元宇宙背景下AR与VR技术在新媒体的应用及影响探析

李 娟

（中央广播电视总台，北京 100020）

1.综述

元宇宙是一种技术总称，是指通过对比分析其本质是通过AI、AR/VR、云计算、数字孪生、区块链、5G等新一代信息技术多学科技术的交叉融合的应用。沉浸感是元宇宙的重要元素之一，也是将元宇宙与现有的网络包括Web3.0区别的重要方式之一。AR、VR、可穿戴传感器、触感手套、脑机接口等是连接元宇宙实现沉浸式交互的核心终端设备。[1]

增强现实（AR）、虚拟现实（VR）是元宇宙实现人机交互模式的升级，也是元宇宙有别于当前互联网的最大区别之一。在网络上的人机交互、人人交互将从“二维人机交互”演进为“三维人机交互”，甚至包括数字空间与物理现实的全维度混合交互方式。元宇宙以智能化为基础，通过增强现实（AR）、虚拟现实（VR）等技术，带来的沉浸式体验应用将无限趋近于人类的直观感受，这将对新闻媒体、影视文化、体育运动、游戏休闲、社交和电商等领域带来巨大变革。[2]

2.元宇宙的特征分析以及对行业的影响分析

元宇宙是一种技术总称，其严格定义目前在学术界、产业界及社会并没有形成一个有效共识，各方面都在基于自身现有的情况进行研究分析和创新实践，在互联网领域较为活跃，也在一定程度上达成了相近的判断。通过对比分析，其本质是通过AI、AR/VR、云计算、数字孪生、区块链、5G等新一代信息技术多学科技术的交叉融合的应用。[3]

2.1 元宇宙技术特征分析：是一种愿景和技术总称，扩展了互联网边界、提升了自由度

元宇宙关键支撑性技术的快速发展，在落地后，对元宇宙带来的核心逻辑是：有望大幅度扩展互联网的边界和提升自由度。主要包括人工智能（AI）、AR/VR、云计算、数字孪生、5G、区块链等新一代前沿数字技术发展是元宇宙生态的重要底层支撑性的关键技术的高速发展；在技术驱动下虚拟现实、虚实共生、无界切换等实现逐渐融合；互联网边界的扩展、自由度的提升，在推动基于增强现实（AR）和虚拟现实（VR）实现的虚拟现实深度融合的基础上，正在与实际应用、商业化、产业化方向不断融合、快速发展；在高速发展的同时也对技术发展提出了新的要求，倒逼技术不断创新、持续发展。[4]

2.2 元宇宙核心价值分析：是人类感知维度、感知边界和生存空间的拓展

目前，互联网产业开展了大量关于元宇宙的研究、研发与应用实践，对元宇宙的概念形成了相近的判断，在部分领域也形成了一定程度的共识。最主要的特征是，元宇宙将同时包括和链接现实物理世界和数字虚拟世界，拥有全面而且丰富的数字内容，并且是建立在现实世界基础上的、需要保持持久稳定的虚拟空间。

元宇宙是一个在链接现实物理世界的基础上，包含丰富的数字内容和多元的数字化形式的数字赛博空间，这种融合应用、虚实相互链接、多元化的形式与内容将是对人类感知维度、感知边界和生存空间的极大拓展和丰富。

根据清华大学元宇宙产业报告及有关资料显示，将元宇宙核心价值的特征是拓展和丰富了人类生存维度——即，人类生存维度从仅仅限于现实物理世界，拓展为“现实物理世界和虚拟世界构成的综合环境”。与此同时，人类感官维度也实现了同步的拓展——从现实对物理世界的视觉、听觉、触觉，扩展为包含物理现实和数字虚拟的综合感官维度；这个方面目前还受制于技术的瓶颈，不能做到运动和运动感、味觉和嗅觉。[5]

经过对国内外网络资料的对比分析发现，元宇宙是基于未来互联网所具有链接感知和共享特征的三维（3D）虚拟空间，通过数字虚拟、数字增强以及纯数字方式，来再现物理现实并扩展，呈现出了收敛性和物理持久性等特征。

2.3 元宇宙在各个行业、领域的深度应用，将对行业现V有的运行机制、价值链条产生巨大影响

元宇宙的应用带来巨大影响，其中电视新媒体、融媒体、短视频、社交、游戏电竞以及电子商务等现有的互联网、移动互联网的渗透率高、活跃度大的主要功能或应用，由于其技术底层与商业价值逻辑均基于数字化，对于数字化升级能够快速理解并接受，能够挖掘深处需求和创造市场新场景、新应用、新模式并获取相应市场红利。因此该领域将是元宇宙及相关技术的重要应用领域，可能成为第一轮的创新深度应用实现率先突破。[6]

2.4 元宇宙的典型应用分析

典型应用在实现人类感知边界、生存空间、需求升级、技术革新等几核心要素的共同驱动和作用下持续发展。从电视新媒体、融媒体、短视频、社交、游戏电竞以及电子商务几个互联网传媒的重要细分领域的典型应用情况来看，元宇宙及相关技术将带来一场深刻的产业应用变革，对行业发展模式形成重大影响。

在视频新媒体中的应用方面，体现为用户生成内容（UGC）或称用户原创内容，将呈现内容更加多元、更加场景化、年龄跨度也将随之扩大；在游戏应用方面来看，有助于游戏的方式、提供形式从对硬件较高的要求向场景更加逼真、还原度更高、沉浸感更强方面发展，也推动了游戏的普及化；在社交方面的应用，技术、需求与应用场景共同作用下，社交及社交媒体的形式也将更加多元，内容更加丰富、个性化更加突出，有利于形成更为丰富复杂的应用，使社交及社交媒体成为重要的应用领域和率先突破的领域；在电子商务应用方面，电子商务经过高速发展进入瓶颈期，主要瓶颈将被元宇宙的应用所打破，主要是元宇宙在未来将改变购物模式、提升购物体验、增加购物内容，实体购物与购买数字化商品形成混合联动，同时将可以高效、精准的匹配需求，挖掘用户的潜在消费需求并快速响应、及时满足。[7]

2.5 增强现实（AR）、虚拟现实（VR）的特征分析

增强现实（AR）是图像、图文、声音等数字信息与现实物理世界的叠加展示，可以形成与单独两者的现实完全不同的显示方式，可以极大增加显示信息量。

虚拟现实（VR）是纯粹的数字显示，显示内容完全是数字赛博空间代替了现实世界，完全进入数字场景，甚至可以提供违反重力等物理规律的体验。

两者在元宇宙中的共同与差异。两者共同之处在于观众是摆脱二维显示屏幕而是通过可穿戴设备进行观察，可以实现沉浸式体验，观察角度选择权更自由、人机交互方式更多元。差异是增强现实（AR）是在现实场景叠加数字世界，虚拟现实（VR）则是完全处于数字世界几乎没有物理世界的信息。

增强现实（AR）与虚拟现实（VR）是实现与当前人机交互、人人交互重大变革的关键节点，是实现元宇宙重要体验特征的沉浸式体验的核心关键终端设备。在AR/R、可穿戴设备以及未来的脑机接口将是实现元宇宙全面落地，深刻改变人类社会生产生活方式的重要技术。

元宇宙是虽然没有明确统一的定义，但产业界、学术界、产业界及应用行业、产业链向下游各环节在其核心价值形成了一致意见，元宇宙是具有颠覆性创新，拓展了人类的感知维度，拓展互联网边界，形成新应用和新业态，创作更加多元，在“内容创作-观众参与”形成了正循环下，将促进平台、支撑技术、终端硬件、内容实现相互驱动增长。[8]

3.元宇宙的其他支撑性技术对AR/VR的作用分析

实现元宇宙的人工智能（AI）、云计算、数字孪生、5G等支撑性技术对AR/VR的作用影响，主要是体现在更加智能化、相应速度更快、更加逼真、降低延迟、降低眩晕感等使得更趋近现实中的真实感受。

人工智能（AI）是实现增强现实（AR）、虚拟现实（VR）或混合现实（MR）的关键驱动技术。人工智能的图像识别、语音语义识别与交互以及基于前两者的自动生成视频、图像、声音或文字信息，可以极大地提高增强现实（AR）相应速度、虚拟现实（VR）、交互体验等更加逼真的感受。人工智能技术的应用可以降低元宇宙平台的开发和参与门槛，推动产业普及化。[9]

云计算为增强现实（AR）、虚拟现实（VR）及元宇宙3D场景提供算力的保证，云渲染等应用可以使数字图像更清晰、逼真，场景切换更流畅。云计算通过有效支撑人工智能（AI）应用进而支撑AR/VR；强大的云端算力支持与边缘计算的结合，可以大幅度降低使用AR/VR技术和用户终端的门槛，进而推动普及化；云渲染等应用可以有效提升元宇宙高清3D场景的流畅切换，保证3D画面的流畅性、稳定性和、操作的灵敏度、细腻度使之实现逼真效果。

5G是元宇宙数据交互通信基础，低延迟是使用AR/VR良好体验感的保障。达到沉浸式体验的元宇宙需要支持同时在线的人数应达到数亿量级、链接设备节点达到10亿量级，低延迟、高承载是保障其平稳运行的基本条件。5G甚至6G技术特点，结合边缘计算可以将云端算力、云渲染所需要的交互数据实现超高传输速度、超低延迟，其链接设备的海量容量可以支撑更多终端设备、节点接入网络。

数字孪生技术是搭建了虚拟与现实的技术通路，促进用户创造内容（UGC）模式的发展。内容的去中心化、多元化是元宇宙特征之一，UGC模式在web2.0已经得到普及应用，形成每个用户都创作内容，全网内容飞速增长。AR/VR是内容的显示和呈现的载体，数字孪生技术提供物理现实与数字环境的技术支撑，两者共同为用户创造内容提供了更多可能，内容的创作方式、呈现方式也可以更加多元，形成了内容多、覆盖面广、领域专的特点，用户可以在数字世界创造出一个外观、结构、功能、性能等方面与现实世界几乎完全相同的数字内容，也将倒逼技术体系持续创新、不断升级。[10]

人工智能（AI）、云计算、云渲染、5G、数字孪生等元宇宙关键技术对于增强现实（AR）、虚拟现实（VR）分别从内容的识别与生成、算力性能支撑、内容创作等方面提供共性关键基础性能，在高清场景下用户的相应速度、交互体验等更加逼真的感受。大幅度降低元宇宙平台的开发和用户参与门槛，增加和提高了AR/VR终端的功能和性能，降低了AR/VR终端的性能压力和综合成本，推动产业普及化。由于内容的创作方式、呈现方式更加多元，形成了内容多、覆盖面广、领域专的特点，也持续倒逼产业持续创新与升级。在保障优质效果用户有更好的体验的同时，降低了整个技术体系、产业体系和终端产品的成本，将推动产业加速普及。[11]

4.我国新媒体行业高速发展

我国宏观政策大力推动新型智能媒体的协同创新与融合发展，形成了良好产业政策环境，指明了发展方向和演进路径。根据整理，包括科技部、工业和信息化部、中央网信办、国家广播电视总局、文化和旅游部等有关部委、部门都先后出台了产业政策文件，国家“十四五”规划中也作出了相应的战略部署，一系列政策的出台有利于推动新型智能媒体与垂直行业、与相关技术、产业及应用的快速发展。[12]

产业层面，据中国传媒大学研究报告显示，人工智能技术与行业应用的探索呈现快速、深入的发展态势。在人工智能与新媒体、融媒体的融合方面，基础层、中间层和应用层的协同也更加垂直，正在快速向产业链上下游延伸，相应的应用、产品和服务更加丰富、多元；面向专有领域的创新不断发展。

典型应用方面，音视频+AI、AR/VR+AI/大数据成为行业共识，应用呈现聚焦明确、多点突破、多环节突破的发展态势。在细分领域，包括电影、虚拟现实、UGC（用户创作内容）、演唱会、体育比赛、电子经济观看等领域融合，较之传统互联网呈现出，音视频+AI、AR/VR+AI/大数据的综合应用所带来的新功能、新场景不断涌现，性能提升更符合用户收听收看习惯。文旅休闲、会议展览、政务公共服务等领域正在加快探索，成为新型智能媒体赋能垂直行业、拓展新媒体应用生态群的新发展空间。

在新媒体、智能媒体产业生态方面，主流媒体的新媒体化、融媒体化与互联网头部企业向媒体融合发展成为整个产业生态中的两大主要力量和多种发展模式。主流媒体与互联网头部企业是引领和推动整个产业生态发展的推动源泉，也代表着两种基本发展思路，其一主流媒体的新媒体化代表着需求方的产业技术升级，是以需求应用引动相关创新；其二互联网头部企业主要依靠其大数据优势、人才优势以及互联网思维作为主要推动力。包括产业生态其他关键领域，总体而言可能形成三大类型的发展模式，包括主流媒体应用引领型、互联网企业推动型、新兴技术颠覆性应用型。[13]

主流媒体应用引领型，主要包括电视台、广播电台以及报业集团。在强有力的政策引导与扶持下，不断融入新兴技术，在两个层面对广播电视新媒体有创新应用，其一利用新技术升级优化了媒体展示宣传功能，由原来只能收听、收看电视的“线性”播出、观众选择权不完整，转瞬即逝不易保存，向即可以按照线性播出，也可以自由选择收看收听方式和进度发展，增加了观众的选择权，提升了媒体的多样性、吸引力和影响力。其二是人工智能的新型技术持续深入融入广播电视的制作流程和监管，主要包括选题、采访、直播转播、视频修复、图文结合、智能化分发以及智能审核体系、监管体系等应用，均极大地提升了广播电视的宣传质量和效果，构建了多技术融合、多环节发展、多维度资源整合等方面深度协同的可持续发展的新机制，推动整个行业高质量发展。

总体发展趋势，当前新媒体的智能化应用总体上处于起步阶段，未来发展空间仍然很大，随着新型人才、新兴技术的不断注入，整个产业生态将由单点创新向体系化发展，向全流程、全环节演进，由典型应用向常态化运营发展，平台的赋能效应将更加突出。

5.AR/VR技术对电视融媒体的影响，将出现“元宇宙近邻观赏模式”

结合电视媒体、融媒体的拍摄记录方式、受众观看以及选择自主权等优劣势特征，可以发现AR/VR技术不仅仅是显示技术，更是一种人机交互技术，将对视频融媒体包括新闻传播及演唱会、体育现场直播等带来新的变化，将出现“元宇宙近邻观赏模式（三维人机交互虚实共生的超近现场感的媒体模式）”，主要包括：[14]

5.1 AR/VR技术进一步加强视频融媒体再现性的本质特征

相比电视手机屏幕等二维显示，AR/VR技术能够能更加逼真的客观准确的展示拍摄的内容，观众可以增强身临其境的感受，强烈的沉浸感受能够激起受众的现实感、现场感。

5.2 AR/VR技术增强和丰富了视频影像时空一体、连续运动的画面

时空一体的运动方式是人类感知客观世界的基本方式，同时也是电视制作创作的记录方法，AR/VR技术在现有摄影摄像设备光学轴向作为唯一的观看方向的基础上，增加了360度自主选择观察方向、视野或角度，可以随着拍摄设备的运动的同时选择观看角度，这或将形成更新的媒体方式。[15]

5.3 AR/VR技术丰富了电视传媒声像一体的信息形式

声像一体是客观信息存在的方式，是人类接受客观信息的方式，AR/VR技术可以增加受众对声音源、方向、强度的还原度，使之与画面更好的结合，达到更加逼真的现场感受。例如在音乐会、体育赛事的直播中，观众可以有现场感，满足受众对媒体更高的期待而不仅仅是屏幕观赏。

5.4 AR/VR技术的应用或将打破电视传媒限定性显示空间的限制和观众选择权不完整的劣势

电视拍摄和显示不能达到全视野、多角度，而AR/VR技术将解决这制约性和限制性。受众在沉浸式观看体验中将有更多的自主选择性，将摆脱拍摄设备、显示屏幕的视野角度限制，由二维屏幕交互方式变为三维全息交互方式——这将是元宇宙与当前互联网最大的区别。同时，由于不限于拍摄者选择角度所包含的限定性和传递信息的能动性，对媒体传播的目的性、有效性带来了新的挑战。

5.5 AR/VR技术的应用可改变观众之间的交互方式

元宇宙、AR/VR、数字孪生等多种技术综合应用，有望形成一种电视媒体与观众、观众与观众间的交互模式——“元宇宙近邻观赏模式（三维人机交互虚实共生的超近现场感的媒体模式）”。元宇宙近邻观赏模式，即可以实现不在2个以上的不同物理空间的观众，在同一数字赛博空间共同进行沉浸式的观赏和交流，体验到在近似于在同一物理空间共同观看、直接交流的方式，该模式将为文化娱乐、体育运动、演唱会以及购物等电视节目带来全新的体验。

5.6 AR/VR技术的应用可增加观众观赏的隐私性和个性化

AR/VR与耳鼓传导技术共同使用时，观众可以进入一种较为私密的观赏状态，其他人很难直接获得该观众是否在观看的状态以及具体观看内容，将极大地提升了观赏的隐蔽性。同时，可以在紧邻的物理空间下，在未来社交中实现现实紧密但内容互不干扰、各取所需的个性化观赏体验。

5.7 AR/VR技术已经在现实中得到应用

据公开资料显示，北京报业集团探索“AR融媒体智能眼镜”的创新和应用，在采访采集、编辑审查、智能分发形成了整合，实现了前方记者“所见即所得”的第一人称视角的，使得观众可以达到沉浸式的观看，更加突出电视视频新闻的现场感的优势，提升了新闻的可看性，增加了吸引力，提升了媒体的影响力和竞争力。可以实现现场视频连线的同时，该系统还包括人脸识别、同声传译、语音语义识别功能，为“媒体中央厨房”提供了新的指挥协调、资源配置、远程支持的全链条的新应用，极大提升了新闻采编审播的效率，进一步加强了电视广播媒体的及时性。该技术普及，可进一步促进“用户生成内容（UGC）”的内容生态建设，促进产业生态更加多元。

综上，在元宇宙背景下，在功能性能方面，AR/VR技术将得到人工智能（AI）、云计算、云渲染、5G、数字孪生等元宇宙关键技术的有力支撑，促进产业快速发展；在内容生成和创作方面，打开了新的创作方式、丰富了显示内容、增加了物理世界与数字世界的联系，对创作如何突出主题提出了新的挑战；对电视视频融媒体的影响方面，增强了电视媒体的传统优势，减少了一定的弊端，增加了“元宇宙近邻观赏模式”这种新的观赏与交互方式，将对视频新媒体包括新闻传播及演唱会、体育现场直播等带来新的变化。