丁文华院士：元宇宙实质是虚拟世界和真实世界的融合，具备多种呈现形态
【慧聪广电网】11月12日，由工业和信息化部、江西省人民政府共同主办的2022世界VR产业大会在南昌召开。在下午举行的元宇宙高峰论坛上，中国工程院院士、深圳大学电子与信息工程学院院长丁文华发表了他对“复合宇宙”中XR技术发展的思考。
未来媒体趋势是虚实融合、时空拓展
从几十年来媒体技术的发展趋势来看，最早通过照片、视频记录事件，实际上只是做到了情景再现。随着当今技术的发展，我们追求如何打造逼真还原以及沉浸的体验，最近几年来，4K/8K超高清的发展以及VR/AR/MR的发展都是体现。丁文华院士指出，未来媒体发展趋势是虚拟社交、数字工厂等虚实融合、时空拓展。
如今“元宇宙”风潮正盛，各家公司对此的理解稍有不同。Roblox认为元宇宙是持久的、共享的3D虚拟空间，人们在其中拥有虚拟身份，可以进行娱乐、工作和创造。Meta认为元宇宙是移动互联网的升级版，是融合虚拟现实技术，用专属的硬件设备打造一个具有超强沉浸感的社交平台。英伟达推出Omniverse平台旨在打造“工程师的元宇宙”。
在丁文华看来，“元宇宙”的实质是虚拟世界和真实世界的融合，可以称为“复合宇宙”，具备多种呈现形态。例如VR面向纯粹的虚拟世界，AR以现实世界为主提供增强信息，MR既可以现实世界为主，也可以虚拟世界为主；数字孪生是虚拟世界对现实世界的完整镜像；增强版VR（Enhanced VR）以虚拟世界为主，数字对象作为现实世界的代理并受之驱动。
丁文华指出：“入口、数字化身、数字环境、规则等是‘复合宇宙’的必备要素。其中，扩展现实（XR）作为重要入口，包括VR、AR、MR等多种形态。”VR利用计算机技术模拟生成的全虚拟环境，具备沉浸、交互和构想的特性。AR将数据信息或虚拟对象叠加到现实世界中，实现数据信息和虚拟对象对真实世界描述和理解的“增强”。MR将虚拟对象与现实世界融为一体，基于光场技术实现，虚拟对象看起来如同现实世界的一部分。
而XR呈现方式最典型的是头戴设备、眼镜、电视、电脑、手机等平板设备。丁文华院士指出，近年来，中国XR产业加速发展。Wellsenn XR的最新数据显示，2022年第二季度，全球VR头显出货量233万台，国内品牌Pico、Nolo、爱奇艺的占比显著提升。11月初，工业和信息化部、教育部、文化和旅游部、国家广播电视总局、国家体育总局联合编制的《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022-2026年）》提出产业发展目标，到2026年，我国虚拟现实产业总体规模（含相关硬件、软件、应用等）超过3500亿元，虚拟现实终端销量超过2500万台。
现有VR终端显示能力距离8K标准还有距离
如今，VR终端已经达到4K呈现能力，例如，Pico G2在2019年就可支持双眼4K显示能力，今年Meta Quest Pro接近双眼4K显示能力。AR终端达到2K以上呈现能力，微软2019年发布的HoloLens2双眼显示能力接近3K水平，今年的Magic Leap 2双眼显示能力接近3K水平，今年发布的Nreal Air的双眼显示能力达到准4K水平。
丁文华指出，按照人眼显示特性，头戴设备1920×1080分辨率（2K×1K）是入门级别，3840×2160分辨率(4K×2K)是推荐级别，7680×4320分辨率（8K×4K）则是标准级别。
“现有VR终端显示能力最高为4K到5K（4320×2160分辨率，实现105度FoV，60像素/度），距离ITU标准定义的VR终端8K显示能力（7680×4320分辨率，实现128度FoV，60像素/度）仍有较大差距。”丁文华表示。
而从VR终端的两种模式来看，个人沉浸式娱乐模式实现近眼超大屏2D显示、90度FoV，如果做到5.5K屏即可达到60像素/度；全景式视频模式下常规VR显示可以实现100度FoV。
丁文华指出，XR入口技术朝着多感官、全要素、智能化互动发展，沉浸声场、气味模拟、触觉反馈、手势追踪已经相对成熟，未来要实现高级别情感及语义交互，表情追踪、肌电传感、脑机接口是重要方向。
“复合宇宙”生态需要通用标准支撑
“复合宇宙”正处于发展初期，制定通用的标准体系和互操作接口规范，是建立开放互联、兼容并举的多元“复合宇宙”生态的基础条件。
2022年6月，谷歌、Meta、微软、英伟达、高通、索尼、EPIC Games、Unity等多家国际企业联合成立“元宇宙标准论坛”组织，旨在制定行业标准，构建互操作性标准服务，让各公司的元宇宙能够互联互通，国内企业华为、腾讯、百度、阿里达摩院、中兴等也参与其中。丁文华表示：“希望通过全球共同推进，在各个互操作性标准上为元宇宙今后的发展打下一个好的基础。”
丁文华指出，“复合宇宙”代表下一代媒体技术的发展方向，是虚拟世界与现实世界融合的高级形态。XR技术是复合宇宙必备的入口技术，现有呈现终端技术水平仍有较大提升空间。
“我国应抓住时机，攻克决定行业走向的共性关键技术，打造开放并举的‘复合宇宙’体系。”丁文华院士表示。
