不久前,2022世界VR產業大會在江西南昌成功舉辦,中國工程院院士、深圳大學電子與信息工程學院院長丁文華在11月12日的“元宇宙高峰論壇”上作了題為《復合宇宙中的XR技術發展思考》的線上主旨演講,DVBCN筆者根據當日演講內容結合個人理解作成此文。
縱觀媒體技術的發展趨勢,傳統以照片、視頻等為表現形式的方法重在記錄過程、模擬再現視聽造夢為主,當今的技術則為實現逼真還原、沉浸體驗的如臨其境為主,代表性的像4K/8K超高清、VR/AR/MR等。未來的媒體技術趨勢將向著虛實融合、時空拓展轉變,以虛擬社交、數字工廠為代表的融入其中為特征。
持續火熱的“元宇宙”概念,其原名詞“Metaverse”來自于1992年的科幻小說《Snow Crash》,具體解釋便不再多提。但值得注意的是,過去一年至今各產業方代表對元宇宙的概念明顯側重均有不同,像Roblox認為元宇宙是“持久的、共享的3D虛擬空間”,Meta(Facebook母公司)側重于“移動互聯網的升級版、具有超強沉浸感的社交平臺”,NVIDIA旨在打造“工程師的元宇宙”,Epic注重于“實時3D媒介”,Microsoft認為是“連接數字世界和物理世界的能力”……
在中文語境中,“元宇宙”“Metaverse”的概念也明顯有著差異,丁文華則在此次論壇中提出了“復合宇宙(Complex Universe)”的概念,指向為真實世界與虛擬世界的結合,可簡稱為“Comverse”(Real world + Virtual world)。其屬性呈現為具有社交性、多樣性、規則性、價值性、仿效性(又包含模擬性、交互性、智能性)等。
復合宇宙在特點方面,其一應是物理世界的,而并非是精神世界的,因為虛擬世界是由信息組成,并通過物理媒介來呈現的,而信息既有物質屬性也有意識屬性。其二應具備多種呈現形態,VR主要是面向純粹的虛擬世界,AR是以現實世界為主以提供增強信息,MR既可以現實世界為主、也可以虛擬世界為主,Digital Twin(數字孿生)是虛擬世界對現實世界的完整鏡像,EVR(Enhanced VR)則是以虛擬世界為主、數字對象作為現實世界的代理并要受之驅動。
復合宇宙的必備要素可歸納為五方面,入口(設備端等為主)、數字環境(包含工作環境、生活環境、娛樂環境、社交環境等)、數字化身(每個人都要擁有自己的數字化身)、規則(虛擬社會的規則,還要涉及數字資產所有權等)、反作用代理(虛擬世界是反作用于真實世界的)。
廣義的XR(擴展現實)概念中主要是由VR、AR、MR三位一體組合而成的,VR更多的指向于全虛擬環境、AR指向于將數據信息或虛擬對象疊加到現實世界中,MR指向于將虛擬對象與現實世界融為一體。XR呈現方式典型代表為頭戴設備,也有一些專門的平板設備。
中國XR產業正處于加速發展階段,據wellsenn XR今年8月的數據顯示,2022年第二季度全球XR頭顯出貨量為8.6萬臺,國內品牌占比顯著提升。11月工信部、廣電總局等五部委出臺了《虛擬現實與行業應用融合發展行動計劃(2022-2026年)》,在發展目標方面提出到2026年我國虛擬現實產業的總體規模(含相關硬件、軟件、應用等)超過3500億元,虛擬現實終端銷量超過2500萬臺,建成10個產業公共服務平臺。在工業生產、文化旅游、融合媒體、教育培訓、體育健康、商貿創意、智慧城市等虛擬現實重點應用領域實現突破。
XR在互動性方面具備多自由度感知的特性,VR終端全面可達到4K的呈現能力,AR終端則已經能達到2K+的呈現能力。按照ITU的標準,對頭戴設備360°圖像顯示分辨率建議中,1920x1080(2Kx1K)為入門級別,3840x2160(4Kx2K)為推薦級別,7680x4320(8Kx4K)則為最終的標準級,在VR終端近眼顯示能力方面離8K的目標還有一定的差距。
此外,在多維度互動入口技術方面,XR入口技術正面向多感官、全要素、智能化的互動發展,像沉浸聲場、氣味模擬、觸覺反饋、手勢追蹤等已取得應用成熟,未來則還要實現更高級別的情感及語義交互互動,需要實現如表情追蹤、肌電傳感、腦機接口等方面的應用成熟。
現階段,復合宇宙正處于發展初期,制定通用的標準體系和互動操作接口規范是建立開放互聯、兼容并舉的多元復合宇宙生態的基礎條件。
最后丁文華總結道,復合宇宙代表了下一代媒體技術的發展方向,是虛擬世界與現實世界融合的高級形態。XR技術是復合宇宙必備的入口技術,但現有的承載終端技術水平仍有較大提升空間。我國應抓住機遇,攻克決定行業走向的共性關鍵技術,打造開放并舉的復合宇宙體系。