原文發(fā)表于《科技導(dǎo)報》2025 年第17 期 《擴展現(xiàn)實研究關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢 》

目前，擴展現(xiàn)實（XR）研究正朝著全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的方向邁進，有望構(gòu)建技術(shù)先進、產(chǎn)品豐富、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、應(yīng)用廣泛的高質(zhì)量產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。本文綜述了擴展現(xiàn)實（XR）研究關(guān)鍵技術(shù)的進展。剖析了核心軟件與內(nèi)容創(chuàng)作，以及行業(yè)應(yīng)用的深度融合過程中，存在的瓶頸問題。因此提出了應(yīng)加大對芯片、顯示技術(shù)等關(guān)鍵領(lǐng)域的研發(fā)投入，豐富內(nèi)容創(chuàng)作生態(tài)，深化和拓展行業(yè)應(yīng)用場景，強化產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)作，并完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系的建議。

2024年，擴展現(xiàn)實（XR）研究呈現(xiàn)全方位發(fā)展態(tài)勢。硬件側(cè)，顯示技術(shù)取得顯著性突破，設(shè)備推陳出新，人工智能（AI）+增強現(xiàn)實（AR）眼鏡帶來多模態(tài)智能交互體驗與交互方式的革新。軟件側(cè)，XR操作系統(tǒng)開源化競爭推動行業(yè)生態(tài)朝著更開放、多元的方向發(fā)展。內(nèi)容側(cè)，多元化大空間文旅項目的興起為XR內(nèi)容創(chuàng)作生態(tài)發(fā)展注入新動力。我們選取了2024年XR產(chǎn)業(yè)相關(guān)代表性研究進展，對部分關(guān)鍵技術(shù)和未來發(fā)展趨勢進行分析和展望。

1硬件側(cè)

2024年，XR硬件領(lǐng)域發(fā)展迅猛，在顯示技術(shù)、AI融合及交互方式等方面取得突破性進展，有力推動行業(yè)邁向成熟實用階段。

1.1 單色Micro LED技術(shù)升級AR眼鏡體驗

自2012年索尼公司推出微發(fā)光二極管顯示（Micro LED）芯片，眾多機構(gòu)紛紛投入該技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用探索。Micro LED技術(shù)有效規(guī)避了液晶自身不發(fā)光、有機發(fā)光二級管（OLED）壽命短等傳統(tǒng)顯示缺陷，同時具備高發(fā)光效率、高穩(wěn)定性、低功耗等顯著優(yōu)勢，被視作最具潛力的下一代新型顯示與發(fā)光器件之一。近年來，單色Micro LED已成為AR眼鏡主流的微顯示方案。

2024年，單色Micro LED技術(shù)在體積、重量、功耗及亮度等關(guān)鍵性能指標(biāo)上取得了新的突破，如：上海顯耀顯示科技有限公司（JBD）推出Micro LED單色光引擎“蜂鳥Mini Ⅱ”（圖1）。從整體進展來看，單色Micro LED技術(shù)正朝著極致輕薄、高亮度、低功耗方向不斷演進，持續(xù)提升AR眼鏡的使用體驗。

圖1 2024年JBD推出的Micro LED單色光引擎蜂鳥Mini Ⅱ

（圖片來源：JBD官網(wǎng)）

1.2 單片全彩Micro LED技術(shù)新突破

Micro LED芯片從單色向單片全彩升級，是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，但技術(shù)成熟度、工藝復(fù)雜性及量產(chǎn)難度成為橫亙在前的挑戰(zhàn)，也吸引各大芯片廠商集中力量攻堅。當(dāng)前，除已實現(xiàn)量產(chǎn)出貨的棱鏡合色方案外，單片全彩Micro LED技術(shù)方案還涵蓋量子點、三色堆疊、單片外延等不同技術(shù)路徑。2024年，多個科研團隊及企業(yè)在不同技術(shù)路徑探索上取得顯著效果。

棱鏡合色方案是將紅、綠、藍單色微顯示面板分別附著于3個不同面，通過光學(xué)合色實現(xiàn)全彩顯示效果。2024年9月，JBD基于RGB 3色面板合光方案，推出“蜂鳥Ⅰ”彩色光學(xué)模組，并發(fā)布業(yè)內(nèi)首個光波導(dǎo)畫質(zhì)矯正方案ARTCs。該方案有效提升亮度均勻性與色彩準(zhǔn)確性，顯著減輕彩虹效應(yīng)，大幅降低環(huán)境光對AR眼鏡顯示效果的干擾，實現(xiàn)室內(nèi)外全場景應(yīng)用（圖2）。

圖2 JBD上一代與2024年全新彩色光學(xué)模組對比效果

（圖片來源：網(wǎng)易號）

量子點全彩Micro LED技術(shù)方面，鐳昱光電、鴻石智能、思坦科技等企業(yè)取得突破。鐳昱光電科技（蘇州）有限公司通過氮化鎵（GaN）與量子點材料及工藝優(yōu)化，發(fā)布量產(chǎn)級PowerMatch 1系列單片全彩Micro LED微顯示屏（圖3），為全彩Micro LED領(lǐng)域重要進展。

圖3 2024年鐳昱光電采用量子點工藝研發(fā)的PowerMatch 1系列單片全彩Micro LED微顯示屏

（圖片來源：Raysolve官網(wǎng)）

整體而言，Micro LED顯示屏正加速朝著超高亮度、高環(huán)境對比度、高分辨率及小體積方向發(fā)展，以更好適配陣列、衍射光波導(dǎo)需求，小型化、輕量化、智能化、立體化、高畫質(zhì)及低功耗已成為其核心迭代方向。

1.3 搭載4K Micro OLED顯示屏成為XR頭顯新趨勢

微型有機發(fā)光二極管（Micro OLED）顯示憑借高分辨率、快速響應(yīng)速度以及低功耗等特性，在XR領(lǐng)域備受青睞。2024年，搭載4K Micro OLED顯示屏成為XR頭顯領(lǐng)域的全新發(fā)展趨勢。

國內(nèi)，創(chuàng)維數(shù)字股份有限公司與深圳納德光學(xué)有限公司積極布局。創(chuàng)維數(shù)字發(fā)布的MR Pancake 2一體機（圖4（a）），具備單眼4K、雙眼8K（3552×3840×2）的高分辨率，并支持雙目彩色透視功能。納德光學(xué)GOOVIS推出的XR頭顯（圖4（b）），實現(xiàn)3840×3840×2超高分辨率，顯示效果極為清晰、細(xì)膩。

圖4 2024年國內(nèi)企業(yè)發(fā)布的4K Micro OLED XR頭顯

（圖片來源：今日頭條、和訊科技）

國外，索尼公司于2024年12月推出具備空間內(nèi)容創(chuàng)作功能的混合現(xiàn)實（MR）頭顯，實現(xiàn)單眼4K、雙眼8K分辨率，還配備左右手異形設(shè)計的指點控制器以及造型獨特的戒指控制器（圖5（a））。用戶佩戴頭顯時，可同步使用控制器、鍵盤等輸入設(shè)備對3D模型進行編輯與塑造（圖5（b）），為用戶帶來沉浸式視覺創(chuàng)作體驗與高效創(chuàng)作效率。設(shè)備還具備“視頻透視”功能，允許用戶在虛擬與現(xiàn)實場景間自由切換。

圖5 2024年索尼公司推出的MR頭顯

（圖片來源：今日頭條）

綜合來看，這些搭載4K Micro OLED的XR頭顯，以高分辨率和高像素密度為用戶提供清晰視覺體驗，不同產(chǎn)品在顯示精細(xì)度、功能體驗、佩戴舒適度等方面各有優(yōu)勢，共同推動XR頭顯向高端化發(fā)展。

1.4 AI+AR 眼鏡成新風(fēng)向

2024年，眾多品牌廠商敏銳捕捉到AI+AR的發(fā)展機遇，積極布局該領(lǐng)域，在追求輕量化、舒適性的同時，深度融合AI技術(shù)，為用戶打造個性化、智能化的多模態(tài)交互體驗。

國內(nèi)方面，珠海莫界科技有限公司率先推出極致輕量型全彩AI+AR眼鏡（圖6（a）），運用Micro LED技術(shù)與首創(chuàng)的樹脂衍射光波導(dǎo)技術(shù)全新超薄架構(gòu)，實現(xiàn)全彩光學(xué)顯示，畫面清晰純凈。該產(chǎn)品作為首款創(chuàng)新性搭載AI交互系統(tǒng)的AR眼鏡，大幅提高了用戶獲取信息的效率，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展方向。雷鳥創(chuàng)新技術(shù)（深圳）有限公司發(fā)布消費級AI+AR眼鏡X3 Pro，集成手勢交互、眼動追蹤功能以及AI大模型能力，續(xù)航較前代提升近半，入眼顯示亮度翻倍，兼具高清晰度與高亮度，適配現(xiàn)實場景使用。Rokid與暴龍科技有限公司聯(lián)名推出新一代AI+AR眼鏡Rokid Glasses（圖6（b）） 。谷東科技有限公司發(fā)布Star1和Star1S2款A(yù)I+AR眼鏡，分別適用于辦公和娛樂場景。深圳影目科技有限公司推出采用全彩Micro OLED+陣列光波導(dǎo)方案的INMO AIR3（圖6（c）），分辨率、視場角、刷新率等關(guān)鍵性能較上代產(chǎn)品大幅提升。

圖6 2024年國內(nèi)企業(yè)發(fā)布的AI+AR眼鏡

（圖片來源：VR陀螺網(wǎng)站）

國外，美國社交媒體公司Snap發(fā)布集成OpenAI多模態(tài)大模型的第5代Spectacles AR眼鏡（圖7（a））。該眼鏡采用Micro LED+光波導(dǎo)方案，通過搭載的Snap OS系統(tǒng)，用戶能以語音、手勢切換主菜單、控制AR特效（圖7（b）），還可以基于AI實現(xiàn)精準(zhǔn)的語音指令響應(yīng)與多人交互體驗（圖7（c））。

圖7 2024年國外Snap公司發(fā)布的AI+AR眼鏡

（圖片來源：The Verge；Snap官網(wǎng)）

Meta公司推出AI+AR眼鏡Meta Orion。它采用Micro LED+光波導(dǎo)分體式無線設(shè)計，由98 g的Orion眼鏡、獨立計算單元Compute Puck（需在15英尺內(nèi)）和肌電圖（EMG）腕帶構(gòu)成（圖8（a））。用戶可打開多任務(wù)窗口（圖8（b））、借助Meta AI識別物體（圖8（c）），還能與其他用戶共享AR空間互動（圖8（d））。

圖8 2024年國外Meta公司發(fā)布的AI+AR眼鏡

（圖片來源：The Verge網(wǎng)站；Meta產(chǎn)品發(fā)布會）

國內(nèi)外以上AI+AR眼鏡產(chǎn)品，在重量、顯示性能、AI及交互功能、續(xù)航等方面各具優(yōu)勢，參數(shù)對比如表1所示。這些產(chǎn)品展現(xiàn)出AR智能眼鏡正朝著高分辨率、全彩顯示、自然交互等方向發(fā)展，功能持續(xù)拓展，應(yīng)用場景日益豐富。

表1 2024年國內(nèi)外AI+AR眼鏡性能參數(shù)對比

1.5 XR設(shè)備交互方式革新

2024年，XR設(shè)備交互方式迎來新一輪變革，多款設(shè)備引入可穿戴智能指環(huán)或腕帶交互。

1月，北京凌宇智控科技有限公司（NOLO）發(fā)布MR頭顯NOLO SONIC 2 Pro，搭配業(yè)內(nèi)首款量產(chǎn)XR交互指環(huán)NOLO Air Ring（圖9（a））。10月，蓮偶科技推出適配虛擬現(xiàn)實（VR）和AR眼鏡的L?Ring 2（圖9（b）），搭載先進算法與AI芯片，無需攝像頭與高算力圖形支撐，能精準(zhǔn)識別超80種復(fù)雜手勢，具備多項商務(wù)功能。12月，Meta公司的AR眼鏡Orion創(chuàng)新性配備編織材質(zhì)的肌電圖（EMG）腕帶（圖9（c））。Orion腕帶彰顯AR智能設(shè)備小型化潛力，開創(chuàng)更自然的AR交互方式。

圖9 2024年國內(nèi)外企業(yè)發(fā)布的XR交互設(shè)備

（圖片來源：搜狐網(wǎng)；The Verge網(wǎng)站）

從行業(yè)整體來看，未來XR設(shè)備交互將朝著智能、自然、直觀方向發(fā)展?；贏I的語音、手勢、眼動、觸摸等多模態(tài)智能融合交互，配合智能手表、手環(huán)、神經(jīng)腕帶、交互戒指等可穿戴設(shè)備，將大幅減少用戶學(xué)習(xí)成本，讓交互過程更加貼合人類自然行為習(xí)慣，實現(xiàn)自然、流暢、直觀的交互體驗，進一步提升XR設(shè)備的使用感受與應(yīng)用價值。

2軟件側(cè)

2.1 XR操作系統(tǒng)進入開源化競爭

2024年，Meta宣布開放Horizon OS，谷歌推出專為XR設(shè)備打造的Android XR操作系統(tǒng)，雙方攜手頭顯制造商，拉開XR操作系統(tǒng)開源化競爭序幕。

Meta Horizon OS更新，優(yōu)化鍵盤追蹤、即時放置面板等功能，助力開發(fā)者高效構(gòu)建、營銷應(yīng)用，提升用戶體驗。更新后的Tracked Keyboard應(yīng)用程序編程接口（API），借助通用鍵盤檢測模型，可識別用戶周邊幾乎所有鍵盤（圖10（a）），并檢測手靠近鍵盤的動作（圖10（b）），為開發(fā)者拓展創(chuàng)意空間。

圖10 2024年Meta Horizon OS更新功能

（圖片來源：Meta網(wǎng)站）

即時放置（即raycasting）功能，作為無需場景模型的基礎(chǔ)場景理解機制，借助先進空間分析算法，使開發(fā)者能繞過系統(tǒng)常規(guī)“空間設(shè)置”流程，在混合現(xiàn)實場景高效精準(zhǔn)放置面板（圖11（a））等對象。該功能已集成至MR實用工具包（MRUK），為用戶提供便捷操作體驗。MRUK創(chuàng)新引入可破壞網(wǎng)格功能，開發(fā)者借此能構(gòu)建復(fù)雜網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（圖11（b）），靈活隱藏或移除應(yīng)用內(nèi)對象與內(nèi)容（圖11（c）），極大拓展MR游戲玩法設(shè)計空間，可實現(xiàn)探尋隱藏寶藏、開啟神秘門等趣味玩法。

圖11 Meta Horizon OS的即時放置和可破壞網(wǎng)格功能

（圖片來源：VR陀螺網(wǎng)站）

場景裝飾器（scene decorator）是MRUK中又一高效工具，支持開發(fā)者用豐富資產(chǎn)精細(xì)裝飾MR場景。開發(fā)者能依場景需求，以隨機或統(tǒng)一方式在物理空間智能選擇（圖12（a）），精準(zhǔn)放置預(yù)制件（圖12（b））、3D模型等資產(chǎn)適配場景布局，提升MR場景視覺豐富度與沉浸感。

圖12 MR實用工具包MRUK中的場景裝飾器工具

（圖片來源：VR陀螺網(wǎng)站）

谷歌AI助手Gemini入駐Android XR，提供智能規(guī)劃、實時導(dǎo)航（圖13（a））、實時翻譯（圖13（b））、研究輔助、任務(wù)指導(dǎo)等多元服務(wù)?；贏ndroid XR，用戶能在虛擬大屏幕觀看YouTube視頻，通過Google Photos瀏覽3D圖像（圖13（c）），在Google Maps體驗沉浸式導(dǎo)航，在Chrome實現(xiàn)多任務(wù)處理（圖13（d）），暢享豐富娛樂與辦公體驗。

圖13 2024年谷歌發(fā)布的Android XR操作系統(tǒng)功能

（圖片來源：The Keyword）

至此，XR操作系統(tǒng)形成以Android XR、Meta Horizon OS和蘋果Vision OS為主導(dǎo)的競爭格局，各方將在技術(shù)、生態(tài)、應(yīng)用等維度展開激烈角逐，推動XR行業(yè)加速發(fā)展。XR操作系統(tǒng)開源化有望重塑現(xiàn)有行業(yè)生態(tài)，促使廠商強化合作與競爭，構(gòu)建更開放、多元的生態(tài)系統(tǒng)。

2.2 3D掃描及文件傳輸取得輕量化突破

3D圖像數(shù)據(jù)文件格式是構(gòu)建沉浸式交互體驗的核心基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)跨平臺及設(shè)備兼容性的重要支撐。當(dāng)下，基于XR的3D圖像數(shù)據(jù)文件格式存在眾多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。豐富多樣的3D圖像數(shù)據(jù)文件格式為XR內(nèi)容創(chuàng)作者提供了充足選擇，有力推動了XR內(nèi)容創(chuàng)作生態(tài)的繁榮發(fā)展。

2024年，Niantic公司發(fā)布全新開源3D圖像數(shù)據(jù)文件格式“.SPZ”。該格式借助“3D Gaussian Splatting”（3D高斯?jié)姙R）掃描技術(shù)，可將獲取的數(shù)據(jù)壓縮至傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的1/10，很大地便利了智能手機上3D掃描數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序間的共享。目前，“.SPZ”已應(yīng)用于Niantic的免費3D掃描應(yīng)用Scaniverse中，用戶可通過該應(yīng)用即時處理并共享智能手機捕獲的3D掃描數(shù)據(jù)（圖14）。

圖14 2024年Niantic公司發(fā)布全新開源3D圖像數(shù)據(jù)

（圖片來源：今日頭條）

在圖像數(shù)據(jù)文件傳輸場景下，標(biāo)準(zhǔn)化對于保障數(shù)據(jù)高效、穩(wěn)定流轉(zhuǎn)起著核心作用。2024年6月15日，廣東省數(shù)字化學(xué)會聯(lián)合30多家單位、90多位專家制定的《三維CAD模型輕量化格式》團體標(biāo)準(zhǔn)（T/DISA1011—2023）正式施行。此標(biāo)準(zhǔn)填補了國內(nèi)該領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的空白，構(gòu)建了統(tǒng)一且可擴展的三維CAD模型輕量化格式體系。

3內(nèi)容側(cè)

自2023年大空間文旅項目《消失的法老》推出以來，基于LBE（區(qū)域性娛樂場所）的XR大空間文旅項目迅速崛起，截至目前數(shù)量已近百個，成為2024年XR內(nèi)容領(lǐng)域的新熱點。這些項目廣泛取材于中外知名文旅IP，構(gòu)建出多樣化的沉浸式探索場景，極大地豐富了用戶體驗。

3.1 基于背包設(shè)備的VR大空間文旅體驗

基于背包設(shè)備的VR大空間文旅體驗，多采用PICO、HTC、Quest等主流VR設(shè)備，連接高性能背包電腦，用戶可在室內(nèi)自由游走，暢享大空間虛擬場景?！抖鼗停荷澈Ｖi窟》便是該模式下的典型代表項目。

該項目由PICO、沙核科技、維魔科技等多個公司聯(lián)合打造?；赑ICO VR頭顯和高性能背包電腦（圖15（a））的高精圖形處理能力，項目采用影視級互動敘事超級空間技術(shù)，成功地將逼真的場景與宏大的視覺藝術(shù)無縫融合。項目中的場景與人物細(xì)節(jié)（圖15（b））都極力還原歷史風(fēng)貌，增強用戶體驗時的代入感。體驗者能以第一人稱視角沉浸式漫游月牙泉（圖15（c））、深入探秘莫高窟（圖15（d）），亦能于虛擬夜游市集中感受煙火氣息，還可以化身為故事主人公，與劇中角色并肩作戰(zhàn)，體驗一場跨越千年的時空之旅。《敦煌：沙海謎窟》憑借全沉浸體驗，生動還原壁畫原貌與細(xì)節(jié)（圖16），既能為用戶帶來豐富的視覺享受，又能助力無緣細(xì)觀真跡的游客增進認(rèn)知，以數(shù)字化形式推動文物的保護與文化傳播。

圖15 大空間項目《敦煌：沙海謎窟》

（圖片來源：網(wǎng)易）

圖16 《敦煌：沙海謎窟》中的壁畫細(xì)節(jié)與莫高窟第156窟壁畫原貌

（圖片來源：網(wǎng)易）

3.2 基于XR頭顯的大空間文旅體驗

基于XR頭顯的大空間文旅體驗無需背包電腦，用戶僅佩戴XR頭顯，就能在室內(nèi)暢享大空間虛擬場景。如《秦潮覺醒》與《一夢入大唐》等代表性項目，為用戶帶來便捷且沉浸的文旅新體驗。

《秦潮覺醒》是上海元拓境科技發(fā)展有限公司自主研發(fā)的一款大空間沉浸式體驗項目，體驗者佩戴上Pico 4 Ultra Enterprise頭顯（圖17（a）），就可瞬間穿越到2000多年前的秦朝地宮，逐一參觀面前的文化瑰寶（圖17（b）），體驗360°的視覺盛宴（圖17（c）），在里面可以觸摸古老的文物，與各種奇珍異獸互動（圖17（d）），逐步解開謎題、激活壁畫和推開沉重石門，與古人進行一場跨越千年的對話。

圖17 大空間項目《秦潮覺醒》

（圖片來源：新浪微博）

沃達全宇宙與凌宇智控科技有限公司（NOLO）聯(lián)合打造的數(shù)字文旅項目《一夢入大唐》是現(xiàn)代科技與活化歷史的一次全新嘗試。體驗者佩戴NOLO自研空間計算設(shè)備SONIC2高清頭顯，在引導(dǎo)者的解說下，可觀賞《凌煙閣二十四功臣》《昭陵六駿浮雕》等傳世名作（圖18（a））；還能與家人、伙伴一同搭乘銅鎏金馬車，穿梭湍急的水銀河，邂逅大唐名將激烈爭斗的場景（如圖18（b））；亦能乘坐鸚鵡車飛越秦嶺，環(huán)游長安古城領(lǐng)略美景（圖18（c））；甚至可能機緣巧合闖入神秘昭陵（圖18（d）），實現(xiàn)與古人的跨時空對話。

圖18 大空間項目《一夢入大唐》

（圖片來源：騰訊網(wǎng)）

3.3 基于MR設(shè)備的新型大空間文化體驗

基于MR設(shè)備的大空間文化體驗，無需額外搭建大空間場景。設(shè)備內(nèi)置的高精度傳感器與攝像頭，能夠?qū)O為逼真的視覺效果無縫融入現(xiàn)實環(huán)境，大幅提升體驗的真實感、互動性及趣味性，為用戶打造虛實融合的獨特文化體驗。

2024年，北京意景技術(shù)有限責(zé)任公司與重慶幻景數(shù)研科技有限公司創(chuàng)新性地打造了全球首個線下MR大空間體驗項目《ASTATION 山?？臻g》。用戶佩戴2024年蘋果公司發(fā)售的Vision Pro MR設(shè)備，游覽10余處1∶1還原的VR巨型奇觀，感受上古神話場景，如天柱不周山、女媧、旋飛的精衛(wèi)及《山海經(jīng)》中的各類奇珍異獸（圖19）。用戶通過主動探索場景、參與互動體驗，能夠深入洞悉傳統(tǒng)文化內(nèi)涵，激發(fā)強烈的情感共鳴，有力推動傳統(tǒng)文化在數(shù)字化時代的廣泛傳播與深度傳承。

圖19 ASTATION山?？臻g體驗場景

（圖片來源：百度）

3.4 基于智能手機的云化大空間文旅體驗

在2024年，廈門市人民政府?dāng)y手中國移動咪咕公司打造的“鼓浪嶼元宇宙”（簡稱“鼓元”），開拓性地以手機作為切入點，深入探索“云化” 大空間文旅體驗?zāi)Ｊ?，極大地豐富了大空間文旅生態(tài)體驗的多樣性，為該領(lǐng)域的發(fā)展注入全新思路。

在“鼓元”的線上數(shù)智空間內(nèi)，用戶能夠創(chuàng)建專屬的數(shù)智形象，隨時自由穿梭至鼓浪嶼的各個景點（圖20（a）），聆聽金牌數(shù)智導(dǎo)游“小蘑菇”（圖20（b））的精準(zhǔn)解說，深度探尋鼓浪嶼的文化底蘊。在線下場景中，用戶可跟隨AR導(dǎo)游開啟鼓浪嶼深度游覽（圖20（c））；還能在首個鼓浪嶼主題XR大空間《琴島奇遇》中，解鎖沉浸式文旅體驗新玩法。

圖20 鼓浪嶼元宇宙體驗場景

（圖片來源：新浪網(wǎng)；VR陀螺）

“鼓元”線上空間依托線下實景高精度掃描技術(shù)，運用先進的3D建模手段，以1∶1比例復(fù)刻了77處核心景點建筑（圖21（a）所示）。這一數(shù)字化構(gòu)建成果，為游客提供了靈活的游覽體驗——若游客在實地旅行中未能遍覽所有景點，可在線上空間輕松彌補遺憾（圖21（b））。用戶通過探索收集虛擬寶藏，最終可合成專屬藝術(shù)卡片（圖21（c）），提升了旅行的趣味性與氛圍感，豐富游客的文旅體驗。

圖21 《鼓浪嶼元宇宙》體驗場景

（圖片來源：VR陀螺網(wǎng)站；元力社）

3.5 基于VR一體機的LBE互動電影體驗

西安XR電影產(chǎn)業(yè)基地推出的LBE XR互動電影體驗項目《漢陽孤軍》（圖22（a）），基于VR一體機打造。項目選用Meta Quest 3一體機頭顯方案，搭配卓越的引擎優(yōu)化技術(shù)與全景視頻渲染技術(shù)，用戶無需背負(fù)電腦背包或依賴PC串流，避免了沉重負(fù)擔(dān)與操作不便，在暢享PC級畫質(zhì)的同時，獲得全無線的輕量化便捷體驗（圖22（b））。影片依托Meta Quest 3提供的API功能，實現(xiàn)了精準(zhǔn)的全身動作捕捉。這不僅使觀眾在觀影時能自由移動并與影片內(nèi)容互動（圖22（c）），還增添了線下娛樂的社交屬性，大幅豐富觀影體驗，讓其更具趣味性。該項目從視覺與觸覺多維度，為觀眾帶來超越傳統(tǒng)IMAX影院的震撼交互式體驗。

圖22 《漢陽孤軍》電影體驗項目

（圖片來源：西部網(wǎng)；百度）

4建議

4.1 聚焦關(guān)鍵技術(shù)攻堅，錨定性能躍升方向

2024年，XR產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)取得進展，但仍需大力投入高性能芯片、先進光學(xué)顯示器件等關(guān)鍵硬件研發(fā)，持續(xù)優(yōu)化XR設(shè)備性能與體驗。

4.2 深挖內(nèi)容創(chuàng)作潛力，引領(lǐng)多元內(nèi)容創(chuàng)新走向

2024年，LBE大空間文旅項目已呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢。后續(xù)應(yīng)激勵研究人員創(chuàng)作更多橫跨教育、醫(yī)療、文化、藝術(shù)、工業(yè)等多領(lǐng)域，兼具創(chuàng)新性與教育價值的XR內(nèi)容，滿足不同用戶群體的多樣需求。同時，構(gòu)建完善的XR內(nèi)容分發(fā)平臺與渠道，加強版權(quán)保護與管理，保障創(chuàng)作者合法權(quán)益，積極探索云存儲與云渲染服務(wù)，優(yōu)化用戶獲取和分享高質(zhì)量XR內(nèi)容的體驗流程。

4.3 拓展行業(yè)應(yīng)用版圖，驅(qū)動跨界融合創(chuàng)新發(fā)展

目前，XR技術(shù)已在工業(yè)、教育、醫(yī)療、文旅等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，構(gòu)建起行業(yè)應(yīng)用版圖。未來研究應(yīng)深化其在這些重點行業(yè)的應(yīng)用，解決行業(yè)痛點，提升生產(chǎn)效率、教學(xué)質(zhì)量、醫(yī)療水平與旅游體驗，如工業(yè)的遠程協(xié)作、教育的沉浸式學(xué)習(xí)等。此外，探索其在智慧城市、智能交通、數(shù)字孿生等新興領(lǐng)域的潛力，為城市管理、交通規(guī)劃、建筑設(shè)計等提供創(chuàng)新方案與決策依據(jù)，拓寬XR行業(yè)發(fā)展邊界。

4.4 筑牢產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作基石，打造協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)體系

研究人員需積極推動XR產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)緊密合作，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與合作共同體，以此實現(xiàn)資源共享與優(yōu)勢互補，有力驅(qū)動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時，大力鼓勵XR領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，培育具有核心競爭力的創(chuàng)新型企業(yè)，為行業(yè)發(fā)展注入全新動能。此外，積極參與國際XR標(biāo)準(zhǔn)的制定與推廣，提升中國在該領(lǐng)域的國際話語權(quán)。通過加強與國際先進企業(yè)、研究機構(gòu)的合作與交流，引進國外先進技術(shù)與經(jīng)驗，加速中國XR產(chǎn)業(yè)的國際化進程。

4.5 提速標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，護航產(chǎn)業(yè)規(guī)范穩(wěn)健前行

當(dāng)下，XR產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)尚處于逐步完善階段，部分關(guān)鍵領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)存在缺失或不統(tǒng)一的情況。后續(xù)應(yīng)加快制定XR產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋硬件設(shè)備性能指標(biāo)、接口規(guī)范、安全要求，以及軟件開發(fā)規(guī)范、數(shù)據(jù)格式、兼容性標(biāo)準(zhǔn)等，為產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健前行筑牢根基。

5結(jié)論

2024年，XR產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出全方位蓬勃發(fā)展的強勁勢頭。中國XR產(chǎn)業(yè)在光學(xué)、顯示等硬件核心技術(shù)上取得關(guān)鍵突破，但在核心軟件、內(nèi)容創(chuàng)作及行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展中，仍面臨諸多核心難題。后續(xù)需持續(xù)加大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)投入，豐富內(nèi)容創(chuàng)作生態(tài)，深化并拓展行業(yè)應(yīng)用范圍，強化產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作以完善產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)，加快相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定、規(guī)范與推廣工作。通過實現(xiàn)多方位、多層面生態(tài)協(xié)同發(fā)展，構(gòu)建技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)與應(yīng)用協(xié)同繁榮的高質(zhì)量產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局。

本文作者：范麗亞、王梅、馬介淵

作者簡介：范麗亞，西安交通大學(xué)城市學(xué)院計算機學(xué)院、物聯(lián)網(wǎng)智能感知交互平臺陜西省高校工程研究中心，教授，研究方向為 VR/AR 技術(shù)及產(chǎn)業(yè)。

文章來 源 ： 范麗亞, 王梅, 馬介淵. 擴展現(xiàn)實研究關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(17): 107?121 .

本文有刪改，

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