我们为什么想让照片"重新站起来"——元地球对HarmonyOS 7空间能力的一次探索

作者：元地球创始人林志标

很多开发者认识元地球，是因为它是一款数字地球应用。过去几年，我们一直在尝试利用移动终端和空间计算技术，让真实世界能够以更加完整的方式呈现在数字世界中。

在今年的 HarmonyOS 7 发布后，我们开始围绕新的空间能力进行了持续探索。从 Spatial Recon Kit、ArkGraphics 3D 到端侧 3DGS，我们看到的不仅是几项新的系统能力，更重要的是，它们让"空间内容"第一次能够以更加完整的方式在移动端完成生产、组织和展示。

这篇文章，我们想结合元地球的实践，分享我们团队对 HarmonyOS 7 空间能力的一些理解，以及为什么我们认为，未来记录世界的方式，可能正在发生变化。

我们一直在用二维内容记录一个三维世界

过去几十年，人们记录世界的方式几乎没有发生根本性的变化。胶片时代如此，数码时代如此，智能手机时代依然如此。我们拍摄照片、录制视频，把它们保存到相册，再分享到社交平台。它们记录了某一个瞬间，却很难完整表达一个真实空间。例如，当我们站在一栋建筑前拍下一张照片，照片保存了画面，却没有保存人与建筑之间的距离、建筑的空间结构，也无法让其他人走到建筑另一侧继续观察。

数字地球其实也存在类似的问题。

今天，大多数数字地球已经能够构建完整的三维地球、三维城市甚至三维建筑，但用户产生的内容依然主要是照片、视频、文字等二维信息。这些内容往往只是以一个标记点的形式附着在地图上，而没有真正成为数字空间的一部分。

因此，我们一直在思考一个问题：空间内容，能不能真正回到空间本身？如果未来记录的不再是一张照片，而是一个可以自由浏览的真实场景，那么数字地球也许就不仅仅是地图，而会成为空间内容真正的载体。这也是我们关注 HarmonyOS 7 空间能力的重要原因。

HarmonyOS 7，让空间内容形成了一条完整链路

过去几年，行业一直在讨论空间计算、三维重建、空间照片等技术。但对于开发者来说，一个现实的问题始终存在：能力比较分散。有的能力负责采集，有的负责算法，有的负责渲染，开发者需要自己完成大量工程整合。

在 HarmonyOS 7 中，我们看到的是一条更加完整的空间能力链路。

首先，是 Spatial Recon Kit。它负责感知真实世界，通过连续拍摄获取空间信息，并完成三维重建。

其次，是空间照片和端侧 3DGS 等能力。这些能力让手机不仅能够拍摄二维照片，也能够生成具有空间信息的新内容。

最后，是 ArkGraphics 3D。很多开发者第一次接触时容易误认为它就是3DGS，其实并不是。

在我们的理解里，Spatial Recon Kit 更关注"如何获取空间"，3DGS 更关注"如何表达真实空间"，而 ArkGraphics 3D 更像整个三维应用的运行底座，它负责场景管理、三维对象组织以及最终渲染，让这些空间内容能够真正运行在 HarmonyOS 原生应用中。

也就是说，从空间感知、空间生产到空间呈现，HarmonyOS 7 第一次把整个流程连接了起来。

对于开发者来说，这比单独增加一个 API 更有意义。

元地球：从3DGS重建到空间内容组织

近几年，3DGS已经成为空间计算领域受到广泛关注的一项技术。很多开发者第一次看到3DGS时，会把它理解为一种新的三维模型。但在我们的实践中，我们更愿意把它看作一张可以自由移动视角的“三维照片”。对于精确测量、工程计算和复杂交互，传统网格模型仍然具有优势；对于建筑、景区、室内空间、文物和商品等真实场景的快速记录与浏览，3DGS则更加合适。

这也是我们关注3DGS的原因。但对元地球来说，真正重要的并不是生成一个可以观看的三维场景，而是如何让这个场景成为真实世界中的空间内容。

如果一个3DGS场景只保存在文件夹中，用户虽然可以打开并浏览，却无法知道它位于世界的什么地方，也无法理解它与周边道路、建筑和地形之间的关系。从这个角度看，它仍然只是一个孤立的三维文件。元地球希望进一步为3DGS补回四类空间关系。第一是位置，即场景发生在哪里，包括经纬度和高度。第二是方向，即模型的朝向如何与真实世界的东南西北对应。第三是尺度，即场景中的对象在现实世界中应当有多大。第四是关联，即它与附近道路、建筑、地形以及其他空间内容之间是什么关系。只有建立这些关系，3DGS才能从一个独立模型，变成数字地球中的空间节点。

数字地球适合表达地球、国家、城市和街区等大尺度空间，3DGS则适合补充建筑、房间、文物和商品等更小尺度的真实场景。我们希望把这两种尺度连接起来，让用户可以从整个地球进入一座城市，再从一条街道进入具体的真实场景。在这一过程中，元地球能够对空间内容进行定位、组织和关联。HarmonyOS 7负责降低空间内容的生产门槛，元地球则希望让这些内容回到真实世界，并成为数字地球的一部分。以下是我们基于用户真实需求，搭建了两个场景下的3DGS原型：

元地球团队开发3DGS Demo原型1：园区厂房的三维导览

元地球团队开发3DGS Demo原型2：张家界虚拟翼装飞行

过去，三维重建更多依赖云端完成，但同时也意味着更高的 GPU 成本、更长的等待时间，以及更多网络传输。HarmonyOS 7 推出的端侧空间能力，虽然目前仍主要面向性能较强的设备，但端侧重建已经能够完成越来越多的计算工作。

对于开发者来说，这意味着应用可以减少对云端算力的依赖。对于用户来说，则意味着生成空间内容的等待时间更短，原始数据也能够更多保留在本地。以上面两个Demo为例，经过生成模型并压缩后大小仅有 20-30兆左右，就能承载和过去可能需要上百兆文件的信息。

HarmonyOS 7 让移动终端具备了生产空间内容的能力。对于元地球团队来说，我们也希望继续沿着这条方向探索：不仅记录世界，更让每一份空间内容都能够重新回到它原本所在的世界。欢迎大家下载元地球APP体验，并和我们多交流技术的更多可能。

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