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张平院士作序空间计算发展报告2024年正式发布

更新时间 2024年12月31日 2024年12月31日

12月19日，在“2024年元宇宙标准化大会暨工业和信息化部元宇宙标准化工作组年会”上，由工业和信息化部元宇宙标准化工作组主任委员、原工业和信息化部科技司副司长、一级巡视员范书建担任主编，张平院士作序的《空间计算发展报告（2024年）》（关注“赛西元宇宙”公众号，回复“空间计算”下载本报告）正式发布。本报告由北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室副主任、教育部长江学者乔秀全教授牵头编写。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。

报告核心观点

1. 轻薄化智能XR终端不成熟，制约空间计算消费市场应用。长时间佩戴XR设备的不适感、设备间兼容性、不支持直接连接移动通信网络、设备续航能力不足、高端的XR终端的制造成本居高不下导致难以进入大众消费市场、低端的XR终端在舒适度、交互性、画面清晰度等方面存在问题，导致用户体验比较差；从而阻碍了XR设备的大规模普及。

2. 基于AI的空间建模技术虽有进展，仍面临巨大挑战。传统基于密集匹配的重建算法、基于深度学习和TSDF的数据驱动方法、神经隐式表面重建技术、三维高斯泼溅技术、离散几何表示等实施效果及成本目前难以兼得。三维数字资产生成在便捷化、低成本、高效率等方面受技术限制，对非专业开发者而言，创建高质量的三维内容仍然具有较高的技术门槛。

3. 实现自然流畅的交互体验是人机交互技术的核心难题之一。尽管语音识别、手势控制、眼动追踪等技术不断进步，但在复杂场景中，仍难以准确捕捉用户意图。在多模态感知系统中整合各种输入信号，并在复杂环境下保持高鲁棒性，是一个亟待解决的问题。在增强现实和智能助手等场景中，现有XR眼镜在处理复杂交互任务或高算力任务时响应迟缓，难以灵活适应多样化的用户应用需求。

4. 实时渲染的性能瓶颈是三维引擎和渲染技术的一个核心难题。现有引擎无法在保证高帧率的同时实现逼真的渲染效果，光线追踪技术高计算开销使在终端设备上难以普及。云边端协同渲染在保证渲染质量的同时优化数据加载和处理，避免出现加载延迟或卡顿，是当前技术需要解决的难题。

5. 空间计算离不开强大先进的网络技术支撑。空间计算应用对数据传输的实时性以及带宽要求比较高，但现有网络在大量设备并发接入时，难以持续提供稳定的低延迟和高带宽支持。分布式的边缘计算难以在大规模应用中实现平稳高效的协作，在计算节点间有效分配任务，并根据实时网络状况灵活调整资源，仍是复杂的技术难题。空间计算依赖的硬件、操作系统和网络平台各不相同，异构性导致设备间的互操作性不足，难以实现统一的资源调度和优化。