元宇宙技术在通信运营商行业应用场景的探索与研究

张斌 黄倚霄 罗锐

摘要：根据元宇宙的技术特点，通过分析当前通信运营商在2B和2C业务发展中的痛点问题，提出了以元宇宙技术为手段的解决方案。该方案搭建了通用的数字空间编辑器和虚拟数字人，并针对产品营销、线上展览、虚拟参观等多个场景给出了具体实现方式。此外，提出了两种不同的实施策略，以满足快速复用和个性化定制的要求，为通信运营商在元宇宙应用落地过程提供指导和参考。

关键词：元宇宙；数字空间编辑器；数字人

一、前言

随着信息技术的迅猛发展，元宇宙（Metaverse）作为当今技术构建的综合产物，已成为引领数字化未来的前沿概念。其所创造的虚拟世界与现实世界的互动，正在逐步构建一种全新的数字生活空间与社会体系[1]。

在这样一个蓬勃发展的背景下，元宇宙的基础技术正处于迅猛发展的阶段，其中绝大部分技术已经进入投资应用的阶段[2]。为了快速支持元宇宙的应用场景，构建通用能力平台已成为当下的重要任务。这一举措不仅有助于降低元宇宙开发交付的难度和成本，还能提升业务部门的运营效率，增强用户体验，并为业务创新带来新的价值。

本文旨在探讨元宇宙技术在通信运营商场景下的应用与探索，并聚焦于通用能力构建对前端应用场景的重要作用，为读者提供一些可落地的通信运营商的实施案例。

二、元宇宙技术的发展与在行业应用中存在的问题

（一）元宇宙技术的发展

随着计算机图形学和虚拟现实技术的迅猛发展，元宇宙应用逐渐成为人们关注的热点。然而，在元宇宙应用的发展过程中，存在三个关键的技术问题亟待解决。

1.数字建模的效率和精度问题

纯数字建模存在耗时长、细节不足、迭代速度慢等问题。采用更高效的数字建模技术，结合图像处理、计算机视觉等先进技术，提高数字建模的精度和速度，是当前亟待攻克的技术难题。

2.元宇宙应用高度定制化开发的挑战

元宇宙应用定制开发时面临的主要挑战之一是高度定制化。为了解决这个问题，需要研究如何抽象出共性能力，并建立通用的技术规范和标准，以减少重复开发成本并提高开发效率。

3.信息技术生产力的有效应用

对于元宇宙应用来说，如何将信息技术生产力有效地应用于运营商内部应用场景和对外赋能场景，是一个重要的挑战，涉及现有IT系统的有效整合和技术资源的重新分配，以满足公司内外不同场景的需求。

（二）行业应用中存在的问题

近年来，随着技术的不断进步，元宇宙技术的应用场景越来越广泛。然而，在特定的行业应用场景中，仍然存在一些业务问题需要解决。以下是两个突出的问题：

1.特定行业数字化模型需求

智慧文旅、智慧医疗等行业迫切需要在特定环境下建立数字化模型，以提升洞察力、推动效率、优化运营、降低成本和改善客户体验。如何精准构建数字化模型以满足不同行业的特定需求，仍然是一个重要的业务问题。

2.营销体验提升问题

尽管元宇宙技术的应用提供了一些新的可能性，但是当前的营销体验仍然存在单向输出、内容载体单一、交互方式单调等问题。如何利用元宇宙技术拓展营销体验的多样性，增强用户参与感，提高用户体验品质，也是当前需要着重解决的业务问题。

三、基于通用能力的前端应用支撑方案设计

（一）方案主要目标

核心目标是构建数字空间编辑平台，提供元宇宙通用能力，以实现快速、低门槛的元宇宙应用开发，降低开发成本，核心目标部分见图1。支撑方案的扩展目标包括建立产品展示体验、文旅行业线上展览和医院就诊参观旅程三个元宇宙前端应用场景。在技术上，着重攻关分布式云渲染、3D场景加载和2D图片向3D快速建模等关键技术难题，从而达到提高应用性能、用户体验和开发效率的目的，扩展目标部分见图1。

（二）通用能力构建

本方案专注于数字空间编辑器的构建以及虚拟数字人的设计，通过提供强大的通用能力支持，实现元宇宙应用的快速、低门槛开发。

1.数字空间编辑器建设

首先在低代码编排方面，通过确定应用场景、制作模型、导入引擎、编写脚本、渲染效果调试、资源检测和部署打包等步骤，实现了从零搭建单元应用场景的快速完成。这种技术的优点在于，它使得开发过程变得更加简单，即使是非专业的用户也能够轻松完成。此外，该技术还支持在线协作，允许用户进行多人同时编辑，提高了开发效率。

其次在平台功能方面，实现了行业内资源共建共享、3D场景动线设计和多元素热点搭建等核心功能，进一步提供了一键式场景预览发布和多平台嵌入等关键功能。这些功能使得数字空间编辑器变得更加完善，不仅提高了开发效率，也使得最终的应用场景更加真实、生动。

最后在业务对接方面，成功实现了与商品订购系统的对接，使线上线下渠道得以相互引流。这一技术突破意味着元宇宙应用可以与现实世界无缝对接，使得用户能够在虚拟世界中享受到与现实世界一样的购物体验。同时，该技术也简化了用户的使用流程，提高了购物的便捷性和效率。

2.虚拟数字人建设

首先，提供了一套高效的数字人生成工具，支持捏脸换装、自由搭配等功能，并能够无缝地与多种平台软件整合，实现快速应用落地。用户可以根据自己的需求和喜好自由定制虚拟人物的形象和风格，从而更好地满足个性化的需求。

其次，在内容生成功能方面，虚拟数字人设计不仅具备快速生成高质量的数字人轻量视频/图片的能力，更能满足用户多样化内容需求。这种设计使得虚拟人物具备了更高的真实感和逼真度，从而更好地与现实世界进行融合。此外，用户还可以根据自己的需求自由定制虚拟人物的行为和语言，实现更加生动、真实的交互体验。

最后，在技术集成方面，通过数字人模型资产上传功能和标准服务端接口的设计，实现了数字人模型的自动适配和无缝集成。这一创新技术使得虚拟数字人的创建和应用更加便捷高效，同时也极大地提升了用户体验和应用价值。此外，还利用标准的视频传输协议，确保内容能够流畅传输至客户使用场景。这一技术的突破使得虚拟数字人在元宇宙应用中更加生动真实，提升用户的沉浸感和体验感。

（三）前端应用方案

在元宇宙应用领域，针对不同业务场景的前端应用需求，设计了一系列基于通用能力的全面且具体的方案。

首先，在产品展示体验场景中，致力于创造与传统展示体验不同的数字化体验，见图2。传统体验侧重叙述故事、聘请代言人、面向用户和实物权益，而元宇宙体验侧重创造剧情、塑造数字虚拟人为代言人、数字权益，同时面向用户和数字替身。通过元宇宙能力的支持，在智慧门禁、智慧客厅、智慧书房等场景上，提供线上能力以及社会渠道线下全景3D沙盘环境，消除了时空限制，实现了沉浸式体验，从而激发了用户的购买欲望。同时，利用数字虚拟人的能力，打造了数字导购系统，有效地解决了用户疑惑并提升了用户体验。在个人/家庭营销与政企营销场景中，注重了不同场景之间的差异，如，在触达路径上，个人/家庭营销的场景多而广泛，适用刺激式，而政企营销的场景少而专业，适用顾问式。政企营销更强调效果优先，宜采用标杆案例。通过场景化、剧情化和游戏化的设计，以及虚拟顾问和虚拟空间的支持，提供5G专网等政企产品行业应用标杆案例的虚拟体验，满足了用户多样化的需求，并有效提升了产品的市场竞争力。

其次，在线上展览场景中，致力于打造全天候线上展会，满足了展会从业者和消费者的多样化需求，同时提供了高品质渲染效果的数字内容，满足了展商对于数字化展示空间的快速搭建需求，见图3。线上展览的主要模块包括：1.云展会：提供即时渲染、实时在线的沉浸式互动元宇宙体验。2.云活动：提供更加灵活便捷的发布会等形式，提升参与率和效果。3.云对接：线上搜索、智能匹配，快速实现供采双方需求对接。4.云商城：提供线上渠道的用户引流，促进交易量提升。通过使用VR、AR和AI技术，将元宇宙融入线下线上展览，提供沉浸式观赏体验，提升展会影响力。用户可自由探索三维展品，AR技术将展品与现实场景叠加，AI推荐展品和规划路径。虚拟展馆可沉浸式欣赏展品，交流分享体验。这些创新体验模式提升了观赏体验，扩大了展会影响力。

最后，在医院就诊参观旅程场景中，依托于医院信息化市场的广阔前景，构建了虚实融合、顺畅高效的医院元宇宙场景，为参观者提供了深入的考查见解，为患者提供更便捷的助诊服务，并推动了医院服务质量和效率的提升。通过精准的1：1复刻技术，再现了医院的历史文化环境，使参观者能够在虚拟世界中身临其境地感受医院独特的文化氛围。AR实景导航和VR全景导航等前沿技术的运用，使得在元宇宙中导航变得更加流畅、自然，为参观者和患者提供了前所未有的沉浸式体验。此外，还为参观者提供了独特的数字产品，如虚拟人物、医院文创NFT纪念币等，以此推动医院数字文化的发展。这些数字产品不仅具有纪念意义，更是在传承和推广医院文化方面具有深远的影响。

（四）核心技术攻关

为解决元宇宙技术应用面临的问题，重点攻关分布式云渲染、复杂场景快速加载和2D到3D的快速建模等技术问题。分布式云渲染能降低客户端硬件要求[3]，基于WebRTC和Unity版本SDK，可实现高效的音视频传输和并行渲染。在实际应用中，可考虑在WebRTC框架下利用集群渲染技术，建立高效的分布式渲染系统。

复杂场景快速加载方面，可采取LOD技术、场景分块和动态加载等策略，提高加载速度并保持真实感[4-5]。为了更好地实现复杂场景快速加载，可以考虑结合神经网络和深度学习的方法，进一步智能地选择需要加载的物体和细节级别，提高加载速度并保持场景的真实感。

2D到3D的快速建模技术能解决耗时长、细节差、迭代慢等问题，实现轻量级快速原型建模。在应用中，可以考虑采用深度学习和神经网络的方法进行2D到3D的快速建模。例如，使用条件随机场（CRF）等模型来指导图像的三维重建，同时结合使用无监督学习和自监督学习的方法来训练模型，减少对大量标注数据的依赖。

四、快餐车模式和中央厨房模式的实施策略

为了更好地满足各个业务场景的前端应用需求，提出了两种应用实施模式，即快餐车模式（SaaS）和中央厨房模式（PaaS），以实现元宇宙全网应用的快速复用和个性化定制，见图4。

在快餐车模式下，针对租户需求与平台标准场景模板较为匹配的情况，提供了一系列增值场景模板，使租户能够直接使用或通过简单的元素替换配置后快速发布应用。这种模式下，租户可以快速启动应用并根据自身需求定制应用场景，从而实现快速上线应用的目标。

在中央厨房模式下，针对租户需求与平台标准场景模板不匹配的情况，鼓励租户与平台进行积极反馈，以便平台能够根据通用能力开发新增场景模板。这种模式下，租户的反馈将直接促使平台研发新的场景模板，并在上线后为租户提供定制化的应用解决方案。

通过这两种推广模式的灵活运用，可以实现元宇宙应用的快速推广和个性化定制，从而更好地满足不同租户的多样化需求，并推动元宇宙技术在各个业务领域的广泛应用和发展。

五、结语

本研究分析了通用的数字空间编辑器和虚拟数字人通用能力，为元宇宙应用场景的快速支持提供技术保障，并深入探讨了在通信运营商的产品营销、线上展览、虚拟参观等多个场景的应用方案。通过降低开发难度、提升效率，并优化用户体验，已在项目实践中取得初步成果。未来，将深入探索元宇宙与不同行业的结合，强化其通用能力，实现更高水平的虚实融合与智能干预。希望能为相关领域提供有益的启示，为元宇宙技术应用的发展贡献力量。

参考文献

[1]董浩宇.“元宇宙”特性、概念与商业影响研究——兼论元宇宙中的营销传播应用[J].现代广告，2022（08）：4-12.

[2]德勤.元宇宙系列白皮书—未来已来：全球XR产业洞察[EB/OL].（2021-12-02）[2023-10-19].https：//www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/cn/Documents/technology-media-telecommunications/ eloitte-cn-tmt-xr-zh-211202.pdf.

[3]陆平，盛斌，朱方.下一代通信助力实时分布云渲染[J].中兴通讯技术，2021，27（01）：17-20.

[4]闫爽，郭兰博，王严，等.基于LOD技术的虚拟场景建模方法的研究与应用[J].测绘与空间地理信息，2021，44（09）：145-147.

[5]丁田妹，徐发达.三维模型中多层次细节LOD技术研究[J].电子制作，2021（18）：35-37.

作者单位：中国移动通信集团广东有限公司

■ 责任编辑：张津平、尚丹