Insights | 空间计算领域

空间计算：计算的下一个前沿？

纵观计算机发展史，其中一个重要驱动力就是追求不断提高的逼真度。早期，计算机的图形处理能力极为有限。游戏和应用程序最初只能使用黑白文本，后来则使用简单的形状和颜色来表示物体和字符。然而，随着处理器和其他使能技术的发展（Nvidia 的第一款 GeForce GPU 于 1999 年推出），开发人员能够创建开始与真实世界相似的图形。

如今，我们与之互动的大多数数据和内容仍局限于二维空间，主要是图像和视频。然而，我们的物理世界是由三个空间维度组成的。在 NGP Capital，我们相信空间计算将成为计算的下一个前沿，为数据和内容带来额外的深度和沉浸感。如果与人工智能相结合，预计将对许多行业产生重大影响。如果说一张图片胜过千言万语，那么一个 3D 模型肯定胜过千张图片。

让我们走进空间计算的世界，探索其现状、关键挑战和前景。我们将以 B2B投资者的角度出发来分析这一领域，重点介绍空间计算的关键用例、技术和应用。

定义空间计算的本质

苹果公司于 2023 年发布的 Vision Pro 重新点燃了人们对空间计算的兴趣，巩固了苹果公司对这项技术及其巨大潜力的承诺（截至 2024 年 1 月，Vision Pro 的预售量预计约为 20 万台设备，超过了分析师的预测）。不过，空间计算的概念已有数十年的历史。计算机科学家和企业家Simon Greenwold于 2003 年创造了这一术语。他将空间计算定义为 "人类与机器的交互，在这种交互中，机器保留并操作真实物体和空间的参照物"。

虽然Greenwold的定义为我们提供了有价值的基础，但我们认为空间计算的范围要广阔得多。它超越了人机交互的范畴，包含了大量促进物理世界和数字世界融合的概念和技术。

空间计算的基础有三个：三维数据、位置和时间。

• 三维数据相较于图像/视频增加了一个额外的空间维度，使高度沉浸和丰富的内容的创建和使用成为可能。这个额外的维度带来了成本，显著增加了对计算和存储的需求。三维空间可以说是空间计算三大元素中最基本的元素。
• 定位对于将虚拟内容无缝、精确地叠加到物理世界上的必须的。工业数字孪生就是一个很好的例子，管理复杂的工厂运营需要精确到毫米的定位。位置数据在数字和物理领域之间架起了桥梁，实现了在真实环境中对虚拟对象的实时交互和操作。
• 时间是跟踪变化、识别历史模式和预测未来结果的关键维度。

除这些基元外，空间计算通常与扩展现实（XR）技术（包括增强现实、虚拟现实和混合现实）、人工智能/机器学习、用于数据捕捉的传感器以及数字化和碎片化资产等概念和技术联系在一起。

必须注意的是，空间计算并不仅仅是元宇宙的重新定位。元宇宙最大化论者（包括 Meta 公司本身）描绘了一幅万物互联虚拟世界的未来图景，而空间计算仍然坚定地致力于使今天的应用成为可能。

现在的空间计算？

我们与数十位企业家、行业专家和领导者的讨论表明，他们都坚信空间计算有望成为继智能手机之后的下一个重要计算平台。空间计算可以提供更吸引人的体验，使计算比以前更自然、更方便，甚至可以使笔记本电脑和移动设备的屏幕变得多余。它能以全新的方式捕捉和呈现物理现实，突破了地点和时间的限制。

然而，作为投资者，时机与实质同样重要：许多公司都因为太早推出而失败，例如在空间计算领域的 Magic Leap 的失败就是一个例子。因此，我们要问的关键问题是，这一切将在何时发生？目前，我们观察到空间计算有两种不同的成熟度，具体取决于所考虑的技术和应用。

首先，空间计算可以被看作是沉浸式人类体验的一部分，XR 设备为人们提供了一个进入数字世界的窗口，而数字世界则是物理世界的叠加。从这个角度来看，空间计算仍处于试验阶段，苹果 Vision Pro 和 Xreal 等先驱产品让我们看到了未来可能的样子。主导设计的概念对于理解行业演变和行业可能的发展方式至关重要。通常情况下，在一个行业出现主导设计之前，会有各种各样的产品变体存在。在手机出现的早期，有数百种手机设计存在并相互竞争--有的是方形的，有的是圆形的，有的是可折叠的，有的是不可折叠的。然而，2007 年 iPhone 问世后，手机设计开始趋同，以至于如今已无法区分不同品牌的手机。一种主流设计已经出现，它与操作系统标准化和应用程序商店一起，为软件和应用程序的进一步创新奠定了基础。

虽然已经有了 Meta Oculus 和 HTC Vive 等虚拟现实（VR）设备，但其应用仅限于游戏和产品设计等用例。我们相信，增强现实（AR）设备是实现广泛应用的关键。然而，消费级 AR 设备在可用性方面仍然存在重大技术障碍，特别是在镜头生产和整体微型化方面。软件标准化（如 AR 原生操作系统）和手势交互方面也需要进一步发展。因此，我们认为真正的 AR 主流设计可能还需要 5-10 年的时间。再加上主流消费者采用新技术通常需要 10-15 年的时间，我们认为空间计算这一领域仍处于早期阶段。

其次，空间计算可以广泛地理解为利用三维数据、定位技术和时间序列数据（这些用例不依赖于 XR 设备）的应用和基础设施。从这个角度来看，我们认为空间计算的投资时机已经成熟，我们看到目前正在部署的用例数量越来越多。虽然存在三维堆栈标准化等挑战，但我们相信这些挑战在短期内可以通过工程工作得到解决。请参见图 2，了解我们在研究过程中发现的、目前已投入使用的关键用例。

空间计算市场格局

在初创企业和现有企业的共同推动下，空间计算市场正在迅速发展。以下是我们对空间计算领域最重要的细分市场的看法，以及在各个领域运营的部分公司（NGP Capital 投资的公司以*标出）。

空间计算技术堆栈

如果不深入研究使其发挥作用的技术堆栈，对计算新领域的探索就不会完整。图 4 强调了构建空间计算产品和体验所必需的关键组件。

除了标准计算元素外，空间计算还引入了几个独特的组件。我们认为，最重要的区别在于三维数据的集成。从处理和存储的角度来看，三维数据的要求很高。例如，现代游戏的大小往往高达数十或数百千兆字节（相比之下，一个典型的移动应用程序的大小仅为数十或数百兆字节，小了一千倍）。捕获、处理、分发并最终查看这些数据需要专门的技术。

我们空间计算的投资理念

十多年来，NGP Capital 一直在投资空间计算领域。例如，我们的被投企业公司 Scandit 提供智能数据采集软件，可将现成的手机变成专业级计算机视觉设备，使消费者和工人能够使用移动 AR。Dataloop 是一个面向开发人员的平台，用于将视觉人工智能扩展到生产中。它为农业和汽车等行业提供非结构化数据管理、注释工具和数据管道。NIL Technology 是一家光学解决方案公司，为相机和 AR 设备提供光学元件和波导。Anybotics 公司开发用于工业检测的自主四足机器人和软件。

我们看到了空间计算领域的巨大潜力。我们在该领域的投资理念可以提炼为指导我们决策的四项关键标准：

• 优先考虑客户价值和投资回报率。空间计算行业充斥着各种新型技术，它们正在寻找可能并不存在的问题。
• 关注能够独立于 XR 头显的开发和采用而扩展的解决方案。但在理想情况下，这些解决方案在 XR 成熟后仍将受益。
• 寻找能够解决三维数据核心难题的团队和产品。非结构化数据处理、大数据量、低延迟需求、捕捉和创建高质量的三维内容。
• 下一代空间计算公司将把人工智能作为其解决方案的核心部分。人工智能将改变内容创建、捕捉、处理和使用的方式。

您已经看到了文章的最后部分！如果您正在创建一家空间计算领域的公司，我们非常希望听到您的意见，请联系 ossi@ngpcap.com。此外，如果您对本篇文章有任何反馈意见，请告诉我们。

特别感谢 Divya Raghavan、Jacob Fellman、Fernanda Aguiar、Bo Ilsoe、Helmi Peräkylä 和 Jiayi Ruan 对本文的重要支持。