張斌 黃倚霄 羅銳

摘要：根據(jù)元宇宙的技術(shù)特點(diǎn)，通過分析當(dāng)前通信運(yùn)營商在2B和2C業(yè)務(wù)發(fā)展中的痛點(diǎn)問題，提出了以元宇宙技術(shù)為手段的解決方案。該方案搭建了通用的數(shù)字空間編輯器和虛擬數(shù)字人，并針對產(chǎn)品營銷、線上展覽、虛擬參觀等多個(gè)場景給出了具體實(shí)現(xiàn)方式。此外，提出了兩種不同的實(shí)施策略，以滿足快速復(fù)用和個(gè)性化定制的要求，為通信運(yùn)營商在元宇宙應(yīng)用落地過程提供指導(dǎo)和參考。

關(guān)鍵詞：元宇宙；數(shù)字空間編輯器；數(shù)字人

一、前言

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，元宇宙（Metaverse）作為當(dāng)今技術(shù)構(gòu)建的綜合產(chǎn)物，已成為引領(lǐng)數(shù)字化未來的前沿概念。其所創(chuàng)造的虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的互動，正在逐步構(gòu)建一種全新的數(shù)字生活空間與社會體系[1]。

在這樣一個(gè)蓬勃發(fā)展的背景下，元宇宙的基礎(chǔ)技術(shù)正處于迅猛發(fā)展的階段，其中絕大部分技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入投資應(yīng)用的階段[2]。為了快速支持元宇宙的應(yīng)用場景，構(gòu)建通用能力平臺已成為當(dāng)下的重要任務(wù)。這一舉措不僅有助于降低元宇宙開發(fā)交付的難度和成本，還能提升業(yè)務(wù)部門的運(yùn)營效率，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，并為業(yè)務(wù)創(chuàng)新帶來新的價(jià)值。

本文旨在探討元宇宙技術(shù)在通信運(yùn)營商場景下的應(yīng)用與探索，并聚焦于通用能力構(gòu)建對前端應(yīng)用場景的重要作用，為讀者提供一些可落地的通信運(yùn)營商的實(shí)施案例。

二、元宇宙技術(shù)的發(fā)展與在行業(yè)應(yīng)用中存在的問題

（一）元宇宙技術(shù)的發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的迅猛發(fā)展，元宇宙應(yīng)用逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。然而，在元宇宙應(yīng)用的發(fā)展過程中，存在三個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問題亟待解決。

1.數(shù)字建模的效率和精度問題

純數(shù)字建模存在耗時(shí)長、細(xì)節(jié)不足、迭代速度慢等問題。采用更高效的數(shù)字建模技術(shù)，結(jié)合圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺等先進(jìn)技術(shù)，提高數(shù)字建模的精度和速度，是當(dāng)前亟待攻克的技術(shù)難題。

2.元宇宙應(yīng)用高度定制化開發(fā)的挑戰(zhàn)

元宇宙應(yīng)用定制開發(fā)時(shí)面臨的主要挑戰(zhàn)之一是高度定制化。為了解決這個(gè)問題，需要研究如何抽象出共性能力，并建立通用的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以減少重復(fù)開發(fā)成本并提高開發(fā)效率。

3.信息技術(shù)生產(chǎn)力的有效應(yīng)用

對于元宇宙應(yīng)用來說，如何將信息技術(shù)生產(chǎn)力有效地應(yīng)用于運(yùn)營商內(nèi)部應(yīng)用場景和對外賦能場景，是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)，涉及現(xiàn)有IT系統(tǒng)的有效整合和技術(shù)資源的重新分配，以滿足公司內(nèi)外不同場景的需求。

（二）行業(yè)應(yīng)用中存在的問題

近年來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，元宇宙技術(shù)的應(yīng)用場景越來越廣泛。然而，在特定的行業(yè)應(yīng)用場景中，仍然存在一些業(yè)務(wù)問題需要解決。以下是兩個(gè)突出的問題：

1.特定行業(yè)數(shù)字化模型需求

智慧文旅、智慧醫(yī)療等行業(yè)迫切需要在特定環(huán)境下建立數(shù)字化模型，以提升洞察力、推動效率、優(yōu)化運(yùn)營、降低成本和改善客戶體驗(yàn)。如何精準(zhǔn)構(gòu)建數(shù)字化模型以滿足不同行業(yè)的特定需求，仍然是一個(gè)重要的業(yè)務(wù)問題。

2.營銷體驗(yàn)提升問題

盡管元宇宙技術(shù)的應(yīng)用提供了一些新的可能性，但是當(dāng)前的營銷體驗(yàn)仍然存在單向輸出、內(nèi)容載體單一、交互方式單調(diào)等問題。如何利用元宇宙技術(shù)拓展?fàn)I銷體驗(yàn)的多樣性，增強(qiáng)用戶參與感，提高用戶體驗(yàn)品質(zhì)，也是當(dāng)前需要著重解決的業(yè)務(wù)問題。

三、基于通用能力的前端應(yīng)用支撐方案設(shè)計(jì)

（一）方案主要目標(biāo)

核心目標(biāo)是構(gòu)建數(shù)字空間編輯平臺，提供元宇宙通用能力，以實(shí)現(xiàn)快速、低門檻的元宇宙應(yīng)用開發(fā)，降低開發(fā)成本，核心目標(biāo)部分見圖1。支撐方案的擴(kuò)展目標(biāo)包括建立產(chǎn)品展示體驗(yàn)、文旅行業(yè)線上展覽和醫(yī)院就診參觀旅程三個(gè)元宇宙前端應(yīng)用場景。在技術(shù)上，著重攻關(guān)分布式云渲染、3D場景加載和2D圖片向3D快速建模等關(guān)鍵技術(shù)難題，從而達(dá)到提高應(yīng)用性能、用戶體驗(yàn)和開發(fā)效率的目的，擴(kuò)展目標(biāo)部分見圖1。

（二）通用能力構(gòu)建

本方案專注于數(shù)字空間編輯器的構(gòu)建以及虛擬數(shù)字人的設(shè)計(jì)，通過提供強(qiáng)大的通用能力支持，實(shí)現(xiàn)元宇宙應(yīng)用的快速、低門檻開發(fā)。

1.數(shù)字空間編輯器建設(shè)

首先在低代碼編排方面，通過確定應(yīng)用場景、制作模型、導(dǎo)入引擎、編寫腳本、渲染效果調(diào)試、資源檢測和部署打包等步驟，實(shí)現(xiàn)了從零搭建單元應(yīng)用場景的快速完成。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，它使得開發(fā)過程變得更加簡單，即使是非專業(yè)的用戶也能夠輕松完成。此外，該技術(shù)還支持在線協(xié)作，允許用戶進(jìn)行多人同時(shí)編輯，提高了開發(fā)效率。

其次在平臺功能方面，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)內(nèi)資源共建共享、3D場景動線設(shè)計(jì)和多元素?zé)狳c(diǎn)搭建等核心功能，進(jìn)一步提供了一鍵式場景預(yù)覽發(fā)布和多平臺嵌入等關(guān)鍵功能。這些功能使得數(shù)字空間編輯器變得更加完善，不僅提高了開發(fā)效率，也使得最終的應(yīng)用場景更加真實(shí)、生動。

最后在業(yè)務(wù)對接方面，成功實(shí)現(xiàn)了與商品訂購系統(tǒng)的對接，使線上線下渠道得以相互引流。這一技術(shù)突破意味著元宇宙應(yīng)用可以與現(xiàn)實(shí)世界無縫對接，使得用戶能夠在虛擬世界中享受到與現(xiàn)實(shí)世界一樣的購物體驗(yàn)。同時(shí)，該技術(shù)也簡化了用戶的使用流程，提高了購物的便捷性和效率。

2.虛擬數(shù)字人建設(shè)

首先，提供了一套高效的數(shù)字人生成工具，支持捏臉換裝、自由搭配等功能，并能夠無縫地與多種平臺軟件整合，實(shí)現(xiàn)快速應(yīng)用落地。用戶可以根據(jù)自己的需求和喜好自由定制虛擬人物的形象和風(fēng)格，從而更好地滿足個(gè)性化的需求。

其次，在內(nèi)容生成功能方面，虛擬數(shù)字人設(shè)計(jì)不僅具備快速生成高質(zhì)量的數(shù)字人輕量視頻/圖片的能力，更能滿足用戶多樣化內(nèi)容需求。這種設(shè)計(jì)使得虛擬人物具備了更高的真實(shí)感和逼真度，從而更好地與現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行融合。此外，用戶還可以根據(jù)自己的需求自由定制虛擬人物的行為和語言，實(shí)現(xiàn)更加生動、真實(shí)的交互體驗(yàn)。

最后，在技術(shù)集成方面，通過數(shù)字人模型資產(chǎn)上傳功能和標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)端接口的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字人模型的自動適配和無縫集成。這一創(chuàng)新技術(shù)使得虛擬數(shù)字人的創(chuàng)建和應(yīng)用更加便捷高效，同時(shí)也極大地提升了用戶體驗(yàn)和應(yīng)用價(jià)值。此外，還利用標(biāo)準(zhǔn)的視頻傳輸協(xié)議，確保內(nèi)容能夠流暢傳輸至客戶使用場景。這一技術(shù)的突破使得虛擬數(shù)字人在元宇宙應(yīng)用中更加生動真實(shí)，提升用戶的沉浸感和體驗(yàn)感。

（三）前端應(yīng)用方案

在元宇宙應(yīng)用領(lǐng)域，針對不同業(yè)務(wù)場景的前端應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)了一系列基于通用能力的全面且具體的方案。

首先，在產(chǎn)品展示體驗(yàn)場景中，致力于創(chuàng)造與傳統(tǒng)展示體驗(yàn)不同的數(shù)字化體驗(yàn)，見圖2。傳統(tǒng)體驗(yàn)側(cè)重?cái)⑹龉适?、聘請代言人、面向用戶和?shí)物權(quán)益，而元宇宙體驗(yàn)側(cè)重創(chuàng)造劇情、塑造數(shù)字虛擬人為代言人、數(shù)字權(quán)益，同時(shí)面向用戶和數(shù)字替身。通過元宇宙能力的支持，在智慧門禁、智慧客廳、智慧書房等場景上，提供線上能力以及社會渠道線下全景3D沙盤環(huán)境，消除了時(shí)空限制，實(shí)現(xiàn)了沉浸式體驗(yàn)，從而激發(fā)了用戶的購買欲望。同時(shí)，利用數(shù)字虛擬人的能力，打造了數(shù)字導(dǎo)購系統(tǒng)，有效地解決了用戶疑惑并提升了用戶體驗(yàn)。在個(gè)人/家庭營銷與政企營銷場景中，注重了不同場景之間的差異，如，在觸達(dá)路徑上，個(gè)人/家庭營銷的場景多而廣泛，適用刺激式，而政企營銷的場景少而專業(yè)，適用顧問式。政企營銷更強(qiáng)調(diào)效果優(yōu)先，宜采用標(biāo)桿案例。通過場景化、劇情化和游戲化的設(shè)計(jì)，以及虛擬顧問和虛擬空間的支持，提供5G專網(wǎng)等政企產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用標(biāo)桿案例的虛擬體驗(yàn)，滿足了用戶多樣化的需求，并有效提升了產(chǎn)品的市場競爭力。

其次，在線上展覽場景中，致力于打造全天候線上展會，滿足了展會從業(yè)者和消費(fèi)者的多樣化需求，同時(shí)提供了高品質(zhì)渲染效果的數(shù)字內(nèi)容，滿足了展商對于數(shù)字化展示空間的快速搭建需求，見圖3。線上展覽的主要模塊包括：1.云展會：提供即時(shí)渲染、實(shí)時(shí)在線的沉浸式互動元宇宙體驗(yàn)。2.云活動：提供更加靈活便捷的發(fā)布會等形式，提升參與率和效果。3.云對接：線上搜索、智能匹配，快速實(shí)現(xiàn)供采雙方需求對接。4.云商城：提供線上渠道的用戶引流，促進(jìn)交易量提升。通過使用VR、AR和AI技術(shù)，將元宇宙融入線下線上展覽，提供沉浸式觀賞體驗(yàn)，提升展會影響力。用戶可自由探索三維展品，AR技術(shù)將展品與現(xiàn)實(shí)場景疊加，AI推薦展品和規(guī)劃路徑。虛擬展館可沉浸式欣賞展品，交流分享體驗(yàn)。這些創(chuàng)新體驗(yàn)?zāi)Ｊ教嵘擞^賞體驗(yàn)，擴(kuò)大了展會影響力。

最后，在醫(yī)院就診參觀旅程場景中，依托于醫(yī)院信息化市場的廣闊前景，構(gòu)建了虛實(shí)融合、順暢高效的醫(yī)院元宇宙場景，為參觀者提供了深入的考查見解，為患者提供更便捷的助診服務(wù)，并推動了醫(yī)院服務(wù)質(zhì)量和效率的提升。通過精準(zhǔn)的1：1復(fù)刻技術(shù)，再現(xiàn)了醫(yī)院的歷史文化環(huán)境，使參觀者能夠在虛擬世界中身臨其境地感受醫(yī)院獨(dú)特的文化氛圍。AR實(shí)景導(dǎo)航和VR全景導(dǎo)航等前沿技術(shù)的運(yùn)用，使得在元宇宙中導(dǎo)航變得更加流暢、自然，為參觀者和患者提供了前所未有的沉浸式體驗(yàn)。此外，還為參觀者提供了獨(dú)特的數(shù)字產(chǎn)品，如虛擬人物、醫(yī)院文創(chuàng)NFT紀(jì)念幣等，以此推動醫(yī)院數(shù)字文化的發(fā)展。這些數(shù)字產(chǎn)品不僅具有紀(jì)念意義，更是在傳承和推廣醫(yī)院文化方面具有深遠(yuǎn)的影響。

（四）核心技術(shù)攻關(guān)

為解決元宇宙技術(shù)應(yīng)用面臨的問題，重點(diǎn)攻關(guān)分布式云渲染、復(fù)雜場景快速加載和2D到3D的快速建模等技術(shù)問題。分布式云渲染能降低客戶端硬件要求[3]，基于WebRTC和Unity版本SDK，可實(shí)現(xiàn)高效的音視頻傳輸和并行渲染。在實(shí)際應(yīng)用中，可考慮在WebRTC框架下利用集群渲染技術(shù)，建立高效的分布式渲染系統(tǒng)。

復(fù)雜場景快速加載方面，可采取LOD技術(shù)、場景分塊和動態(tài)加載等策略，提高加載速度并保持真實(shí)感[4-5]。為了更好地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜場景快速加載，可以考慮結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)的方法，進(jìn)一步智能地選擇需要加載的物體和細(xì)節(jié)級別，提高加載速度并保持場景的真實(shí)感。

2D到3D的快速建模技術(shù)能解決耗時(shí)長、細(xì)節(jié)差、迭代慢等問題，實(shí)現(xiàn)輕量級快速原型建模。在應(yīng)用中，可以考慮采用深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法進(jìn)行2D到3D的快速建模。例如，使用條件隨機(jī)場（CRF）等模型來指導(dǎo)圖像的三維重建，同時(shí)結(jié)合使用無監(jiān)督學(xué)習(xí)和自監(jiān)督學(xué)習(xí)的方法來訓(xùn)練模型，減少對大量標(biāo)注數(shù)據(jù)的依賴。

四、快餐車模式和中央廚房模式的實(shí)施策略

為了更好地滿足各個(gè)業(yè)務(wù)場景的前端應(yīng)用需求，提出了兩種應(yīng)用實(shí)施模式，即快餐車模式（SaaS）和中央廚房模式（PaaS），以實(shí)現(xiàn)元宇宙全網(wǎng)應(yīng)用的快速復(fù)用和個(gè)性化定制，見圖4。

在快餐車模式下，針對租戶需求與平臺標(biāo)準(zhǔn)場景模板較為匹配的情況，提供了一系列增值場景模板，使租戶能夠直接使用或通過簡單的元素替換配置后快速發(fā)布應(yīng)用。這種模式下，租戶可以快速啟動應(yīng)用并根據(jù)自身需求定制應(yīng)用場景，從而實(shí)現(xiàn)快速上線應(yīng)用的目標(biāo)。

在中央廚房模式下，針對租戶需求與平臺標(biāo)準(zhǔn)場景模板不匹配的情況，鼓勵租戶與平臺進(jìn)行積極反饋，以便平臺能夠根據(jù)通用能力開發(fā)新增場景模板。這種模式下，租戶的反饋將直接促使平臺研發(fā)新的場景模板，并在上線后為租戶提供定制化的應(yīng)用解決方案。

通過這兩種推廣模式的靈活運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)元宇宙應(yīng)用的快速推廣和個(gè)性化定制，從而更好地滿足不同租戶的多樣化需求，并推動元宇宙技術(shù)在各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。

五、結(jié)語

本研究分析了通用的數(shù)字空間編輯器和虛擬數(shù)字人通用能力，為元宇宙應(yīng)用場景的快速支持提供技術(shù)保障，并深入探討了在通信運(yùn)營商的產(chǎn)品營銷、線上展覽、虛擬參觀等多個(gè)場景的應(yīng)用方案。通過降低開發(fā)難度、提升效率，并優(yōu)化用戶體驗(yàn)，已在項(xiàng)目實(shí)踐中取得初步成果。未來，將深入探索元宇宙與不同行業(yè)的結(jié)合，強(qiáng)化其通用能力，實(shí)現(xiàn)更高水平的虛實(shí)融合與智能干預(yù)。希望能為相關(guān)領(lǐng)域提供有益的啟示，為元宇宙技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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作者單位：中國移動通信集團(tuán)廣東有限公司

■ 責(zé)任編輯：張津平、尚丹