2024年家庭元宇宙场景化应用白皮书.pdf

家庭元宇宙场景化应用白皮书1家庭元宇宙场景化应用白皮书虚拟现实与元宇宙产业联盟2024 年 3 月家庭元宇宙场景化应用白皮书2目录1.元宇宙概述.31.1 元宇宙起源与发展分析.31.2 元宇宙终端发展分析.51.3 元宇宙内容生态分析.62.家庭元宇宙发展分析.92.1 千兆网络技术分析.92.2 家庭元宇宙入口终端分析.152.3 家庭元宇宙发展路径分析.173.家庭元宇宙场景应用分析.173.1 家庭娱乐.173.2 智慧文旅.193.3 家庭教育.213.4 居家健身.223.5 家庭康养.243.6 家庭物联网.254.家庭元宇宙交互技术分析.264.1 家庭元宇宙交互内容标准.264.2 家庭元宇宙交互技术实现方案.314.3 家庭元宇宙终端交互协议.365.总结与展望.396.附录.416.1 缩略语.416.2 引用.43家庭元宇宙场景化应用白皮书31.元宇宙概述1.1 元宇宙起源与发展分析1.行业发展历史概述1992 年，美国著名科幻小说家尼尔斯蒂芬森发表了科幻小说雪崩，并在其中首次提出元宇宙概念。尼尔斯蒂芬森为读者呈现了一个与现实世界平行的元宇宙世界，这个虚拟世界具有较强的开放度和自由度，参与者能够以元宇宙公民的身份实现任何行动，理论上行动仅受想象力的限制。雪崩作者天马行空、别具匠心的构想，奠定了元宇宙基本雏形，让全球资本、学者对元宇宙世界产生了无限遐想，一场全新的科学技术革命正在悄然酝酿中。作为元宇宙的技术核心，虚拟现实的起源早于元宇宙概念的诞生，自 20 世纪 50 年代首款虚拟现实设备出现后，虚拟现实概念萌芽，经历了 60 年代的初始探索，70、80 年代的理论与技术沉淀，在 90 年代进入应用转型阶段。然而此时的软硬件技术发展水平尚未成熟，特别是显示技术、3D 渲染技术、网络运算等虚拟现实关键技术，因此相关硬件设备性能、尺寸等未达“可用”标准，距离消费级产品仍有较大差距。经过了二十几年的技术积累和沉淀，元宇宙入口终端打造初具雏形。2012 年 Google Glass 的发布以及2016 年 Oculus Rift 的问世使得 VR 技术重回大众视野，推动行业在 2016 年至 2018 年进入创业和资本狂热期，这一时期众多科技厂商相继推出了眼镜、头盔等多种形式的硬件设备，先进的产品概念发布引发行业畅想，虚拟现实设备被认为可能成为替代智能手机的下一代通用计算平台。但由于软硬件以及网络等核心技术的限制，终端设备未能完全满足用户的期望，体验感欠佳、性价比较低、内容生态相对匮乏等问题导致行业再次进入冷静期。新型数字技术的突破升级为元宇宙行业的进一步发展提供了助力。2019 年，5G 网络的正式商用为行业的发展提供了坚实的基础保障，在一定程度上缓解了头显设备因时延导致的眩晕感、停顿感等用户体验不佳的问题，网络性能的提升，区块链、人工智能、数字孪生等新型技术的进一步成熟提振了行业信心。2021 年，随着全球头显销量首次破千万台，扎克伯格重提元宇宙概念，Facebook 更名为 Meta 等大事件发生，元宇宙迎来第二次爆发，全球科技巨头纷纷面向元宇宙领域做出重大战略布局，全面加强技术研发与产业赋能，积极推动元宇宙生态构建。2023 年，苹果公司发布首款混合现实设备 Vision Pro，Vision Pro 的发布对于整个元宇家庭元宇宙场景化应用白皮书4宙行业具有举足轻重的意义，一定程度上重拾了资本市场对于元宇宙未来发展的信心，为行业发展注入了新的活力。表 1.1 元宇宙发展关键事件时间关键事件1952 年莫顿海利格创造了第一台沉浸式虚拟现实设备1992 年尼尔斯蒂芬森发表雪崩，首次提出元宇宙概念2012 年Google Glass 的发布引发行业广泛关注2016 年Oculus Rift 问世，这一时期众多科技厂商相继发布终端设备2019 年5G 正式商用，VR/AR 作为 5G 制高点应用被重新激活2021 年Facebook 更名为 Meta，元宇宙概念火热出圈2023 年Apple Vision Pro 发布，对元宇宙行业起到积极的促进作用随着科学技术的飞速发展，元宇宙的展现形式也从文学、电影等科学幻想方式逐步向技术实现方式发展，成为人类持续追求极致体验过程中技术升级达到奇点催生出的数字科技集大成者。在区块链、Web3.0 等技术的孕育下，具有去中心化特征的元宇宙平台相继崛起，为元宇宙的构建奠定了基础；在渲染引擎、建模软件等工具厂商的长期耕耘下，3D 建模、实时渲染技术难度大幅降低，为元宇宙内容创作提供了有力保障，孕育了良好的元宇宙生态建设基础；国内外科技厂商推出的 AR/VR 设备性能逐步提升、体积轻量便携，也为在消费级市场打造元宇宙入口提供了条件。2.行业发展现状分析在经历几年的元宇宙话题热议后，2022 年全球头显出货量达千万量级后见顶回落，作为元宇宙入口的虚拟现实行业逐步回归理性发展状态。在行业发展降速的情况下，一批国内厂商另辟蹊径，以元宇宙内容为突破口，结合实际业务需求，赋能景区、地产、家装、娱乐、交通等刚需场景，形成了完备的商业模式和较强的行业竞争力。VR 内容的繁荣发展和多样化的业务场景需求促进元宇宙入口终端向多元化方向发展，手机、电视等智能设备也在元宇宙发展浪潮中拥有了独特的舞台。头显端以打造沉浸式精品内容为主，但用户活跃度较低，尚未形成规模化发展态势；手机端以打造即时轻交互内容为主，但因其屏幕较小，沉浸感弱，无法产生高粘性用户；电视端以打造家庭场景下的轻、中交互应用为主，但存在操作系统型号繁多、内容格式与交互标准尚未统一等问题，现阶段无法实现规模化推广。经过众多科技厂商在虚拟现实领域的多年耕耘，元宇宙行业已初步形成头显端、手机端、电视端等多终端发展格局，但各端生态建设相对独立，资源利用率不足。为突破行业发展困境，应当充分发挥已沉淀资源与技术优势，打通各终端流量互导链路，实现内容互联互通，完善多终端协同发展体系，加速规模扩张效应，共同助力元宇宙行业实现规模化、高质量发展。家庭元宇宙场景化应用白皮书51.2 元宇宙终端发展分析虚拟现实、人工智能、5G、云计算等新兴技术的发展催生了元宇宙行业，然而目前受限于一体机用户规模，元宇宙行业尚未形成规模化发展，为突破行业发展困境，元宇宙入口终端正逐步向多元化方向演进，形成头显、手机、电视多形态终端协同互补的产业格局，构建小屏（智能手机）、中屏（平板类终端）、大屏（大尺寸智能电视、投影仪类终端）、虚拟屏（VR、AR 眼镜）、行业屏等多屏互联互通的“三端多屏”产品体系，共同推动元宇宙产业实现高速发展。1.头显端头显端致力于打造深度沉浸的精品内容，主要服务于特定化应用场景，且随着苹果首款空间计算设备Vision Pro 发布，进一步奠定了当前头显设备更倾向于面向专业级用户以及在固定场景下使用的产品定位，并逐步向集娱乐、办公、社交等为一体的通用计算平台发展。Vision Pro 的发布在技术创新、产业升级、生态建设、用户教育等方面对元宇宙行业起到积极的促进作用，然而多元化、轻量化内容的缺乏仍然是导致头显用户覆盖面不足的关键因素之一，一方面深度交互的精品内容创作成本高、生产周期长，内容创作效率低；另一方面在行业轻交互趋势明显的背景下，轻量化内容不足无法满足用户碎片化娱乐的需求。近两年在经济环境欠佳、设备价格上涨的大背景下，全球头显出货量不及市场期望，总用户规模仍处于千万量级，尚未实现“硬件-内容-应用-用户”正向循环。头显用户总量不足、活跃度较低成为制约元宇宙产业发展的重要因素，亟待行业上下游由供给关系转向生态协同关系，逐步形成多形态终端协同发展格局。2.手机端随着移动互联网发展，手机已经成为我国网民上网的主要设备，截至 2023 年底，我国互联网上网人数10.92 亿人，其中手机上网人数 10.91 亿人，占比高达 99.9%1。手机具有便携性、娱乐性、多功能、易操作等优势，已成为移动互联网时代全球用户规模最大的移动智能终端。以手机为入口构建轻交互、低沉浸元宇宙场景，可实现元宇宙与头显设备的解耦，通过手机端向用户推广和普及元宇宙应用，可有效降低用户使用门槛、快速提高元宇宙认知度。手机的高普及率使其具备强大的培育引流优势，可快速解决元宇宙用户量问题，实现用户规模上量。手机作为培育元宇宙用户、引导用户认知的重要入口终端之一，可承载丰富、轻量化的元宇宙内容，同时作为元宇宙领域重要的辅助交互、控制与显示设备，与头显相互补充共同促进元宇宙规模化发展。3.电视端电视端作为家庭场景下的触达媒体，具有家庭渗透率高、用户规模大、活跃度高等特点，截至 2023 年，我国 IPTV 用户数超过 4 亿户2。随着电视屏幕大屏化趋势越来越明显，内容视听效果逐步升级，沉浸感体验家庭元宇宙场景化应用白皮书6持续增强，用户对电视端内容的类型、数量和质量的需求显著提升。将虚拟现实技术应用于电视端，有利于进一步提高电视内容的丰富度，拓展家庭电视用户的娱乐方式。在千兆网络宽带的加持下，以电视为载体，通过构建云游戏、家庭教育、居家健身、3D 巨幕影院等多形态场景化内容矩阵，形成以中度沉浸、轻中度交互为主的应用发展模式，着力打造家庭元宇宙入口，为元宇宙在电视端的规模化发展探索出一条全新可行路径。在 VR 头显实现硬件轻量化、内容丰富化、市场普及化之前，电视端凭借大尺寸屏幕具备的较强沉浸感优势、海量用户规模积累和较高的用户活跃度，有望成为元宇宙内容的主流入口和开拓家庭元宇宙市场的主力军。但目前市场上的电视大多基于深度定制的 Android TV 系统，加上元宇宙内容创作方的差异，在电视端引入元宇宙内容时存在内容格式、交互标准不统一的问题，导致电视端家庭元宇宙规模化推广受到阻碍，因此亟需打造统一开放的电视元宇宙生态。立足家庭市场，以发展家庭元宇宙为契机，联合上下游产业合作伙伴，统一电视端内容生态、交互标准，激活产业发展活力，推动家庭元宇宙向标准化、规模化、集约化方向发展。表 1.2 元宇宙入口终端对比终端形态评价维度呈现形式手机端电视端头显端H5 页面、裸眼 VR APP裸眼 VR APPVR APP 定制化 APK应用场景个人场景家庭场景特定场景漫游、直播、娱乐、社交教育、游戏、电影、健身文旅、广告、工业、医疗用户规模10 亿+1（全国手机网民用户）4 亿+2（全国交互式网络电视用户）千万量级（全球头显销量）用户体验轻交互、低度沉浸轻中度交互、中度沉浸强交互、深度沉浸行业痛点 屏幕小，沉浸感不足 应用少，内容展示不全 规模大，却难形成质变 型号多，操作系统繁杂 内容格式、交互标准不统一，现阶段难推广 用户量少，且活跃度低 内容生态建设稍逊一筹，行业发展受阻1.3 元宇宙内容生态分析1.元宇宙内容生态发展现状虚拟现实是元宇宙内容生态的关键连接技术之一，其内容规模的持续增长为元宇宙的积累打下了坚实基础，保障了元宇宙内容产业的繁荣发展。海量的内容是元宇宙持续发展的重要基石，而优质的内容则是元宇宙的核心竞争力。元宇宙的数字内容包括图像、视频、音频等多种媒体形式，并通过跨模态的内容生成，保证高度的真实感和多感官互动。现阶段游戏和娱乐是元宇宙内容的重要应用场景，跨领域发展也是元宇宙的趋势之一，家庭元宇宙场景化应用白皮书7元宇宙内容可广泛应用于城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、旅游教学、水利电力、地质灾害、教育培训等众多领域，通过 VR 技术加持为各行各业提供更多的可能性。现阶段国内元宇宙内容厂商以全景漫游类和 3D 建模类为主，形成了较为完备的商业模式。全景漫游类厂商以蛙色 3D VR、720 云、酷雷曼等为代表，为用户提供了高品质、多内容、多体验的元宇宙场景。蛙色 3DVR 基于全景技术提供 VR 直播、VR 景区、VR 全景逛街等众多平台方案，目前已为数十万家商企提供服务，其中全景图全景视频数量已超过 200 万，VR 智慧景区数量已超过 1000 家3；720 云内容覆盖地产、家装、文旅、电商、工农业等众多行业，聚集超过 100 万的内容创作者和企业，累计超 4000 万组内容4。3D 建模类厂商则聚焦实景三维重建，构建 3D 数字空间，广泛应用于房产开发、建筑装修、工业园区等领域，助力产业实现数字化和智能化转型。2.元宇宙内容制作工具内容制作工具是实现高质量内容创作的基础设施和支撑平台，为创作者提供了内容创建、内容编辑、内容管理等功能，帮助创作者更高效的利用时间和资源，提升内容质量。传统内容制作工具包括文本编辑工具、图片编辑工具和视频编辑工具等，元宇宙内容制作工具则是集 3D 建模、贴图、动画编辑、光照渲染、交互式元素制作等功能为一体的内容创作平台，帮助创作者构建逼真的三维虚拟场景、角色、动画和交互元素等，有效地提高了元宇宙内容的创作效率和内容质量。现阶段元宇宙内容制作工具可分为传统制作工具和 AI 类制作工具。传统制作工具主要包括 3D 建模软件、动画和渲染软件等，需要专业知识和大量的制作时间，更适用于大型制作公司或团队使用。AI 类制作工具主要利用机器学习、人工智能等技术，通过学习和模拟现实世界的数据，辅助生成或自动生成元宇宙内容。AI类制作工具能够快速生成海量内容，降低了制作成本和时间，适用于小型制作公司或个人创作者使用。传统元宇宙内容制作可采用 Unity 和 Unreal 等 3D 建模引擎，通过人工进行详细的内容设计、动画设计、建模来完成内容创作，需要程序员、美工、动画师等各个团队的协作配合，通常会耗费大量时间和人力，但能够创作出具有独特风格的高质量作品，满足不同用户的个性化需求。AI 类元宇宙制作工具，如蛙色 3D VR、720 云等以 AI 技术辅助建模，打造元宇宙内容创作平台。蛙色VR 全景编辑器支持多平台、多种全景维度、智能图像匹配、智能分享等功能；720 云 VR 全景及元宇宙创作工具平台提供全景漫游制作工具、三维空间重建工具、3D 模型互动工具等，使得元宇宙场景搭建更简单。同时，ChatGPT 等 AIGC 的逐步落地应用，也给数字内容创作带来了新的降本增效思路，AIGC 通过对大量数据的分析和学习，可自动生成高质量、个性化的数字内容，有利于提高内容生成的效率、增加内容的多样性、降低内容创作的门槛，进一步促进行业内容生态的繁荣。家庭元宇宙场景化应用白皮书8传统元宇宙内容制作工具与 AI 类制作工具的结合，可以推动元宇宙内容生态的进一步繁荣和发展，为用户提供更加丰富、多样、真实的元宇宙内容资源。AI 类制作工具可以吸引更多的个人创作者和中小型团队参与元宇宙内容的创作，推动内容创作向 AIGC 方向发展，同时 AI 通过学习和模拟现实世界的数据可提高元宇宙内容的真实性和可信度。传统制作工具和 AI 类制作工具的结合能够创造出新的内容形式和风格，利用 AI 类制作工具生成基本场景和角色，再通过传统制作工具进行细节调整和个性化定制，可以创作出独具特色的元宇宙内容。3.元宇宙产业应用随着元宇宙概念的爆发，行业逐渐形成了“元宇宙+产业”的新发展模式，开启了一种新的经济现象。“元宇宙+娱乐”可以使用户身临其境地体验各种电影、游戏中的场景，也可以创造属于自己的虚拟世界，并与虚拟角色进行互动；“元宇宙+教育”则为传统教育行业打开了一扇新的大门，可通过构建虚拟环境模拟现实世界的物理规律和化学反应，使得学生在安全的环境下进行实验，加深对知识的理解，提高对学习的兴趣；“元宇宙+医疗”也展现出巨大的潜力，远程医疗、患者教育、手术导航等均发挥着至关重要的作用。“元宇宙+产业”的发展新形式推动着传统行业的变革与升级，同时也面临着诸多挑战，如技术突破、隐私保护、法律制定等，需要更深入的研究和讨论以确保元宇宙产业健康、可持续的发展。图 1.1 元宇宙产业应用家庭元宇宙场景化应用白皮书92.家庭元宇宙发展分析家庭元宇宙是元宇宙产业的重要落地场景之一，是对家庭物理环境的复刻模拟和拓展延伸，将大幅提升用户在未来数字空间的生活体验。在家庭元宇宙中，每个用户可以定义自己专属的数字家庭空间，购买数字资产个性化装扮虚拟世界，启用数字人作为智慧家庭管家并提供主动式服务，实现物理空间与虚拟空间的互助互补、相融共生。家庭元宇宙的落地与应用离不开网络技术升级和电视大屏化发展，千兆宽带的高速率、低延迟、大带宽等性能，为家庭元宇宙发展提供了关键条件，是推动了元宇宙产业高速发展的基础；电视作为家庭场景重要的算力与显示终端，具有更大显示屏幕，更沉浸交互体验，更多用户群体，将成为家庭元宇宙的主要入口。依托网络技术和电视终端，通过技术升级、场景升级、业务升级、体验升级，推动家庭元宇宙实现规模化发展。2.1 千兆网络技术分析以 5G 和千兆光网组成的“双千兆”网络能为用户提供千兆移动和固定网络接入能力，5G 网络具有灵活性高、移动性强、连接数大等优势，适用于室外移动场景；千兆光网采用固定光纤连接，具有传输带宽大、抗干扰性强、微秒级连接等优势，适用于家庭、办公室、写字楼等室内或固定场景。二者互补互促，是新型基础设施的重要组成部分和承载底座，为元宇宙、虚拟现实、超高清视频等高带宽应用的发展提供了网络保障。1.移动通信网络技术发展史移动通信技术从 1G 开始发展至今已经经历了五个代际，每个代际的面世都带来新的通信技术革新，同时也催生了各类新产业与新业态形成，具体地：（1）1G 时代，采用模拟调制技术，属于纯模拟通信技术时代，“大哥大”、“BB 机”成为时尚与潮流象征；（2）2G 时代，通过数字调制技术代替模拟技术，正式开启数字通信时代，通信的稳定性和安全性得到极大提升，以文字、图片作为信息传输媒介的网上冲浪、短信等交互形态促进了初代互联网诞生，代表公司包括百度、腾讯、阿里、网易、新浪、人人、搜狐等；（3）3G 时代，通过 TD-SCDMA、WCDMA 和 CDMA2000 三大标准，实现更大的接入带宽和网络容量，网络性能的大幅提升保障了音频、视频、多媒体文件等各种大数据量信息传输媒介通过移动互联网高速、稳定传输，腾讯视频、爱奇艺、优酷、土豆等互联网视频平台崛起；家庭元宇宙场景化应用白皮书10（4）4G 时代，基于 TD-LTE 和 FDD-LTE 标准的 4G 网络具备更高传输速率，网络性能的提升催生了移动支付、短视频、直播等行业，自媒体、支付宝、快手、抖音、小红书等新兴产业和应用走入大众视野，正式开启了移动互联网浪潮；（5）5G 时代，通过网络切片、毫米波、MIMO、全双工等关键技术推动全球进入万物感知、万物互联、万物智能时代，依托于 5G 的超大带宽、超低时延、超高速率等网络性能，推动虚拟现实、元宇宙行业进入新的飞速发展周期，网络信息传输媒介从二维逐渐走向三维，布局虚拟现实领域的 PICO、NOLO、蛙色、720云、贝壳如视等企业应运而生。图 2.1 移动通信发展历史2.家庭宽带网络技术发展史家庭宽带网络的发展以业务需求为驱动、以技术发展为支撑，经历了以 PSTN/ISDN 技术为代表的窄带时代（64Kbps）、以 ADSL 技术为代表的宽带时代（10Mbps）、以 VDSL 技术为代表的超宽带时代（30200Mbps）、以 GPON/EPON 技术为代表的超百兆时代（100300Mbps），目前正跨入以 10G PON 技术为代表的千兆光网超宽带时代，未来则可能是以 50G PON 技术为基础的万兆时代。千兆光网超宽带时代以基于 10G PON+FTTR 的全光接入为技术支撑，具备超高带宽、全光联接、极致体验三大关键特征：（1）超高带宽：网络带宽具备上/下行对称千兆宽带能力，通过 Wi-Fi 6 技术打通千兆宽带的最后 10 米瓶颈，实现云时代一点即达的联接体验。（2）全光联接：基于全面覆盖的光纤基础设施可支持泛在联接，包括家庭的联接、IoT 的联接、每个房间甚至每个桌面的联接。同时拓展了垂直行业应用，实现业务场景扩展 10 倍以上、连接数提升 100 倍以上，推动全球进入光纤联接万物时代。家庭元宇宙场景化应用白皮书11（3）极致体验：在网络侧引入网络切片与内置 AI 技术，支持“0”丢包和微秒级时延，配合云平台 AI+大数据智能运维可满足用户的极致互动娱乐体验要求。通过持续优化家庭终端上网体验，降低 Wi-Fi 时延，提升家庭用户观看 4K 视频和交互游戏等业务的实时性。图 2.2 家庭宽带发展历史预计到 2025 年，全球智能终端联接数量将达到 1000 亿，千兆宽带普及率将达到 30%5。通过“双千兆”深度协同，结合两者的海量联接优势，共同推动 2H/2B/2C 全场景智能生活的到来，为千行百业创新应用提供关键基础支撑。同时，规模化的创新商用也将反哺固网资源升级和 5G 投资需求，促进垂直行业应用和网络基础设施投资形成良性的持续发展闭环。3.双千兆网络性能根据历史发展轨迹，5G 和千兆光网的商用落地，也将迎来新一轮信息革命浪潮。“双千兆”网络性能，为新兴技术和产业发展提供了基础保障，具体包括：（1）更高速率：5G 和千兆光网 FTTR 传输速率均可达到 1000Mbps，可支撑超大文件、无损音频、超高清视频、8K/12K VR 视频、VR 游戏和其他带宽密集型应用实现快速加载和传输。（2）更低延迟：5G 网络通过大幅度降低空口传输时延和尽可能减少转发节点，来降低数据传输的延迟和端到端响应时间；千兆光网则以 10G PON+FTTR 的全光接入为技术支撑，为 VR 云游戏、VR 直播等实时应用提供超低延迟的网络保障。（3）更大带宽：5G 网络采用更大的频谱带宽，通过引入高阶调制、Massive MIMO 等技术手段提升了频谱效率；千兆光网方面，FTTR 能够提供更大的带宽容量，可以支持处理更大容量的数据流量，全面提升全景视频的分辨率和传输码率，从而达到更好的 VR 视频观看体验。家庭元宇宙场景化应用白皮书12（4）更低功耗：5G 网络通过 RedCap 和微蜂窝技术，有效降低终端功耗，提高电池续航时间，推动手机、头显等智能终端实现轻量化发展；千兆光网方面，FTTR 则通过 ONT+AP 二合一技术，结合智能休眠技术实现每户节省能耗 30%。（5）更强可靠性：5G 和千兆光网能够长时间为用户提供网络连接稳定性，避免 VR 游戏、超高清 VR 点播、VR 直播等高占用网络资源应用场景下，网络出现连接中断或不稳定的情况，为 VR 产业进一步发展与应用落地提供保障。（6）更广连接：5G 网络具有移动性强、连接数量大的优势，能够在交通枢纽、大型体育场馆、热门景区等流量密集区域实现网络的深度覆盖；千兆光网具有微秒级连接的优势，支持更多设备接入并保证网络连接的畅通，其中 FTTR 技术支持 128 个以上的家庭 IoT 设备接入，实现全屋千兆光网共享。4.双千兆网络覆盖率随着 5G 基站与千兆光网的覆盖与普及，5G 与千兆宽带用户规模稳步提升。截至 2023 年，我国移动电话用户总数达 17.27 亿户，其中，5G 移动电话用户达 8.05 亿户，占移动电话用户的 46.6%，占比较上年末提高 13.3 个百分点；三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达 6.36 亿户，全年净增 4666 万户，其中 1000Mbps 及以上接入速率的用户达 1.63 亿户，占总用户数的 25.7%6。双千兆网络的落地推动了虚拟现实、元宇宙等新兴技术和领域的高速发展，依托于千兆宽带性能与用户规模优势，家庭元宇宙将成为元宇宙的关键应用场景之一。5.双千兆网络应用在家庭场景中，依托于千兆网络性能，家庭元宇宙包含由实向虚、由虚向实、虚实共生三个发展路径。由实向虚通过对现实世界的数字化，建立虚拟世界，为用户带来沉浸式的生活体验，如完全虚拟化的平行宇宙，包括巨幕影院，智慧文旅等应用；由虚向实基于虚拟世界的想象，对现实世界产生影响，包括游戏、社交、虚拟社区等应用；虚实共生通过感知、检测及传感器等设备，将虚拟世界和现实世界连接起来，为用户带来虚实结合的真实体验，包括 XR 运动健身、AR 骑行导航、家庭物联网等应用。不同应用场景网络需求不同，以 XR 视频、XR 游戏、XR 运动健身三个典型应用场景为例，具体需求如下：（1）XR 视频是家庭用户最容易获取的服务内容，主要包括影院、直播、360视频等应用，通过 XR 头显、裸眼 3D 屏幕、高清大屏电视、高清投影仪等设备，可为用户提供视觉包裹感，提升视频沉浸体验。现阶段 XR 头显主流单目分辨率为 2K（双目 4K），可支持 8K 及以上全景视频播放；Apple Vision Pro 单目分辨率超 4K（双目 8K），在解码能力足够的条件下，理论上可支持 12K 及以上全景视频播放，其发布推动产业升级的同时也对网络性能提出新的诉求，表 2.1 给出家庭元宇宙 XR 视频业务的网络需求。另一方面，多视点裸眼 3D 显示技术逐渐成熟，千兆光网为其提供网络支撑，让电视大屏实现裸眼 3D 沉浸式体验成为可能。多家庭元宇宙场景化应用白皮书13视点大屏显示技术通过屏幕上附着的固定式光栅或透镜阵列完成子图像分离，以实现裸眼 3D 效果。根据视点数量，3D 大屏显示技术可分为裸眼 3D 大屏和全息光场大屏两个分支。其中，裸眼 3D 大屏视点数较少，以 2、9 视点为主，用户通过双目视差原理可在大部分视角感受立体显示效果；全息光场大屏大多为 45100 视点，用户可在不同位置和视角感受差异化 3D 内容。多视点裸眼 3D 视频业务在不同的终端形态、分辨率中对应不同的网络需求，具体需求如表 2.2。表 2.1 家庭元宇宙 XR 视频业务网络需求全景分辨率8K12K24K帧率30fps60fps60fps平均码率80Mbps280Mbps760Mbps带宽要求（必须）160Mbps560Mbps1520Mbps网络 RTT（建议）30ms20ms20ms来源：基于电信网的云化虚拟现实网络技术要求表 2.2 家庭元宇宙裸眼 3D 视频（点播）业务网络需求业务类型裸眼 3D 大屏裸眼 3D 光场屏视点数2996060内容分辨率2K(25601600)8K(76804320)12K(115202160)8K(76807200)16K(1536014400)帧率30fps60fps60fps60fps60fps平均码率20Mbps130Mbps293Mbps217Mbps868Mbps带宽需求40Mbps260Mbps586Mbps434Mbps1736Mbps时延20ms20ms20ms20ms15ms来源：家宽多业务并发体验分级白皮书（2）XR 游戏是家庭元宇宙主要的娱乐场景，通过 VR 技术让用户在虚拟的游戏世界拥有沉浸式视听感受，并配合身体姿态实现人机交互。传统的 XR 游戏对终端性能要求较高，随着云计算技术的发展，通过将内容上云、渲染上云，可有效降低用户侧对终端性能的要求。同时，随着家庭网络和接入网带宽资源的日益丰富，原本应用在视频编辑、媒体制播、交互式远程图像回传等专业领域的浅压缩技术标准，如 JPEG-XS/AVS 及其相关变种，有望在运营商边缘云架构上得到规模化推广和应用，以满足 XR 云游戏低时延（4K60FPS 时编解码3ms 以下）和高质量要求（主观无损），具体的网络需求如表 2.3 所示。表 2.3 家庭元宇宙 XR 游戏（云渲染）业务网络需求主流终端屏幕分辨率（双目）4K8K16K帧率60fps90fps90fps平均码率65Mbps270Mbps770Mbps带宽（必须）130Mbps540Mbps1.5Gbps网络 RTT（必须）20ms10ms8ms来源：基于电信网的云化虚拟现实网络技术要求家庭元宇宙场景化应用白皮书14（3）XR 运动健身将 XR 技术融入智能电视端，通过实时动作捕捉、AI 智能指导和负荷统计，并配合云端渲染实现智能健身。相比于传统健身馆固定的营业时间和高昂的私教费用，XR 运动健身能够帮助用户实现居家享受专业教练般的指导，具有时间更灵活、费用更低的优势。在电视大屏场景中，舒适体验阶段内容以4K 为代表，帧率达到 60fps；进一步地，理想体验阶段内容以 8K 及以上为代表，帧率超过 120fps 及以上，具体的网络需求如表 2.4 所示。表 2.4 家庭元宇宙 XR 运动健身（电视大屏+云渲染）业务网络需求显示屏分辨率4K8K帧率60fps120fps平均码率65Mbps200Mbps下行带宽130Mbps320Mbps上行带宽2050Mbps2050Mbps网络 RTT20ms15ms来源：云游戏白皮书随着运营商网络的不断升级以及 XR 云游戏、XR 运动健身、8K IPTV、8K XR 直播等家庭业务类型的丰富，家庭应用场景进一步向多业务组合并发扩展，如同时享受 8K IPTV 与 XR 运动健身，多业务组合对家庭网络的需求将进一步提高。综上所述，以 XR 视频、XR 游戏及 XR 运动健身为例，表 2.5 汇总了家庭元宇宙场景化应用及网络需求。表 2.5 家庭元宇宙场景化应用及其网络需求汇总应用视频游戏运动健身备注说明内容类型影院、直播、360 视频虚拟游戏体感游戏、动感骑行等显示方式XR 头显、裸眼 3D 终端、电视大屏等XR 头显、电视大屏等XR 头显、电视大屏等交互体验低，几乎无交互高，6DoF 手柄、触摸屏等实时输入高，摄像头、可穿戴等传感器实时交互交互类应用对网络上行有要求网络需求（示例）下行带宽：XR：160Mbps8K 全景560Mbps12K 全景裸眼 3D 大屏：260Mbps8K 9 视点1736Mbps16K 60视点下行带宽：XR：130Mbps4K540Mbps8K上行带宽：XR：0.52Mbps下行带宽：电视大屏：130Mbps4K320Mbps8KXR：同游戏场景上行带宽：2050Mbps（摄像头、激光雷达等）上行带宽取决于6DoF 手柄、摄像头、可穿戴等传感器带宽优化建议提供多样化终端选择，如 XR 头显、裸眼 3D 屏降低大型游戏设备性能要求优化动作捕捉精度和时延家庭元宇宙场景化应用白皮书152.2 家庭元宇宙入口终端分析家庭场景虽然具备了网络技术基础，但家庭元宇宙的落地与广泛应用仍然受一体机销量和用户规模制约，因此在一体机广泛普及前，电视作为家庭场景普及率最高的智能终端将有望成为家庭元宇宙的入口终端，推动元宇宙在家庭市场实现规模化发展。1.电视发展现状电视从诞生之初已发展近百年，从早期普及的 CRT 技术到现代的 LCD、OLED 技术，从小型屏幕到大型屏幕，电视技术发生了翻天覆地的变化。如今市场上流行的电视技术主要分为 LCD 和 OLED 两大类。LCD 使用背光源和液晶屏来显示画面，其中 LED、MiniLED、QLED 等都属于 LCD 液晶电视，只是背光源用 LED 光源替代了传统的荧光灯管。OLED 则无需背光源和液晶显示屏，通过有机材料自身发光产生画面，是一种新的显示技术。LCD 和 OLED 电视提供了更高分辨率、更广色域的显示技术，目前 4K 电视迅速普及，各大电视厂商积极投入 8K 电视研发，超高清分辨率、超广无差视角、裸眼 3D 视效、语音控制、智能操作系统等为 8K智能电视增添了极大的优势。现阶段电视服务包括传统电视、IPTV 和 OTT TV，传统电视由地方级有线网络公司提供服务，IPTV 通过电信运营商专网获取广播电视服务，OTT 通过互联网电视集成播控平台获取广播电视服务，表 2.6 说明了传统电视、IPTV 以及 OTT TV 的区别。随着家庭网络和硬件基础的蓬勃发展，智能电视集网络化、数字化、高清晰度于一体，已成为三网融合的核心和重要落脚点，为休闲娱乐、运动健身、家庭教育、家庭影院等多场景融合提供了智能载体。表 2.6 传统电视、IPTV、OTT TV 的区别电视服务传统电视IPTVOTT TV信号传输有线电视网络电信运营商提供的 IP 城域网公共互联网操作系统无有有直播信号有有无应用平台无有有应用管理用户无法下载安装软件由增值服务运营商安装软件，用户无法安装、下载第三方软件用户可自行安装、卸载第三方软件观看内容以电视台播放内容为主，不可点播以网络视频资源和电视台播放内容为主，用户可进行点播、回看等操作用户可观看多种视频客户端的视频内容，不可观看电视台的直播节目2.电视用户规模家庭元宇宙场景化应用白皮书162023 年全球电视出货量为 2.01 亿台7，消费市场对电视的需求为电视用户规模的维持提供了稳定基础。2023 年国内 IPTV 用户超过 4 亿2，庞大的电视用户规模表明，在以手机为主要娱乐终端的移动互联网时代，智能电视仍然是家庭场景中不可或缺的数字媒体中心，在家庭娱乐、信息获取、智能家居控制等方面扮演着越来越重要的角色。得益于电视日益丰富的应用场景和 IPTV 用户的稳步增长，智能电视延续了传统电视在家庭市场的重要地位。通信技术的发展和新兴技术的应用使得用户对电视内容形式和视听体验有了更高的要求，网络电视为用户提供了更多样化的内容形式，高清视频、家庭云游戏、家庭教育等内容丰富了用户的选择，高清的画质和极致的视听体验将用户的视线重新吸引回客厅。3.电视创新发展与应用电视作为家庭场景中的娱乐视听中心，经过漫长的发展，在形态、显示、内容及功能等方面都发生了重大的变化，形态更纤薄、显示更高清、内容更丰富、功能更多样。电视正逐步演变为集硬件、软件和内容于一体的全新智能终端设备，逐渐成为家庭娱乐、信息交互以及智能家居控制的共同载体。大屏化、场景化、创新化或成为未来电视发展的重要方向。大屏化成为消费市场的主流趋势。近年来，国内用户对大屏电视的高需求促使大屏智能电视的出货量逐年增多。2023 年全球电视出货的平均尺寸达到 49.3 英寸7，75 英寸液晶电视成为市场中的主流，同时 80 英寸以上的超大屏消费意愿也持续增强。大屏电视能够提供更加震撼的视觉和听觉效果，提升用户沉浸感，满足用户对画面效果和视野冲击的追求。越来越多的厂商开始布局超大屏电视领域，大屏化成为电视行业稳定发展的趋势之一。场景化应用成为未来电视的发展方向之一。随着技术发展与革新，智能电视功能不再局限于单纯的视听终端，远场语音、视觉交互等能力使其担任着娱乐中心、信息交互平台、智能家居控制中心等一系列角色，智能电视将全面融入用户的数字生活。家庭游戏、家庭影院、家庭教育、居家健身、家庭互联等多样化的应用需求推动电视实现迭代更新。同时，智能电视与网络、虚拟现实等技术的深度融合推动视听体验向超高清视频、沉浸式视频、三维声、XR、互动视频、全息影像等多技术、多功能融合方向发展，全面提升了场景化应用的发展空间。创新化驱动电视行业实现突破发展。内容上，视听产品持续向多维度、多领域、沉浸式方向演进；技术上，积极探索新形式的电视互动方式，以创新技术驱动产品更新。通过大数据、云存储、分布式计算、5G 通讯等技术完善智能电视关键能力，提升用户视听体验；运用虚拟现实、增强现实、混合现实等技术创新视听娱乐方式，提高视听内容丰富度；依托 6G、人工智能、全息投影等技术创新电视交互方式，推动电视向智能化、个性化、融合化方向发展。家庭元宇宙场景化应用白皮书172.3 家庭元宇宙发展路径分析依托于千兆网络高速率、低延迟、大带宽等性能，高度依赖高品质网络性能的元宇宙应用可真正意义上融入基础生产生活，智能电视具备大尺寸屏幕的优势，结合千兆网络、虚拟现实、空间音频、智能交互、云化等技术，衍生出日益丰富的高沉浸式、多维度交互式应用模式，助力电视应用突破原有家庭视听媒介的定位，逐步向功能更全面、内容更丰富、交互更智能、体验更贴心的智慧家庭中枢转型，形成 VR 影视、VR 游戏、VR健身、VR 教育、VR 家装、VR 助老等多领域应用的电视端裸眼虚拟现实应用矩阵，提升用户在居家场景下休闲娱乐的内容丰富度，满足垂直应用场景下用户的个性化需求。元宇宙与 VR 技术结合，通过电视端承载服务于家庭用户，赋予了电视极致震撼的视听效果，提升了用户沉浸式人机交互体验，丰富了家庭场景下休闲娱乐方式和应用场景，推动元宇宙在电视端实现繁荣发展。构建“千兆+VR+电视”的家庭元宇宙入口，将促进家庭场景下的消费升级，满足人民对美好生活的热切向往。一方面，将虚拟现实技术应用于电视能够拓展新型家庭休闲娱乐方式，使得