2024年扩展现实（XR）产业和标准化研究报告

（2024版） 中国电子技术标准化研究院扩展现实（XR）标准工作组 目录 前言............................................1 第一章总体情况...................................3 1.良好政策环境带来发展机遇....................42.软硬件+内容构建XR产业生态..................63.产业体系....................................9 第二章基础通用..................................13 1.关键器件...................................132.基础软件...................................383.基础技术...................................56 第三章内容生产..................................75 1.内容采集...................................752.内容制作...................................91 第四章内容分发.................................108 1.分发传输..................................1082.业务运营平台..............................115 第五章内容呈现与交互...........................123 1.内容呈现..................................1232.感知交互..................................129 第六章产业应用.................................144 1.工业生产..................................144 2.文旅娱乐..................................1513.商贸创意..................................1634.教育培训..................................1675.医疗体育辅助..............................1836.安全应急..................................1997.智慧城市..................................207 第七章扩展现实标准化体系.......................214 1.现有标准和在研计划........................2142.国际标准现状..............................2153.标准体系规划..............................2184.标准化工作规划............................227 前言 为贯彻落实《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》《元宇宙产业创新发展三年行动计划（2023-2025年）》等文件要求，系统化推进我国扩展现实（XR，含虚拟现实VR、增强现实AR、混合现实MR等）标准化工作开展，2024年5月13日，全国信标委计算机图形图像分委会（TC28/SC24）联合全国音视频标委会（TC242）以及全国信标委多媒体分委会（TC28/SC29）共同成立扩展现实（XR）标准工作组，开展XR领域标准体系研究和相关国际、国家、行业、团体标准制定。 本报告主要参编单位有（排名不分先后）： 中国电子技术标准化研究院、浙江商汤科技开发有限公司、中关村数智人工智能产业联盟、歌尔股份有限公司、歌尔光学科技有限公司、中国信息通信研究院、南昌虚拟现实研究院股份有限公司、中国虚拟现实技术与产业创新平台、北京理工大学、北京润尼尔科技股份有限公司、广州卓远虚拟现实科技股份有限公司、广州市虚拟现实行业协会、工业和信息化部电子第五研究所、咪咕文化科技有限公司、江西科骏实业有限公司、中国信通院江西研究院、厦门大学、青岛虚拟现实研究院、北京渲光科技有限公司、OPPO广东移动通信有限公司、维沃移动通信有限公司、鸣启数字科技（山 东）有限公司、北京创业科创科技中心、中电凯杰科技有限公司、北京猫眼视觉科技有限公司、北京耐德佳显示技术有限公司、浙江水晶光电科技股份有限公司 本报告主要参编人有（排名不分先后）： 潘榕、耿一丹、孙齐锋、董桂官、李婧欣、赵晓莺、曾洁琪、卫文港、朱博成、李亚健、姜翰青、贾昊、郑莹鑫、陈曦、于洋、王平平、杨春、陈曦、翟云、孙其民、倪名立、于文江、宋维涛、银德、孙建京、姜军毅、周刚毅，黄信焕、韦胜钰、张黎敏、毕蕾、张小磊、黄斌、张梦妮、胡开拓、郭诗辉、石祥仁、严小天、刘宁、方顺、崔铭、康峰、来航曼、董丙银、王亚忠、蒋金蒙、王炎、汤庆、付芦静、华晨、段家喜、王阳、陈近近、冯东洋 本报告公开发布。转载、摘编或利用其它方式使用本研究报告文字或观点的，请注明：“来源：《扩展现实（XR）产业和标准化研究报告（2024版）》”。本报告将结合XR产业发展和国内国际标准化进展，依托XR标准工作组，持续更新。感谢关注！ 扩展现实（XR）标准工作组 第一章总体情况 扩展现实（ExtendedReality，简称XR）是从现实到虚拟的连续概念统称。XR以沉浸式图像处理和显示等核心技术为基础，在现实物理世界基础上，为用户开拓和提供一个数字化的虚拟世界，是支撑元宇宙概念愿景的三大核心技术之一（其余两项包括先进无线通信和区块链），为元宇宙提供了交互入口，以及虚拟人、物和场景构建。 XR包括虚拟现实（VirtualReality，简称VR）、增强现实(AugmentedReality，简称AR)、混合现实（MixedReality，简称MR）等多种类型。其中，VR是通过计算机图形图像等技术创建的，可供用户完全沉浸体验虚拟世界的计算机仿真系统；AR是将现实世界中的实体通过模拟仿真处理将虚拟信息叠加在真实世界中加以应用；MR是VR和AR的进一步发展，通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实、虚拟世界与用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，增强用户体验真实感。此外，脑机接口可为用户提供一种可能的更具真实体验感的全新方式，是XR领域的探索性方向。 作为新一代信息技术的重要前沿方向，XR是下一代通用性技术平台和元宇宙的关键入口，是数字经济的重大前瞻领域。XR集成了近眼显示、渲染计算、三维重建、传感测量、人工智能、脑机接口等多种前沿技术，产业链条长、技 术迭代快、融合创新多。加快研发XR专用芯片、新型显示、操作系统、3D引擎、人机交互等底层基础技术，提升XR终端产品供给质量，提高产品的舒适度、沉浸感、交互性与安全性，加大对XR内容生产工具开发的投入力度，加强针对行业共性需求解决普遍问题的标准化研究工作，有助于促进XR产业高质量发展。 1.良好政策环境带来发展机遇 世界各国政府加快布局，XR产业不断创新和发展。欧盟于2014年推出“地平线2020”计划，其中多个项目与XR技术高度相关；英国国防部在2017年提出《科学与技术战略》，明确将加快XR等技术利用；日本内阁会议发布《科学技术创新和战略2017》，强调将进行XR技术的研发；美国白宫在2022年发布《先进制造国家战略》，指出将XR等技术推广至更广泛的学生和教师群体。 在国内，国家和地方省市政府高度重视XR产业，相关政策陆续出台。2016年3月，“十三五”规划明确指出要将虚拟现实产业作为我国经济发展的重要增长点；2018年，国家出台《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》，指明了XR产业的发展方向；2021年，在“十四五”规划纲要将虚拟现实和增强现实产业列为未来五年数字经济重点产业；2022年，工信部等五部门联合印发《虚拟现实与行业应用融 合发展行动计划(2022-2026年)》，分别从推进关键技术融合创新、提升全产业链条供给能力、加速多行业多场景应用落地、加强产业公共服务平台建设、构建融合应用标准体系等方面提出了5大重点任务，并在产业规模、出货量以及应用场景方面均给出了具体指引。2023年，工信部等五部门联合印发《元宇宙产业创新发展三年行动计划（2023-2025年）》，提出要强化人工智能、区块链、云计算、虚拟现实等新一代信息技术在元宇宙中的集成突破。此外，山东、上海、北京、重庆等也陆续出台了多项政策，旨在推动XR技术的创新和应用，促进XR产业发展，打造全新的数字经济生态体系。 在国家政策的有力支持下，我国XR产业正蓬勃发展，生态体系不断完善，呈现良好发展态势。XR核心技术不断突破，与5G、人工智能等技术体系加速融合，带动一体机、头戴式、移动端各类产品百花齐放。XR融合应用不断深化，赋能产品研发、装配、维修等各个环节，广泛应用到智慧景区、文物修复、虚拟直播、展览展示等场景，深度融入杭州亚运会、数字火炬人、VR观赛等给观众带来震撼新奇的赛事体验，XR新场景、新模式、新业态层出不穷。 目前XR产业链企业主要集中在北京、广东、上海等地区，其中广东为国内申请XR专利数量最多的省份，江西和青岛联合组建首个国家虚拟现实创新中心。与此同时，中西部地区加大对XR产业引导力度，2023世界VR产业大会、 第13届西部VR/AR技术展，相继在南昌、成都和重庆成功举办，通过产业大会及技术博览会，聚合XR资源，聚焦产业数字化和数字产业化方向，深入挖掘应用场景，统筹推进网络、算力、应用等基础设施建设，积极推进数字经济和实体经济融合，实现XR产业高质量发展。 2.软硬件+内容构建XR产业生态 XR产业包括硬件、软件、内容制作与分发、应用和服务等产业链条。硬件、软件和内容三者相辅相成为XR产业生态发展注入活力。 硬件性能迭代优化，持续向轻薄超清化目标迈进。硬件按照功能划分可分为核心器件、终端设备和配套外设三部分。核心器件包括芯片、显示器件、传感器、通信模组等；终端设备包括具备手势识别、追踪定位和体感交互的各类整机设备；配套外设包括手柄、摄像头体感设备等视/触/力觉反馈装置等。 硬件产品的迭代更新主要体现在以下核心部件上：芯片方面，苹果推出的VisionPro采用M2+R1芯片组合，算力水平相当于一台普通个人电脑。国内的PICO4Pro搭载7纳米制程的高通骁龙XR2芯片，能进行高效场景理解和三维重建。显示器件方面，京东方公司为VR/AR/MR智慧终端提供的显示解决方案包括高刷新率的Fast-LCD和超高分辨率、 超高对比度的硅基OLED等具有代表性的显示技术。光学器件方面，具有高透过率、大视场角等特点的Pancake透镜成为轻薄式XR设备的热门解决方案，国内的华为、创维及国外的Meta、苹果、谷歌等公司都在积极布局Pancake光学方案研发。感知交互器件方面，微软AR眼镜兼具语音识别和手势控制等多种交互方式，为用户提供更为便捷和智能化的体验。小米AR眼镜采用了高清摄像头和深度传感器，融合语音识别和智能推荐等功能，实现更为精准的手势控制以及虚拟场景的逼真呈现。 开发软件及平台不断涌现，国内外创新热情高涨。开发软件方面，市场上核心3D开发引擎为Unity的U3D和EpicGames的UnrealEngine等。苹果、谷歌等推出了面向AR开发者的便捷化软件开发工具ARKit、ARCore。商汤、华为、亮亮视野、亮风台、容悦信息等国内头部XR企业也推出了XR内容开发引擎、系统和内容制作系列软件，部分产品已有大量开发者入驻。开发平台方面，Facebook发布了最新XR协作平台HorizonWorkrooms，该软件集成了AR透视、桌面识别、手势追踪、键盘识别、多任务模式和虚拟化