泛XR产业作为构建新质生产力和壮大数字经济的重大前瞻领域，技术创新不断涌现，终端形态百花齐放，视听体验沉浸升级，应用融合日新月异。《泛XR产业发展白皮书-数字基础设施篇》提出了泛XR产业发展趋势，建立了规模化应用评估模型，阐述了泛XR产业发展驱动的数字基础设施技术，并给出创新实践案例，旨在推进泛XR产业技术发展，构建创新发展生态。
泛XR发展趋势
当前泛XR产业展现出以下趋势：（1）新终端驱动，终端入口以信息处理为中心向以适人化体验为中心演进。与此同时，传统终端成为XR应用和用户培育的重要入口。多端协同、多屏互补提升了XR应用多维体验。（2）新视听驱动，沉浸式技术为视听影音发展提供新机遇。2D弱交互向3D强交互升级，实现虚实融合、身临其境。（3）新场景驱动，泛XR应用领域逐步从游戏娱乐等传统场景向衣食住行等更多领域渗透，催生虚拟社交、虚拟试衣、虚拟健身等多样化应用场景，满足多元化用户需求。
泛XR融合应用洞察
泛XR行业应用逐步由展厅级向产业级迈进，更加广泛触及到生产生活诸多场景中。教育培训、文化旅游、工业生产、体育健康、商贸创意等成为现阶段虚拟现实融合应用相对活跃的行业领域。
基于泛XR规模化应用评估模型，可分析不同应用场景下的泛XR应用规模化发展进程和规模应用前景。
图1 泛XR规模化应用评估模型
基于泛XR行业应用规模化发展分析模型，研究提出未来3-5年有望形成规模化应用的潜力场景，包括虚拟课堂、数字孪生、实训基地、运维巡检、体育健身、5G新通话、导游导览、可信社交。
泛XR数字基础设施架构体系
泛XR数字基础设施参考架构涵盖技术体系、应用体系、生态模式多维视图，提供网络、算力、软件、平台、身份等基础设施支持。数字基础设施旨在支撑泛XR虚实融合世界、沉浸交互体验的应用，涉及拟真计算、空间计算、视听流化、智能计算四大基础能力模块，纵向跨越端、边、云、网四层体系，提供网络、算力、软件、平台、身份等基础设施支持，并面向泛XR多元创新应用提供价值场景的技术支持和解决方案。
图2 泛XR数字基础设施典型架构参考视图
网络确定性
泛XR业务具有高并发、大流量、间歇性、不规则等流量特征，需要高带宽、低延迟、高可靠、双向传输，以及多接入等多重网络能力支持，以确保用户能够获得高速内容传输和高清视听体验。综合网业协同、接入超宽、固移协同、交互低时延等技术，可提供稳定可靠的网络环境，确保跨域互联、虚实交互、数据传输等泛XR场景用户体验的确定性。
算力多样性
算力是支撑泛XR产业创新发展的重要驱动力。泛XR应用场景下，虚拟世界沉浸式体验涉及逼真的图形渲染、高维的建模仿真、复杂的物理模拟和流畅的人机交互等多类型计算任务，均离不开高性能算力的支持。泛XR业务类型涉及海量数据、超高并发、实时处理等复杂运算任务，具备数据的多源性和计算的多类型等特征，对算力资源需求差异巨大，仅依靠单一通用计算平台难以高效响应业务需求，因此需要推进算力多样性布局。泛XR场景下的算力多样性主要强调智能增强、专用加速、泛在协同和软硬融合。
平台双引擎
虚拟现实应用开发和内容生产模式向工具集成化、接口标准化、开发自动化发展，可提升内容创作效率和质量，降低开发成本和时间，促进泛XR应用生态创新发展。将“XR+AI”关键技术与核心算法抽象为平台核心能力，构建拟真计算、空间计算、视听流化、智能计算等泛XR软件栈，面向企业和开发者提供一站式、组合式、开放式的平台服务模式，可实现个性定制、快速部署，促进泛XR行业创新发展。
端边云网协同
网联式云化虚拟现实将实时渲染、空间计算等计算密集、时延敏感型任务通过高带宽低时延网络上传至云端处理，光学显示和场景感知等实时性操作仍由终端实现，通过端云协同分工，借助云端海量计算资源及高速网络传输的优势弥补单机性能和功耗的限制。在高带宽低时延网络支持下，通过终端设备、边缘计算节点和云计算平台之间的协同工作，可实现更高效、更优质的服务质量和用户体验。
数字身份体系
随着泛XR应用的发展，用户可以沉浸式的体验在其中开展社会、经济、文化等活动并在其中创造价值。建立统一的数字身份体系，有助于实现数字身份在各应用之间互信互认，满足人们在虚拟空间任意遨游的需求；可以有力地支撑虚拟世界的社会治理；通过权益管理能力，保护数字物所有者的权益，可大力促进泛XR应用的创新发展。泛XR应用数字身份体系的构建涵盖虚拟世界的数字人和数字物，为虚拟空间的社会治理和持续发展提供了支撑，是在虚拟空间开展社会活动的数字基础设施。泛XR应用数字身份服务方为泛XR应用提供数字人和数字物的身份服务，实现虚拟世界与现实世界身份的关联，并确保现实世界身份的准确性。
泛XR数字基础设施助力行业创新实践
工业实践-运维巡检
借助云边端协同的AR技术架构，实现系统算力分层布局，有效解决AR眼镜单机性能不足和用户体验之间的矛盾，同时满足了企业对数据安全保护的关键需求。
教育实践-虚拟课堂
XR虚拟课堂项目采用“云-边-网-端”分层协同部署方案，边缘侧部署渲染算力资源池解决云端高额带宽成本，网络侧构建光电网络，支持学校所有教学区域的虚拟课堂泛在接入能力，满足高并发场景。
智慧家庭-XR运动健身
基于FTTR高质量网络+云XR服务+智能机顶盒+大屏电视，云网边端协同，构建居家运动健身解决方案。
娱乐实践-多人互动
通过打通端-管-云-应用，为多人大空间VR应用提供了除背包方案之外的新选择，节省了硬件投资，实现更沉浸用户体验。
媒体实践-车载媒体
将XR设备融入车载智能座舱协同，实现车载XR娱乐新体验，结合视觉、听觉、触觉等多重感官体验，减轻用户在旅途中可能出现的晕动症状，使旅程更加舒适愉悦。
文旅实践-沉浸研游
利用泛XR技术打造“行前VR实景云游+行中AR互动体验+行后数字展馆”的解决方案，将教育元素融入旅游体验，进一步激发学习兴趣和动力。
文旅实践-XR大空间
借助XR大空间形式以更加生动形象、富有情感的交互方式向大众呈现，既丰富了文旅景区和博物馆等展览地区的文化内涵，又能吸引更多年轻消费者关注参与。
商业实践-AR营销
采用实景三维重建和AR地图构建等模式，通过端云协同，提供用户实地AR步行导航、AR广告、AR打卡测试等系列营销功能。
未来倡议
夯实泛XR数字基础设施，强化行业融合应用，将在推动用户体验升级、促进业务模式创新、赋能企业提质增效等方面发挥重要作用。我们倡议产业链各方携手合作，共同推进泛XR数字基础设施建设与升级，共同构建泛XR创新发展生态，共同创造美好新未来。
《泛XR产业发展白皮书-数字基础设施篇》发布单位：华为技术有限公司、中国移动通信研究院中移智库、虚拟现实与元宇宙产业联盟XRMA
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