一、什么是空间计算？
什么是空间计算？让机器具有深度感知
空间计算是指一组技术，使人类能够在三维空间中与计算机进行交互。属于这个范畴的技术包括增强现实（AR）和虚 拟现实（VR）, 包括了所有使人类、虚拟生物或机器人在真实或虚拟世界中移动的软、硬件技术，涵盖了人工智能、 计算机视觉、虚拟现实、增强现实、传感器技术和自动驾驶等技术。
例如，开车时，人类需要判断车与路边的距离、车与行人的距离，才能安全行驶，动物也要通过视觉或声音等途径判 断自己与猎物的距离——这种人类和动物都具备的基础生存技能叫“深度感知” 。而“空间计算”技术就是要让机 器具有深度感知能力，让数字世界正确地出现在我们身处的这个现实世界物理空间内。
空间计算是一次升维
空间计算，与将数字体验局限于二维屏幕不同，它带来了更具沉浸感的计 算机界面和一种与技术互动的新方式。空间计算允许用户将数字内容无缝 融入其物理环境中，以一种看似物理的方式与周围环境进行交互。
空间计算是一次升维，大幅推动技术平民化、提升信息交换的质效。人类是 生存于四维时空的三维生物，人类与世界的交互方式以及感知世界与处理信 息的方式是三维的。人类通过感知与实践得来的直接知识，是三维+时间的 完整体验，而其作为间接知识形成与传播时，受技术水平所限，多以文字、 书本等一、二维为载体体现，但每一次降维都会带来信息密度的下降和必要 信息的丢失。因此，间接知识的升维对提升人类文明的进步效率和推进技术 平民化都至关重要。
MR集合电脑、手机之优势，有望对二者形成替代
全球互联网渗透率持续提升，但近十年PC渗透率在中美等国家持续下降，说明PC并不是近十年互联网渗透率提升的主要推动力，手机在“上网” 这一领域实现了对电脑的替代。根据中国社科院网数据，2011-2018年中国互联网渗透率从38.3%稳步提升至2018年的59.2%，而期间PC渗透率在 2013年达到26.7%的高点后下降至了2018年的21.8%。互联网多出来的这部分接入设备大部分由手机贡献，手机替代电脑成为最主要的互联网接入 入口。根据《中国互联网络发展状况统计报告》，手机上网比例截至2023年6月为99.8%，笔记本电脑为32.4%，同比下降0.4pct，手机成为现在最 主要的互联网接入设备，在“上网”这一诉求领域，手机基于其便携性、成本优势、操作直接等优势，实现了对电脑的替代。
然而电脑至今仍然是算力最强的终端，相比手机而言具有更大的屏幕、便于固定办公的键鼠输入、更强的芯片算力，导致在重度办公领域，手机 无法替代电脑。电脑在经过00年代的渗透率提升后，全球每年出货量稳定在2.5-3亿台，也说明了其不可替代性。
MR算力比电脑更强，便携性堪比手机，屏幕无限扩张，集合二者之优势，极有可能对二者形成替代，并在空间计算领域创造全新的增量。
VR、AR销量
根据IDC数据，预计2023年全球VR合计出货量917万台，同比增长7%，AR出货量44万台，同比增长57%。随着2024年 Vision Pro发售，越来越多的硬件厂参与硬件竞争，以及配套的软件系统逐渐成熟，两个行业都将进入高速增长期， 预计未来四年VR将以每年20%以上的增速增长，AR将以70%以上的增速增长。
二、Vision Pro：超高规格硬件配置
Vision Pro发展历史
早在2015年就有消息称，苹果邀请前杜比执行总裁Mike Rockwel组建AR/VR研发团队，并在随后的几年间不断招揽 人才，调整其他部门高管及主管级的负责人至AR/VR设备研发部门，扩大团队规模。同时，通过投资或并购活动不断 扩大虚拟现实领域的布局版图。经过多年研发测试，苹果首款MR头显终于在2023年的WWDC上亮相。2024年1月19 日，苹果首款MR头显设备Vision Pro在美国开启预定，预购的设备从2月2日开始交付。
Vision Pro VS Quest3——深度围绕用户体验设计创新
隐私保护：Optic D虹膜识别实现设备快速解锁，确保设备安全性。0pticI是一个新设计的安全认证系统，它可在各种不可见的LED光 照射下分析用户的虹膜，然后将其与受SecureEnclave保护的OpticID数据进行比较，以快速解锁VisionPro。
交流体验：增加Eye Sight反向透视，让用户与身边人打破隔离感。增加一块向外的屏幕，当有人在你附近时，设备看上去会是透明的， 而当用户沉浸体验时，它也会发生变化，这样周围的人清晰的知道此刻你看不见他们。
跨设备交互：Vision Pro不仅可以独立使用，还可以与其他苹果设备无缝衔接，实现跨设备交互。例如，当用户戴着头显看向MacBook 时MacBook的屏幕可以自动投射到空间中，并扩展成一个更大的屏幕。此外，苹果还在最新款的iPhone 15Pro系列中更新了拍摄空间视 频的功能，用户可以在Vision Pro中查看，在生态上做了融合，连接起苹果全家桶生态链。
三、空间计算的未来
Holotile：辅助配件持续开发，拓宽应用边界
目前Vision Pro为代表的空间计算设备仍在发展初阶，未来搭配不同的配件，有望拓展应用的边界。 比如，1月22日，迪士尼推出了一项新的科技——HoloTile滑动地板技术，由迪士尼研究员Lanny Smoot 打造，隶属华特迪士尼幻想工程研发(R&D)部门。HoloTile地板是“世界上第一个多人、全向、模块化、可扩展的跑步机地板”。它允许任意数量的人，在 任何方向上无限距离行走，并且永远不会碰撞或走出其表面，比万向跑步机更自由，且允许多人。 HoloTile具有多种应用可能性等待被开发，有望拓宽虚拟现实技术令人兴奋的新方向。
轻量化眼镜：智能眼镜的理想形态，技术实现道阻且长
眼镜通过过去两百年来的产品迭代，对外形对重量都形 成了严格标准。比如近视眼镜低于30克，墨镜低于40克 才能适应长期佩戴。因此，眼镜轻量化是各类智能眼镜 重要的演进方向。 尽管OST可以做到非常的轻薄、省电，但存在光学透视的 光路设计复杂，屏幕量产难度高，同时显示的画面视角 有限，存在色散、光晕和“彩虹”现象且无法显示纯黑 的画面，以及光学零部件成本在规模量产前造价较高等 技术问题。
而VR在复杂光线环境下还原效果不佳，产品形态臃肿， 大量算力浪费还原本已存在的真实世界，导致续航短、 设备重。 OST可能成为未来主要透视解决方案，但现阶段VST的诸 多优点使其成为落地较多的方案。扎克伯格在接受The Verge采访时表示过，一个人们戴着VR头显穿行的世界不 是他希望的未来，AR眼镜是Meta的长期目标。苹果也设 计了大量贴近AR眼镜的外观和硬件技术专利，收购了AR 衍射光波导厂商Akonia，为OST方案做好储备。
三、AI与空间计算
AI助力空间计算：定位与识别
由于空间计算利用物理空间作为与数字内容交互的媒介，能够将数字内容无缝融入物理环境中，因此最大的技术难点在于信息的呈现 需要考虑人与周围环境物体的空间关系。空间计算的重要特性在于设备需要能够理解自己在给定环境中的确切位置。 一方面，空间计算需要通过摄像头、激光雷达等多种传感器实现空间定位或设备跟踪。例如，Vision Pro采用了12个摄像头、5个传感 器（1个LiDAR、2个结构光深度传感、2个IR红外传感）来处理SLAM（即时定位与地图构建）空间环境感知、手势识别、三维建模等信 息。 另一方面，人工智能特别是计算机视觉的应用，能够在传感器实时扫描周围环境的同时，快速计算设备在空间中的位置，并尝试理解 现实世界的场景，如房间、商店、家具等，同步读取读取标签、识别对象、3D建模、创建地图等等，将现实世界融入到虚拟体验中。
AI助力空间计算：内容生成
空间视频基于人的双目立体视觉原理，由于双眼在水平上的间距对看到的画面产生一定的视差，因此当图像信号转换为神经信号传输至 大脑后，能够主观产生物体厚度、空间深度及距离等立体感觉。目前空间视频的产生主要来自于采用3D拍摄，例如苹果iPhone 15 Pro和 Vision Pro均可拍摄空间视频，其中iPhone 15 Pro使用主摄像头与超广角摄像头采集具有一定水平视差的双目画面。 随着多模态AI模型的快速发展，更多空间视频未来可通过AI进行生成，覆盖影视、游戏等领域。多模态AI通过深度学习、计算机视觉及 其他相关技术，可以改善空间视频的质量、内容及生成全新的视频内容。当前基于生成式AI的视频生成模型包括Runway、Pika、 Synthesia、Lumiere等。
AI助力空间计算：交互体验
空间计算包括控制器输入、手部追踪输入、眼动追踪输入等各种输入系统，从而实现数字内容中沉浸且自然的互动。例如，Vision Pro的交互方式包括手眼协同、物理按键以及外设等方式；其中最常用的交互方式为手势交互，目前Vision Pro支持6种手势交互，配 合眼动可以实现单击、双击、拖拽、旋转等操作。 AI的交互能力将成为空间计算设备的核心能力，将使得空间计算设备成为真正融入到用户生活的智能设备。因此，除了传统的外设、 动捕等交互方式外，AI大语言模型有望开创人、机、环境交互的新范式，从而使得空间计算设备能够理解和解释虚拟和现实世界。
报告节选：
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
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