引言
沉浸式互動是一種通過多種技術(shù)手段，為用戶創(chuàng)造高度沉浸感和深度參與感的交互體驗。它不僅為用戶營造出身臨其境的虛擬環(huán)境，還通過多模態(tài)的交互方式，使用戶能夠與虛擬世界進行互動，從而增強用戶的參與度和體驗感。
沉浸式互動的技術(shù)發(fā)展，最早可以追溯到20世紀(jì)60年代，以美國計算機科學(xué)家伊萬·薩瑟蘭（Ivan Sutherland）開發(fā)的首個計算機圖形驅(qū)動的頭戴式顯示器為代表，經(jīng)歷了虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）與混合現(xiàn)實（MR）的技術(shù)發(fā)展。尤其在2021年隨著元宇宙概念的爆發(fā)，作為沉浸式互動的技術(shù)載體，全球頭顯式設(shè)備（包括VR和AR設(shè)備）的出貨量首次突破千萬臺掀起產(chǎn)業(yè)熱潮。2023年，Apple Vision Pro的推出，標(biāo)志著空間計算技術(shù)的重大突破，引發(fā)了業(yè)界的廣泛關(guān)注。
近年來，中國VR也涌現(xiàn)出以小鳥看看（PICO）、小派科技等為代表的一批具有國際競爭力的頭顯設(shè)備制造商。在應(yīng)用層面，2024年VR大空間在國內(nèi)作為一種新型線下娛樂方式，通過沉浸式體驗與文化IP 的深度融合，在娛樂與文旅領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并推動應(yīng)用邊界向多領(lǐng)域擴展。
本篇作為中國科技趨勢2025系列的第四篇內(nèi)容，旨在探討沉浸式互動核心技術(shù)——擴展現(xiàn)實（XR）的重點突破進展，及其在中國不同領(lǐng)域的應(yīng)用實踐，并基于對中國市場的觀察對沉浸式互動的技術(shù)趨勢進行分析與展望。
01 沉浸式互動的關(guān)鍵技術(shù)
▍擴展現(xiàn)實（XR）技術(shù)
在沉浸式互動的發(fā)展歷程中，擴展現(xiàn)實技術(shù)正成為沉浸式互動領(lǐng)域的重要驅(qū)動力。擴展現(xiàn)實（XR）技術(shù)，涵蓋了虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）以及混合現(xiàn)實（MR）等多種技術(shù)形式，旨在通過融合虛擬與現(xiàn)實元素，為用戶提供更加豐富、自然且沉浸式的交互體驗。
▍XR技術(shù)四大核心要素的升級方向
➤顯示技術(shù)
升級方向：
設(shè)備的厚度和重量逐漸減輕，顯示清晰度和細膩度逐步提高
當(dāng)前主流升級路徑：
顯示屏幕：傳統(tǒng)玻璃基板屏幕→單晶硅基板屏幕
光學(xué)方案：傳統(tǒng)光學(xué)方案→Pancake超短焦光學(xué)折疊光路技術(shù)
➤芯片技術(shù)
升級方向：
朝著高算力、強渲染、低功耗、多功能的方向發(fā)展
當(dāng)前主流升級路徑：
通用移動芯片→專用化設(shè)計
➤交互技術(shù)
升級方向：
通過整合手勢識別、眼動追蹤、語音交互及腦機接口等多種非接觸式交互技術(shù)，系統(tǒng)正朝著多模態(tài)融合的方向持續(xù)演進
當(dāng)前主流升級路徑：
手柄等設(shè)備實現(xiàn)接觸式交互→以手勢、眼動追蹤等技術(shù)實現(xiàn)非接觸式交互
➤聲學(xué)技術(shù)
升級方向：
更精準(zhǔn)的聲源定位結(jié)合更逼真音效，同時與視覺、觸覺等同步構(gòu)建多感官沉浸體驗
當(dāng)前主流升級路徑：
立體、環(huán)繞聲單維聲道階段→實現(xiàn)6DoF（自由度）多維聲源定位的空間音頻階段
02 沉浸式互動的行業(yè)應(yīng)用
擴展現(xiàn)實（XR）技術(shù)在中國經(jīng)過多年的行業(yè)實踐與驗證已逐漸成熟，其中，娛樂、體育、文旅、工業(yè)等領(lǐng)域，成為現(xiàn)階段XR技術(shù)融合應(yīng)用相對活躍的行業(yè)領(lǐng)域。
▍娛樂
娛樂與XR技術(shù)的融合，以線上、線下兩種渠道展開，涵蓋游戲、直播、影視等多種體驗形式，其中以線上游戲為主。
據(jù)VR陀螺統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2024年12月底，全球主要VR平臺的內(nèi)容總數(shù)已突破2.1萬款，年度凈增內(nèi)容超過2600款。除了線上內(nèi)容的增多，在線下體驗形式的拓展中，VR大空間正以更具沉浸感的體驗與本土IP文化融合的創(chuàng)新內(nèi)容，掀起了新一輪體驗熱潮，全國范圍內(nèi)已有超過百個VR大空間項目投入運營。
▍體育
XR技術(shù)與體育的深度融合，正推動體育體驗方式的創(chuàng)新升級。通過構(gòu)建虛擬運動場景，它突破了傳統(tǒng)運動過程中的空間限制，拓展了運動健身、競技訓(xùn)練、沉浸觀賽等多元應(yīng)用場景，成為體育消費新熱點。
在賽事直播領(lǐng)域，中國推出的XR觀賽平臺已成功應(yīng)用于2023年杭州亞運會、2024年巴黎奧運會歐洲杯等大型賽事中，其多屏同看、裸眼3D和虛擬社交等功能，將觀眾體驗從“被動觀看”提升為“互動參與”。這一創(chuàng)新不僅增強了賽事傳播效果，更為體育轉(zhuǎn)播開辟了新賽道。
▍文旅
在中國全面推進數(shù)字文旅產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期，XR技術(shù)憑借其沉浸式交互特性，與文旅產(chǎn)業(yè)對深度體驗的消費需求形成高度契合。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于景區(qū)智能導(dǎo)覽、沉浸式空間打造、文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護等核心場景。
特別是在與中國本土文化IP的深度融合方面展現(xiàn)出獨特價值——通過虛實結(jié)合的技術(shù)手段，不僅實現(xiàn)了傳統(tǒng)文化IP的數(shù)字化“活化”，更構(gòu)建了“可參與、可互動、可傳播”的新型文化體驗?zāi)Ｊ健?/P>
▍工業(yè)
XR技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已覆蓋研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)裝配、質(zhì)量檢測、營銷銷售及運維巡檢等核心環(huán)節(jié)。
如在研發(fā)設(shè)計階段，通過運用數(shù)字孿生技術(shù)，可減少物理模型的制作成本與時間。在運維巡檢環(huán)節(jié)，AR智能眼鏡被引入，為維修人員提供故障設(shè)備的可視化診斷信息。同時可通過AR眼鏡發(fā)起遠程協(xié)作作業(yè)，實時連線專家，快速解決實際巡檢中響應(yīng)速度慢、故障定位耗時長等設(shè)備運維難題。
隨著AR眼鏡在工廠中的應(yīng)用加深，部分工廠嘗試將AR眼鏡與數(shù)字化工廠系統(tǒng)進行集成，實時接收來自系統(tǒng)推送的檢修、維護任務(wù)和方案，并在維修完成后，通過AR眼鏡記錄維修信息并反饋到系統(tǒng)中，豐富知識庫，為后續(xù)的設(shè)備管理與維護提供數(shù)據(jù)支持，完成運維環(huán)節(jié)數(shù)字系統(tǒng)的信息閉環(huán)。
03 沉浸式互動未來趨勢
趨勢要點1：生成式人工智能推動三維內(nèi)容生產(chǎn)邁向高效創(chuàng)作新階段
在3D內(nèi)容生產(chǎn)領(lǐng)域，生成式人工智能（AIGC）技術(shù)已展現(xiàn)出較大的應(yīng)用價值。當(dāng)前AIGC技術(shù)能夠生成包括3D模型、場景、動畫、材質(zhì)紋理等數(shù)字內(nèi)容，以及通過文本和音頻等多模態(tài)數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，還可賦予3D內(nèi)容類人化交互能力，使3D形象具備語義理解與情感識別能力，提升交互的真實性與趣味性。
未來，隨著AIGC技術(shù)的持續(xù)突破，3D內(nèi)容生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)⒂瓉碣|(zhì)的飛躍。基于深度學(xué)習(xí)算法的突破，新一代3D生成模型將實現(xiàn)更高精度的幾何建模與更真實的材質(zhì)渲染，大幅提升自動生成3D模型的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這一系列技術(shù)進步將從根本上重構(gòu)3D內(nèi)容的生產(chǎn)流程，推動整個行業(yè)向智能化、自動化方向轉(zhuǎn)型升級。
趨勢要點2：腦機接口推動人機交互邁向更具深度的沉浸體驗
在交互技術(shù)不斷發(fā)展演進的過程中，眼動追蹤、手勢識別等交互方式雖極大地豐富了用戶的交互體驗，但在靈活性、響應(yīng)速度以及身體能力受限用戶的可訪問性等方面仍存在諸多局限性。
腦機接口是一種將大腦與外部設(shè)備連接的通信系統(tǒng)，通過讀取腦電波、神經(jīng)信號或皮層活動，實現(xiàn)“意識驅(qū)動”的操作指令。作為被寄予厚望的“下一代沉浸交互入口”，腦機接口與XR技術(shù)的融合應(yīng)用，在以下幾個方面未來將帶來沉浸式互動的更多可能性。
▪ 重塑交互方式，提升沉浸體驗
▪ 動態(tài)調(diào)整內(nèi)容，增強情感連接
▪ 打破物理障礙，擴大體驗群體
趨勢要點3：多維空間計算推動沉浸式交互走向“開放”的物理世界
隨著沉浸式交互需求的不斷增長，人們期望實現(xiàn)自然、無縫且更具沉浸感的虛實交互體驗，物理世界已逐漸成為沉浸式交互的重要延伸領(lǐng)域。
空間計算是一種以空間為基礎(chǔ)的計算方法，將物理空間與計算能力相結(jié)合，以人為本，通過感知、分析、交互來連通及融合虛擬世界與現(xiàn)實世界的一個全新的計算范式。其核心是將虛擬和現(xiàn)實世界進行融合，使用戶能在現(xiàn)實環(huán)境中進行虛擬操作和感知。
空間計算的出現(xiàn)推動了高精度傳感器、邊緣云協(xié)同計算、神經(jīng)輻射場技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，未來技術(shù)有望持續(xù)突破，為空間計算的廣泛應(yīng)用和深入發(fā)展創(chuàng)造更多可能性，推動沉浸式交互正從“封閉”的虛擬世界逐步邁向“開放”的物理世界。
中國科技趨勢
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