2023-05-09-中国电信-5G空间计算白皮书（2023）_43页_2mb

5G空间计算白皮书总结

1 空间计算发展背景

空间计算是一种三维计算技术，不局限于实体屏幕的矩形框，可自由地在用户周围环境中流动，支持语音、视觉、手势等自然输入方式，实现人机自然交互。
空间计算与5G、人工智能、虚拟现实、云计算等技术融合，共同构建元宇宙的基础，推动虚实融合，助力实体经济更好发展。
空间计算涉及技术包括三维重建、空间感知、用户感知、空间数据管理等核心技术。
政策方面，国家鼓励虚拟现实、三维重建、物联感知等技术的研发应用，推动建设数字中国。

2 空间计算关键技术

2.1 三维重建

三维重建从二维图像中恢复三维信息，包括接触式和非接触式方法。
非接触式方法包括：

• 激光扫描法
• 结构光法
• 阴影法
• TOF技术
• 雷达技术
• Kinect技术
  基于被动视觉的方法包括稀疏点云重建（SFM）、稠密点云重建（MVS）和三维网格模型生成。
  AI方法在三维重建中的应用正在兴起，减少了复杂标定过程，提高了效率，但仍需与传统方法融合，提升精度和泛化能力。

2.2 空间感知

包括定位、建图与识别，其中SLAM技术涉及及时性图数据标识、反向定位、多传感器融合等。
目前面临传统模型局限性和数据驱动方法兴起的挑战，尤其是云端与边缘协同SLAM有助于解决大场景漂移问题。

2.3 用户感知

从捕捉和理解用户脸部、身体等特征开展，包括：

• 面部感知：表情识别、重建。
• 人体姿态估计与追踪。
• 手势识别。
• 其他：语音交互、空间音频、多模态感知与理解、面部驱动等。

2.4 空间数据管理

主要技术包括数据存储管理、索引构建、可视化与安全。
云上解决措施提升效率，如阿里云Ganos支持全方位立体数据管理。
数据安全方面有密态数据管理、多方安全计算、数据防篡改和隐私增强计算等四大技术方向。

2.5 5G、云网与空间计算结合

5G网络为空间计算提供基础设施，云化处理降低了终端要求和提升了体验：

• 云化空间计算技术。
• 算力网络调度。
• 端边异步渲染。
• 服务弹性伸缩和动态调度。
• 网络传输保障。
  5G-Advanced的演进将进一步支持城市级三维世界的构建和XR业务的发展。

3 空间计算产业现状

空间计算政策：中国从2016年起将该技术纳入国家战略规划，2021年多个部门出台支持政策，如《上海市数字经济发展“十四五”规划》等，推动虚拟现实、三维重建、工业互联网融合应用。

4 5G空间计算应用场景

4.1 商业：新型营销与购物体验

沉浸式购物、虚拟试妆试戴和基于位置的服务相结合，提升消费者体验和精准营销能力。

4.2 文旅：重塑产业结构与体验

包含AR导航、古迹复原、文化表达与导览，以及赋能景区数字改造，实现文化活化。

4.3 工业领域

应用于工业设计、远程辅助、设备巡检等，提升工业效率与安全性。

4.4 会展

支撑虚实融合展会，实现场馆数字化、云端展览管理和沉浸式交互体验。

4.5 金融

推动银行虚拟营业厅、远程服务和新兴元宇宙金融应用。

4.6 游戏

结合AR解谜和线下游戏，增强游戏沉浸感与互动性。

4.7 影视媒体

用于新闻直播、综艺制作、虚拟人驱动，提升节目制作水平和观众参与度。

4.8 协同办公

提供远程协同、VR会议等体验，提高工作效率与沟通质量。

5 总结与展望

元宇宙是总体目标，需技术融合、标准制定和生态共识。
技术发展重点包括宏观与微观结合、AI融合、隐私保护等。
推动应用落地，应在娱乐、工业、文化等领域打造标杆案例，形成规模效应。