈。这种亲身体验可以培养肌肉记忆，缩短反应时间，这对未来的医疗专业人员来说是至关重要的优势。

空间计算的优势

CIO 和 IT 领导者需要了解哪些空间计算知识？ — *图片来源：Market.US*

优化生产力和效率

企业流程：空间计算通过设计新的物理工作流程和自动生成数字孪生，使编程与人类的思维方式保持一致。这不仅缩短了员工培训时间，还改进了物理设施的规划方式。
制造业：空间计算简化了设计、组装和维护流程，使 2023 年制造业的生产率提高了 20%。
医疗保健： 2023 年，空间计算应用将医疗保健领域的工作效率提高了 30%，从而改善了病人护理和培训。

高级培训和模拟

空间计算改变了教育，通过加强知识传授，使学习真正具有互动性、直观性和包容性。

提高客户参与度，改善品牌体验

零售：空间计算通过虚拟试穿和虚拟陈列室体验改变了零售业，从而显著提高了客户参与度和满意度。
娱乐：VR 和 AR 技术也被用于娱乐行业的行政管理；例如，到 2024 年底，70% 的新视频游戏将包含空间计算元素。

其他领域的创新应用案例

城市规划和智慧城市：空间计算可通过设计和可视化工具在城市规划方面促进智慧城市的发展；例如，ARC 可帮助规划智慧城市的建筑。
汽车：增强现实仪表盘和高级驾驶辅助系统等创新技术正在彻底改变车内外的驾驶体验。

空间计算带来的新挑战

空间计算是一个新的技术领域。它由许多技术和设备组成。按照以往的习惯，每一种新模式都会带来特殊的挑战。

虚拟领空权

将空间计算引入现实世界会引发 “虚拟领空权 “的问题。更确切地说，是对人们周围空气空间的所有权和控制权。谁有权张贴广告？谁能控制共享空间中的音频播放？虚拟领空权的影响越大，就越无边无际，对每个人都意义重大。

对人才和劳动力的影响

空间计算不仅会影响工作性质，还会影响公司所需的人才类型。企业必须与作为数字原住民成长起来的新一代员工建立联系。Alpha 一代出生时，数字互动与物理世界中的互动一样真实，他们将尤其具有影响力。新一代员工和公民对如何进行数字互动有着完全不同的期望——他们既沉浸于游戏，又通过 Minecraft 和 Roblox 构建虚拟世界。

Alpha 一代的调整

企业领导者要想吸引并留住最年轻的客户群体，就必须进入他们的混合现实世界。对于希望聘用、留住和培训能够驾驭不断变化的技术环境的专业人员的公司来说，了解这些数字追求和创业精神是必要的；未来的成功将取决于能否按照这一代人的条件与他们打交道。