以Apple Vision Pro为基准:为什么说空间计算必然到来?

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在苹果推出Apple Vision Pro之后,空间计算这一概念也开始备受外界关注。那么,空间计算可能带来怎样的颠覆性?空间计算是否会必然到来?这篇文章里,作者发表了他的看法,一起来看一下。

过去50年,我们一共历经了三次交互硬件的迭代,从早期的垂直计算硬件(游戏主机),到通用计算硬件(个人电脑),再到目前的小型化硬件(掌机&智能手机)。

这三次更迭,大致遵循着这样的演进逻辑:

1)人与硬件之间的交互越来越自然,越来越贴近人使用工具的自然习惯,智能手机的触控交互就比PC的键鼠交互更加自然;

2)新的交互硬件总能生长出最适配的计算平台,且软硬一体化的趋势越来越强,基于智能手机的移动互联网生态就显然比基于电脑的互联网生态发展得更加繁荣。

由此可以得出一个结论:交互硬件与计算平台往往是相辅相成的,可以预见的下一代交互硬件,也一定会适配全新的计算平台。

最有潜力接棒成为下一代计算平台的“空间计算”,将全面颠覆平面计算的范畴,帮助人类实现虚拟与现实之间的连通与融合的计算过程。

而我们下一次的交互硬件迭代,就可能诞生于VR/AR/MR之中。

一、新一代交互硬件:空间计算设备

简单来说,帮助人类完成真实世界跟虚拟世界的交互设备就是空间计算设备,而按照目前的进展,空间计算设备可以分为有人和无人两个场景。

在有人场景,空间计算设备是一个辅助概念,辅助人与虚拟世界、人与现实世界的交互,以及辅助虚实结合的过程;在无人场景,空间计算打破空间、时间限制,以数字人/虚拟人的身份直接在现实世界和虚拟世界中替代人类生活。

《头号玩家》中VR头盔所实现的就是一种无人场景,Meta最终的想法也大致如此,但受限于技术发展短期内看不到落地的希望。

所以当下行业更多还是以服务“有人场景”为主,也就是主打辅助概念。如此一来对于空间计算设备,就要满足几个必要条件:

首先,空间计算设备要具备空间计算单元及与其相匹配的算法;

其次,空间计算设备要能够完成人-虚拟世界-现实世界的融合交互;

第三,空间计算设备能处理多维的信号输入与输出。

空间计算设备天然地需要服务于多维的空间计算架构,无论是输入信号还是输出信号都是多模态的。以VR为例,输入方式包括眼睛、手势、语音,相比PC、手机的键鼠、触屏要更加多样化、并行化。

基于上述条件,目前最理想的空间计算设备其实是脑机接口。

脑机接口是在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与计算机或其他电子设备之间,建立不依赖于常规大脑信息输出通路(外周神经和肌肉组织)的一种全新通讯和控制技术。

比如马斯克的Neuralink,此前就已实现让猴子用脑机接口敲虚拟键盘发出命令,得到了它想要的提子。长远看,脑机接口在操控上完全体现人脑意识操控虚拟现实操作的无缝无感切换,完美符合空间计算设备的定义。

但脑机接口可能在未来很长一段时间内,都只能是一种实验室技术,一个佐证就是Neuralink今年9月宣布获批的人体临床试验将长达6年。

于是,短期内有望被普及的空间计算设备就落在了VR/AR/MR之中。

今年WWDC发布会上,苹果开门见山地将Vision Pro定位于首款可佩戴空间计算设备,以及赋予产品划时代的意义——将用户带入空间计算时代。

站在苹果的视角,个人计算时代的设备,例如PC和Mac,解放了个人计算负担,使人能专注于创造;移动计算时代的设备,例如iPhone、iPad这样的手机和平板,以人为结点有效链接了世界,使得信息传递更为方便快速。

那么苹果所提出的空间计算,则是解构和再造了空间,使人能有机会进入到多维时空中。

为了更好的服务于空间计算,Apple Vision Pro具备三个核心能力:

1)真实的具现

苹果用双4K显示面板实现了8K的超高清分辨率,像素总数达到了2300万。在这样的基础上,保证了视觉沉浸感的两大核心指标,即视场角FOV和角分辨率PPD,同时达到了良好的用户体验所需要的指标门槛。

2)全新的交互

苹果Vision Pro充分使用眼球追踪、人脸识别和手势识别技术,并通过外屏幕显示面部表情,一方面保证了在现实环境下周围人的友好交互,另一方面又显著提升了虚拟环境下认知沉浸体验。

3)可运算的现实

苹果利用M2芯片的图像处理能力,以及R1芯片的传感器协同能力,通过十余个摄像头,多个传感器和麦克风,实现了对周围环境的信息采集和3D重建,来实现虚拟物体和真实世界的融合。尤其是突出了其对VST功能的看重,通过VR相关的技术基底实现了MR的体验。

这三种能力每一项都是苹果多年技术打磨以及供应链培养后的结晶,都将开创全新的用户需求和使用场景,且每一项能力都具有极高壁垒,组合后壁垒更高。

二、意义重大的升维

人类是生存于四维时空的三维生物,可以理解三个空间维度和一个时间维度。人类与世界的交互方式,人类感知世界与处理信息的方式是三维的。

人类的文明能够超越基因的沉淀而延续与传承,关键是通过间接知识或间接经验代代相传。直接经验与间接经验,是知识结构的两个部分,直接经验是指由亲身参加或实地实践所获得的知识,间接经验是指从别人或书本那里学习得来的知识。

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,在提升了传播效率的同时也牺牲了信息密度。

文字是一维的,图片是二维的,视频是二维+时间,但无论哪一种载体,相比直接知识和经验都是一种降维。在降维的过程中,间接知识损失了许多必要信息,不再能复现完整的知识或体验。

因此,升维的重要意义显而易见。

以三维信息作为载体最接近人类的真实体验,相比二维信息显著提升了传播效率与传播精度,将间接知识传播过程中在形成与传播的过程中的损耗降至最低。

接近人类的真实体验/符合人类的交互习惯到底有多重要呢?

从宏大叙事的视角,有助于提升全人类文明的进步效率;从技术普及的视角,对推进技术平民化至关重要。

一个最佳的例证就是计算机的发明与普及。计算机可以看做是人脑的延伸,将信息、知识、文化抽象化,并以计算机能够理解的语言和方式进行处理,成为人类重要的生产工具。

但计算机的使用仍然是有门槛的,最早的计算机是服务于科研人员及军事领域的实验室产品,图形界面取代代码命令后,二维的图文相比一维的代码更易为用户理解,计算机也逐渐走入寻常百姓家。

从一维到二维(仍然属于平面计算的范畴),计算机完成了普及的使命——一般的用户可以无障碍完成基础操作,经过训练的用户可以使用各种计算机软件完成更高阶操作,如制图、建模、开发等。

那么,再从二维到三维(也就是从平面计算到空间计算),这种放大效应将更加显著。

以使用AutoCAD进行机械制图为例,最终的呈现效果其实是取决于“创意本身”以及“使用软件将创意复现在图纸上”两大层面,而其中“复现”的层面,将三维的模型投影在二维的平面,其实是需要较高的学习成本与理解成本,也会受到软件本身能力的制约。

不妨想象一下戴上MR眼镜在空间计算平台进行制图的场景,在三维空间构建三维模型,一切将变得直观且立体,用户可以更加专注于“创意本身”,软件能力与操作准则不再是限制,用户使用计算机的可处理对象将进一步扩充,与计算机的交互效率也将进一步提升。

从更长远的角度看,升维也是契合于元宇宙的一种思维方式。

Meta所构筑的元宇宙理想中,人是直接可以在虚拟世界当中生存的,虚拟世界是可以有无限多个的,而现实世界只有一个,甚至可以认为是虚拟世界的一个实例,因此整体看虚拟世界比现实世界更为重要。但在苹果的空间计算逻辑中更加以“现实”为本,现实世界与虚拟世界几乎是同等重要的关系。

Apple Vision Pro选择了VST的技术路线,基于现实世界叠加虚拟信息,将虚拟世界视作现实世界的扩展和补充,第一步是在三维的虚拟世界中增加二维的屏幕,第二步是脱离二维的屏幕在虚拟世界中直接展示三维的虚拟信息。

从这个视角比较,Meta的元宇宙理想或许是更有野心的,但苹果在当下更好地实现了现实与理想的平衡。

三、空间计算的颠覆性和必然性

从平面到空间的计算升维,是用新的成体系技术,对老的技术体系进行“降维打击”。

围绕信息获取、输出和计算的方式,平面计算已经形成了自己成体系的技术和产品,比如信息获取,就是靠现在的平面输入设备,输出方式就是靠屏幕、音箱等设备,计算还是基于CPU+GPU的平面计算。

但是空间计算的技术体系和产品是全新的,虽然有部分和老的技术体现有相似性,但是在技术上也需要迭代,更不必说可能会产生全新的输入、输出、计算(量子计算等)方式。

这种老的技术体系向新的技术体系的进化,不一定只有过渡和继承,而有可能是完全的颠覆。这种颠覆性,就是新技术体系向老技术体系的“降维打击”。

而这种过渡的颠覆性,不论从技术、产业链、还是思维模式层面,都不能用过去的经验类比。

在过渡期失败的,有两轮典型的案例。第一轮是PC厂商转型做手机,苹果成功了,iPhone重新定义了硬件、iOS重新定义了软件生态;谷歌成功了一半,硬件失败了但Android软件生态成功了;而联想、惠普等一众老牌PC厂商都失败了,同时也有华为、小米、OPPO/vivo等手机厂商强势崛起。

第二轮是新能源汽车新势力的崛起,老牌汽车厂商在智能电车的大趋势下正在面临严峻考验,而特斯拉、蔚来、小鹏、理想等造车新势力却后来居上、渐入佳境。

所谓的垄断巨头也是时代所造就的,在上一轮的竞争当中取得绝对优势,但是往往也可能过于“路径依赖”,在技术、产业链、商业思维等层面因循守旧,而会被下一代的新兴力量“降维打击”。

而当下,平面计算的技术和体验已然见顶。

据发改委网站数据统计,2022年全球智能手机出货量为12.1亿台,同比下降11.3%,出货量前五家企业市场占有率总和为69.9%。

其中,小米出货量为1.5亿台,同比下降19.8%,市场占有率为12.7%;OPPO出货量为1亿台,同比下降22.7%,市场占有率为8.6%;vivo出货量为 1亿台,同比下降22.8%,市场占有率为 8.2%。

可以说,智能手机的出货量已见颓势,而这背后其实是智能手机背后的平面计算所能提供的用户体验已经遇到了显而易见的发展瓶颈,需要空间计算带来破局机会。

与此同时,空间计算的技术和体验拐点已经到来,Apple Vision Pro就是标杆产品。

四、尾声

Vison Pro问世之前,VR长期以来是互联网公司的逻辑,Vison Pro出来之后,就回归到硬件公司的逻辑。

过去VR行业长期由Meta引领,而Meta做硬件是典型的互联网公司逻辑,重视用户数量的增长而牺牲一定程度的用户体验。

而苹果Vision Pro将引领行业重新回到硬件公司的逻辑,以用户体验为优先,更加关注硬件设计方面的核心能力。当设备的颠覆性(屏幕替代性)得到初步显现后,将引发产业链的跑步追赶,行业将进入高速增长时代。

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作者:解码工作室

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