6G全息通信五大应用场景白皮书-43正式版

中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）前 言第六代移动通信技术将在未来完成空天地海全覆盖，实现随时随地安全稳定的万物智联。与5G通信技术相比，新一代的6G将在形成行业跃迁的同时，催生出新的应用场景[1]。随着高分辨率3D显示终端设备的不断进化，在6G通讯网络的加持下，以“数字孪生+AI+全息显示”的全息通信将成为可能。未来的全息通信能够将真实或虚拟的3D显示信息与其他多通道感官信息自然逼真的还原，广泛连接人-机-物-环境，重新定义新的通信方式与交互范式。全息通信将广泛应用于未来的文化、教育、医疗、娱乐等多个行业和领域，使用户能够，打破时空的限制，实现具身交互，远程面面交流，真正获得虚实融合的全新体验，让用户能够真正得获得身临其境的沉浸感，提升生产生活效率。但是，全息通信对全息显示技术和设备具有很强的依赖性，要求采集端设备能够完整地采集到全部信息，同时显示端设备能够真实地重现信息，在做到高分辨率，强立体感的同时，为扩大应用范围，设备应尽可能轻量化和低成本。同时对通信网络的性能也提出了更高的要求，全息信息的规模和体验效果要求网络的稳定性、安全性、带宽、时延等都要达到新的高度。全息通信将为全息显示设备制造产业和通信网络运营商带来新的业务与商机，因此为了全息通信业务的推进，本白皮书将分别从五大场景的行业领域、流程交互、业务模型等方面为读者展现最能体现6G能力的未来全息应用图景。希望能够为产业的规划发展提供参考和指引。2中国移动6G全息通信应用场景白皮书（2022）目录1.全息场景特征综述51.1全息用户群体分析61.1.1用户特征分析61.1.2用户需求类型分析71.2全息场景特征91.3全息场景价值判断102.微时延超精度人机协同132.1场景概述132.2场景特点132.3应用案例162.3.1主要应用案例：远程异地问诊162.3.2其他应用案例173.大容量融智能孪生网络183.1场景概述183.2场景特点183.3应用案例213.3.1主要应用案例：全息车载辅助驾驶213.3.2其他应用案例224.强冲击全沉浸虚实融合244.1场景概述244.2场景特点244.3应用案例274.3.1主要应用案例：全息婚礼274.3.2其他应用案例285.跨时空多模态具身交互295.1场景概述295.2场景特点293中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）5.3应用案例 315.3.1主要应用案例：全息剧本杀 315.3.2其他应用案例 336.多信维高保真人际互动 356.1场景概述 356.2场景特点 356.3应用案例 386.3.1主要应用案例：全息健身 386.3.2其他应用案例：远程异地问诊 39参考文献 41编写单位及作者 434中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）1.全息场景特征综述近年来随着全息技术的提高，全息在各个领域的应用数量和形式也逐渐增多。从最初的简单展示，到目前的可交互立体显示，全息的应用已经愈显成熟。目前全息应用较为成熟的领域有服务与销售、游戏、影院、新闻与舞美、教育、驾驶、文化和体育业。6G相较于5G，传输速度更快、计算能力更优、承载能力更好、展示样式更加多元。相比较于5G时代下的伪全息，在未来真正的全息将做到商用穿插在我们的日常生活[2]，影响我们的方方面面。全息的应用场景未来如此广泛，因此，一方面为了便于大众理解，另一方面也便于技术的储备和产业链的建设，清晰完善的场景特征是必要的。在挖掘场景特征方面，从场景组成的要素—用户和需求出发，总结用户及其需求特点，便于提炼场景的特征。其次，全息丰富的子场景，在未来发展的优先级和重要程度也有所区别，因此通过场景的特征对场景的价值进行判别和排序，有助于重要紧急场景的快速发展。白皮书分析了15种行业，128个应用场景，根据应用场景的技术特性提出了6G全息五大类别应用场景，如图1.图1 6G全息通信5大类应用场景5中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）1.1全息用户群体分析1.1.1用户特征分析·范围特征：面向大众的普适性从专业性来看，大多的全息场景对用户技能专业性无要求，具有面向大众的普适性，如图所示。一方面因为全息更多为展示、交互上的升级，因此专业能力上无明显限制；另一方面也因为全息产品对全息技术的实现效果要求较高，面向大众使用的情况下，受众也会扩大，从而能有效的分摊成本，经济效益更好。·数量特征：倾向公共群体使用从使用产品时的用户数量来看，面向群体使用的产品占比较多，如图所示。一方面在于全息显示依赖于精密设备，较高的成本决定了面向多人、公共的场景会优先发展，例如商场、影院等。另一方面，多人使用的场景更能体现全息内容的多模态互动性价值，也是未来人与人、人与场景见交互的必然趋势。·性别特征：男女均衡无偏向从性别来看，大部分全息产品没有明显的性别偏向，男女均适用，如图所示。但由于男性在游戏娱乐方面有偏好，面向男性的定制化全景场景相比女性在类型上要更为丰富。例如智能音箱虚拟人物场景，重要用户类型之一是喜爱二次元的年轻人。图2全息用户特征图·身份特征：兴趣和职业为主导6中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）目前全息产品的各类用户大部分是全群体的，如图所示，无条件限制，通过兴趣或职业身份划分。例如全息游戏、体育、影院领域面向的用户类型，大多是喜爱这类领域的人群。而全息医疗、军事等相对专业领域，则是面向固定职业的用户类型。图3全息用户兴趣与职业特征图1.1.2用户需求类型分析·需求等级模型根据全息产品的功能特点，将马斯洛需求等级模型进行优化，更加贴合全息场景。优化后的需求模型等级分为5个层级，如图所示，按照从高到低分别为：1）求知层：满足用户提高个人技能、提升自我的需求；2）情感层：满足用户在陪伴、互动、心灵寄托等情感方面的需求；3）沟通层：产品信息明确、传输时效以及内容丰富，满足用户沟通、社交需求；4）体验层：感官体验好，满足身心愉悦的需求；5）安全层：满足健康、安全等人身基本保障需求，使用户远离危险、保持健康。7中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）图4全息需求等级模型图·需求等级特点分析（1）求知、情感及沟通类需求求知、情感和沟通类需求，主要包含全息文化、家居、舞美、新闻领域下的场景。例如虚拟艺术品展览满足用户获得艺术熏陶的求知需求。这类场景共同的特点是大型、公共的场所，传递有价值、有内涵的信息。面向的用户特点是广泛、无明显的职业等要求限制。但目前全息在这些场景中的产品类型较少，场景覆盖狭窄。原因主要有两点：一是成本高，此类场景对显示技术和内容画面要求较高。二是需要用户具有一定的知识水平和文化素养，用户体量偏小。（2）体验类需求体验类需求主要包含全息广告、游戏、影院和房地产。例如全息立体广告、沉浸式观影和虚拟健身指导等，都在满足功能的基础上为用户带来更新鲜刺激的体验。这类场景的特点是多元化，并与休闲娱乐息息相关。覆盖的场景包含了人们生活中休闲娱乐的各个方面，产品类型丰富，且全息的应用也较为成熟。面向的用户类型也十分多样，具有广泛性。（3）安全类需求安全类需求主要包含全息医疗、驾驶、采矿和军事。例如手术模拟、驾驶辅助、作战模拟等，都是为了保障用户的人身安全和健康。这类场景的特点基本偏私密，独立性强。面向的用户具有相应的专业能力，8中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）有明显的职业特征。通过调研，可以发现这些应用大多是实验室阶段。原因主要有两点：一是技术难度大，与安全相关的功能需要更高的显示精准度。二是成本高，用户群体小，并且需要长时间投入，因此收益不明显。·全息场景需求总结总体来说，全息目前在满足用户休闲娱乐的场景中应用广泛，且能满足大部分、普适的用户，未来在满足安全、情感、求知的场景中，发展潜力大。如图5所示，占比最大的是体验类。与日常生活相关，受众广，因此应用较多。其次面向虚拟操控和场景模拟的安全类产品也有较高的比例。其中占比最少是的求知、情感沟通类。此类产品是基于全息技术与AI技术的结合，对于全息成像信息的传递也十分严苛。因此对未来全息的专业性和技术性提出更多挑战。图5全息需求等级占比图1.2全息场景特征当前全息场景丰富多样，在全息场景中真实现场与虚拟三维建模影像相交融、场景带给人强烈的视觉和感官冲击；在全息场景中人与人的交流跨越时间空间，信息以高实时和多维度的进行传播。并且全息融合着人工智能，带给人们身临其境的交互体验，宛若面对面真实的重现。在场景的六个组成维度空间、时间、交互、心理、感官、内容上，全息场景的特征可以总结为：融虚实、强冲击、跨时空、高实时、多信维、智能化、具身交互、真实重现。9中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）6全息场景特征体系图图中，扇形长度代表特征的显著度，弧度代表特征的重要度。其中显著度表示全息场景在该特征上表现是否明显，重要度表示该特征对全息场景的重要程度。其中具体分值是由感性词打分结果根据平均值和标准差分别计算。全息将赋予人们更优质的体验与交流方式，颠覆传统平面交互。全息场景将虚拟影像与用户真实影像进行高度融合，带来极富冲击性的体验。同时依赖全息技术与通信技术的紧密结合，用户之间可以跨越时间和空间，进行实时的沟通与交互，打破物理时空的限制。信息的传输与展示不再是单一的视觉或听觉，而是可以融合三维立体的影像与视听触嗅味五感的多维度信息，在重现真实影像的同时，给用户带来身临其境的具身交互体验感。1.3全息场景价值判断随着6G技术的发展，未来将会出现新的技术来承载新的应用，传输速度更快、计算能力更优、承载能力更好、展示样式更加多元。全息应用场景将涉及农业、采矿业、制造业、建筑业、交通运输业、科学研究和技术服务、居民服务、体育行业、文化业、娱乐行业和金融业。从用户价值指标、全息内容需求指标、全息交互需求指标、6G技术需求度指标四个维度进行分析，建立价值判断指标体系，通过大量数据分析研究，得出未来全息场景价值判断由基础层、决定层、10中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）个性层组成，基础层主要为依托6G技术的需求度，决定层主要为用户价值，个性层主要为特殊体验的需求，其中用户价值是全息应用场景存在的意义。图7全息场景价值判别图结合全息应用场景对价值判断指标体系进行综合权重分析，对权重较高的指标总结分析发现结果贴合全息场景特性研究，即全息应用场景具有真实重现、虚实融合、具身交互、延伸时空的典型特征，同时得出了5大类全息应用场景。图86G全息场景应用场景典型特征11中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）图96G全息场景5大应用场景12中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）2.微时延超精度人机协同2.1场景概述人机协同任务对实时性和传输以及信息呈现的精度的要求是非常高的，传统通讯网络存在的固有数据通信延迟问题将会在6G时代大幅度减少，这让微时延超精度的人机协同成为可能。传统的人机交互将走向远程，走向线上，完整实时的交互通信将通过全息显示的方式在人机之间建立，大幅度增加了从业者的自由度，提升了人机协同的工作效率，相比于5G时代已经满足的双向端到端1ms的时延，该全息通信场景提出的是对时延和传输精度都更进一步的要求。2.2场景特点6G网络的低时延[3-6]，以及全息显示的超高精度，使得微时延高精度人机协同场景将能够在医疗，制造业等领域广泛应用。医院的专科医生在高性能通讯网络的赋能下，能在触觉，视觉等多维数据与病人端交互中，对病人远程实施远程问诊。此外，工作人员通过6G通讯网络，在安全场所传输手部移动数据，操纵实验室内机器人进行高危化学实验操作，提高了特殊场所下作业的安全性。为完13中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）成以上场景中的任务，需要满足以下要求：1.实现高数据质量，以保证传输的目标人像或物像还原程度较高。例如在远程异地问诊场景中，将病患的数字孪生体以高还原度呈现在医生端，则更有助于医生对疾病的诊断。2.实现高实时性数据传输，以保证用户与全息影像之间的交互行为精确反馈，同时获得较为真实的感官体验。例如在全息生化实验场景中，将操作者的行为实时传输到虚拟物品并获得数据反馈，虚拟物品反过来输出的数据呈现在操作者端，获得无时间差的交互和感官体验。3.实现高网络稳定性，以确保数据传输连续，保障人身安全及健康。例如院外远程急救场景中，稳定的网络能够将异地病人的病情影像实时无中断地传输到医生端，医生及时做出诊断和急救方案，为病人的人身安全和健康争取宝贵的营救时间。微时延高精度人机协同具有一系列较强的全息场景特性，如图10所示。核心的特点表现在较高的全真态属性，例如应用场景之一的全息生化实验具有较强的影像拟真化。场景中的产品依赖实体，虚实融合程度较高，同时，产品能够带给用户新鲜和刺激感从而产生较强的冲击感。由于存在多用户实时沟通、信息传递快速的特征，因此场景的实时态也较强。另外，低时延精密辅助场景能够灵活感知环境和人类行为并作出反馈，也能使用户进行沉浸式交互和多感官交融，从而具有较强的融智态和具身交互态。图10 微时延超精度人机协同场景特性14中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）为达到较好的用户体验，低时延精密辅助场景对技术具有较高的要求。如11和12所示，其突出特点是场景需求亟待性大，传输数据质量高。场景应用了高分辨率显示技术，要求端到端的数据传输的即时性更高且传输可靠性更强[7]。因此，低时延精密辅助场景要求时延<0.5ms，带宽1Gbit/s～1Tbit/s，定位精度<1mm，分辨率16K，色域100%NTSC，对6G网络提出了高数据传输上下行速率、低空口时延、强网络稳定性的要求。图11 微时延超精度人机协同场景技术需求度图12 微时延超精度人机协同场景技术和体验指标对比15中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）2.3应用案例2.3.1主要应用案例：远程异地问诊在远程异地问诊场景中，6G能够高速率低时延传输大规模数据、高真实度呈现全息，从而使超远距离问诊成为可能，这将让边远地区的居民也有机会接受一流医疗资源的服务，让医生难以到达的特殊场所内伤病患也能得到远方医生的及时问诊。如图13所示，边远地区病人能够当地进行身体体征数据、病情数据、医学影像数据等多方位数据的采集。采集到的数据将会生成病人数字孪生体并被上传至远方医院在线问诊专区。医生通过观察与问诊，提供高可靠的诊断结果或进行联合诊治。图13 远程异地问诊系统如图14所示，远程异地问诊场景大多通过模型来传输单人、动态或虚拟态物体以及虚拟环境等内容，最广泛使用的交互方式为手势交互和触控交互。16中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）图14 远程异地问诊传输内容与交互方式映射2.3.2其他应用案例（1）院外远程急救在救护车上，病人的病情会被全息设备采集，并实时传输到医院完整呈现，以供医生进行实时诊断。得到伤患的全息影像、体征数据等信息，就可以分配专业医生安排入院急救方案。同时，救护车将采集医院内医师与车内医生的影像进行双向传输呈现，让院内医生能够实时对车内的急救进行交互。（2）全息生化实验在全息生化实验场景下，基于全息显示技术搭建起仿真实验环境，研究人员可以对虚拟实验器材进行操作。研究人员操作的运动特征都会被采集传输，远程可以同步重现真人动作对生化实验协同操作，同时实验结果也会被全息呈现至研究员处，在完成实验的同时确保了安全性。17中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）3.大容量融智能孪生网络3.1场景概述大容量融智能孪生网络对数据传输体量、传输距离和网络感知能力要求很高，需要通讯网络同时具备远距离大数据传输及AI驱动的信息处理与决策能力。6G通讯网络大带宽低时延与广连接的特性，能够在超距离大数据传输下保持良好的稳定性，大幅提升孪生网络监控管理的效率。用户可通过全息呈现远程查看场景的全方位信息，同时，上传的数据在人工智能技术的加持下，实时分析，为产业赋能，实现AI、数字孪生与6G网络的紧密结合。3.2场景特点大容量融智能孪生网络场景主要运用于宏观态势监测、车联网、自动化农业、工业资源调配和处理等应用领域。因此，用户的使用偏向职业技术场景，且此类18中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）用户的需求集中于大规模数据的智能化精准采集、传输、处理与实时交互或决策。目前，大容量融智能孪生网络场景中的用户面临的痛点主要为：数据的采集维度多，体量大；海量多维度数据处理与运用的过程产生巨大算力成本。用户在场景中的痛点催生了如下需求：1.多维度数据需要大容量通讯网络传输能力。例如在自动驾驶这一典型场景中，车辆将采集来自道路、环境、交通状况等多维度海量数据，这些数据需要高速上传，因此高带宽、低时延的通讯网络至关重要[8]。2.海量信息量需要高性能的人工智能处理手段。如在智慧城市这一场景中，城市数据中心将会收集到来自城市的街道、住宅、交通等各个传感器的大量数据，数据的处理和分析等需要强大的AI驱动。如图15所示，大容量融智能孪生网络场景具有较强的全真态属性，例如该类场景的典型案例之一全息数字孪生城市需要对街道、建筑、车辆等城市元素进行极强的拟真化。由于该类场景需要依赖实体进行虚实融合[9]，结合多维度全空间的产品形态创造视觉等感官冲击，因此在虚实融合和冲击态、多维态方面也具有较强的属性。同时，为了使场景元素都能够灵活感知环境和人类行为并作出实时反馈和信息的传递，大容量融智能孪生网络场景的全息实时属性也较强。图15 大容量融智能孪生网络场景特性根据对大容量融智能孪生网络此类全息场景与传统场景在数据量、智能化程度和监控显示效果等方面的指标要求进行对比，前者对通信网络技术的部分方面19中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）有较高要求。如图16和图17所示，大容量融智能孪生网络要求带宽达到1Gbit/s～1Tbit/s，为实现物理世界与孪生世界的交互以及网络资源调配规律，需要该场景具有极高的情境感知能力和自适应性。网络算力规模需要能够承担人与人、人与机器间的通信，达到36.8×10^15ops。为保证孪生网络场景的远程监控显示效果，要求具有极强的实时性，时延<10ms，同时，分辨率达到16K。未来，大容量融智能孪生网络场景可以应用在全息车载辅助驾驶、数字孪生城市、全息实时数字化监控、全息地质勘测、全息探测救援设备、全息自动虫害处理、全息交通感知系统[10]、全息作物监管、全息建筑施工数字化管理、全息矿下环境模拟等方面。例如全息交通感知系统通过全息车辆信息网络和交通远程管控两个主要功能，连接区域交通控件与车辆，构建全息交通云网络，打造智能交通系统，动态可视化城市交通的运行细节，为交通科学领域发展提供帮助；全息地质勘测通过数字采集与云端存储地域内的地理地质信息，构建地质信息网络，呈现可交互的地质地理模型，在6G技术支撑下，加速并优化地质勘测行业的规划与作业，为社会稳定发展提供帮助；全息矿井安全监控[11]在6G技术支撑下，借助高精度的三维采集硬件设备将庞大的数字孪生矿下全息场景进行模拟分析，并通过全息数据分析以及机器学习来预判事故发生的可能性及人员操作的标准性，并且将信息反馈到现场，把损失降到最低。图16 大容量融智能孪生网络场景技术需求度20中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）图17大容量融智能孪生网络场景技术和体验指标对比3.3应用案例3.3.1主要应用案例：全息车载辅助驾驶在全息车载辅助驾驶场景中，6G技术高实时、低时延获取云端车联网信息并上传，在云端进行处理，然后借助全息投影仪等物理硬件设备将连续清晰的指引信息或人像物像等内容在对应场景进行呈现。全息车载辅助能够实现异地联动、全息投影交通指示、实时路况信息、危险情况提示，消除目前驾车过程中存在的行车指引不明确、车辆间遮挡影响视野、驾车途中难以与亲友进行流畅与轻松的沟通等痛点，使得驾驶场景更具个性化和沉浸感。从驾驶者的使用者行为、全息显示以及后台支撑过程分别展示了全息车载场景下用户具体使用过程中的触发行为、用户界面展示信息以及后台运行内容与对应的支撑处理技术，如图18所示。21中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）图18 全息车载辅助驾驶系统如图19所示，全息车载辅助驾驶系统场景大多通过视频的形式传输动态或静态物体和真实环境，同时使用多种交互方式，包括手势交互、语音交互和触控交互。图19全息车载辅助驾驶系统传输内容与交互方式映射3.3.2其他应用案例（1）全息矿井安全监控全息矿井安全监控通过远距离采集人、物和环境的数据进行数字孪生并且传输到总的控制中心进行动作的拆解及分析，提前预报危险的情况，再将信息传达到矿井，达到危险预防的目的，确保矿井下机器及财产安全。6G技术可以实现大体量和远距离的数据传输，借助数字孪生技术将现场的人、机器、环境进行远程还原，然后借助全息技术展现。同时，通过人工智能来完成事故预判，演算危险发生的概率反馈到现场，确保安全。（2）全息地震灾后救援22中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）通过无人机携带扫描设备对地震灾后现场进行三维扫描采集，利用6G技术的低延时高带宽的特性，将庞大的数据整合传输到指挥总台，通过数字孪生来展示现场的情况。指挥部将依据数字孪生模型中的人员和地形位置来判断人员情况，做出有效营救方案并传输到现场端，进行营救部署，显著提升营救效率。23中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）4.强冲击全沉浸虚实融合4.1场景概述虚实融合的全息场景将依托于6G和裸眼3D显示技术，在相对固定的系统环境下，以超低时延与超高带宽的通信为用户带来沉浸式虚实融合的体验。相较于AR和VR的设备束缚和晕眩感，裸眼将大大提升用户的参与感，让人们随时置身于虚拟梦幻的世界成为可能，极大地丰富了人们的娱乐生活。但与此同时，该场景全新流畅的用户体验也对时延和带宽有着更为严格的要求。4.2场景特点6G网络下的超低时延和超高带宽，配合全息硬件的组合呈现，可以广泛应用于全息婚礼布置、赛事全息投影和全息舞美布展等固定形式的大场景中，其超高精度的全息显示效果，能够带给用户多感官的强烈冲击感和超沉浸的虚实融合场景体验[12]。除了生活娱乐场景，在商业布展或对显示效果要求较高的场景中也24中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）将会给用户带来更为惊艳的体验。目前，该场景中的用户面临的主要痛点为：传输内容大；场景对沉浸感要求高；展示的内容和角度较为局限，且交互方面并不具备创新性。因此，为解决以上痛点，需要满足以下要求：1.实现高带宽，低时延，保证影像流畅度以及展示效果的完整。例如在全息婚礼布置场景中，影像更加清晰且流畅，能更好地传递新人的喜悦，并且同时可以存储，将时空定格在某一时刻。2.实现多模态信息呈现，丰富展示内容，让人身临其境。例如在全息赛事投影场景中，通过声音、振动反馈甚至一些慢动作分解等向用户传达赛事本身的激烈碰撞及紧迫感来营造氛围，让观众在家也可以拥有现场沉浸感。3.实现多维度、高精度的内容采集，让用户可以跨空间掌控全场体验。如在全息舞美布置场景中，通过让用户切换不同角度去了解及掌握全场景的信息，让其拥有全局掌控感甚至上帝视角，同时高精度的影像呈现能够让用户拥有更为极致的体验。强冲击全沉浸虚实融合具有其独特的全息场景特性，如图20所示。由于该场景对多模态交互和多感官冲击的需求度比较高，旨在让人沉浸式体验全息空间，因此在多维态、全真态、冲击态以及虚实融合方面的特性较为突出。人在该场景中会注重个人与全息影像的融合感，全方位体验虚拟世界，但对于即时通讯和时空跨越的要求不是很高，因此该场景在融智态和具身交互态方面表现较强，而对跃迁态和实时态方面相对较弱。25中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）图20 强冲击全沉浸虚实融合场景特性为达到更真实的体验，强冲击全沉浸虚实融合对技术也有较高的要求，如图21和22所示。其突出特点是场景对环境的渲染和对交互反馈的灵敏度要求较高，且需要搭载高分辨率显示技术，因此该场景下需要时延<10ms，带宽1Gbit/s～1Tbit/s，定位精度<1mm，分辨率16K，色域100%NTSC，移动性>500km/h，整体来看，该场景在低时延、高传输速率的基础上，独有的强交互特性也使其情景感知能力相较其他场景要求更高。图21 强冲击全沉浸虚实融合场景技术需求度26中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）图22 强冲击全沉浸虚实融合场景技术和体验指标对比4.3应用案例4.3.1主要应用案例：全息婚礼全息婚礼场景如图23所示，运用高敏感度、低时延和超清晰的6G技术，借助传感器、立体摄像机和全息投影仪器等设备，可以完成婚摄婚礼现场布景及人像三维影像的数据采集传输和重建。在该场景中，人们可以通过手势和体感的多模态交互方式与现场道具的三维影像进行互动，在内容与技术共同驱动下，获得强大的沉浸式体验。27中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）图23 全息婚礼系统4.3.2其他应用案例（1）赛事全息投影赛事全息投影通过全息采集赛场影像情况，在观众端以全息投影的方式实时转播赛况，同时，观众可在空中的投影中看到自己的呐喊掌声所产生的反馈，局部放大和查看球员的信息集锦，甚至可以和其他观众进行远程观赛交流，解决观众由于种种原因无法在现场实时观赛的痛点，满足了观众多角度自由观看高清晰的赛事直播、体验赛事现场的真实感、冲击感和社交感的需求[13]。（2）全息舞美布展全息舞美场景通过全息投影舞台布景、服装纹饰和演员影像营造拟真、全新、虚实融合的舞台效果，解决了舞台实物布置的材料浪费、高人力成本以及人员伤亡潜在危险的痛点，满足了观众对节目效果日益增长的感官冲击需求和演员远程参演的需求，使得整场演出更为完整和生动。28中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）5.跨时空多模态具身交互5.1场景概述多模态具身交互要求较高的带宽进行交互对象及交互过程的数据传输、以保证高质量的展示及多维感官交互体验。6G网络通讯传输性能的极大提高让全息技术及多模态交互技术能够实现远程互联，二者结合为用户提供跨越时空的多模态交互渠道，丰富用户的生活，提升沟通效率。该全息通信场景对带宽与实时性的要求较高，同时需要拟真环境与全息内容的实时更新，并对交互反馈速率做出较高要求。5.2场景特点6G网络的高带宽与低时延以及全息的全真与沉浸，将助力跨时空多模态具身交互在泛娱乐、文化教育等领域的应用，通过构建丰富多维的可交互显示效果，29中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）为全息娱乐、全息文化教育等提出新的可能。例如家庭MR娱乐借助虚拟现实、通道交互等技术，建立高显示质量、多交互通道的场景，让用户沉浸性地进行家庭游戏或虚拟运动等娱乐项目，提升用户体验。又如全息文物修复通过全息显示向用户展示文物外观，同时借助丰富的交互手段模拟修复进程，为文博工作者提供文物修复方面的教育教学新方法。以上场景对内容与交互方面的要求较高，因此需要满足以下几个条件：实现高带宽，高传输速率的通信网络[14]，以支撑数据传输，从而保证全息影像较为流畅、呈现更为逼真。例如在全息文物修复场景中，将设备传输速率较快，展示的影像不会出现掉帧等现象，展示效果更佳，更具有真实感。2.构建高质量且丰富多元的场景，增加真实度与沉浸感。例如在全息剧本杀场景中，利用全息显示技术构建起高拟真程度的体验场景，让参与剧本杀的用户在游玩过程中收获更真实，更沉浸的体验。3.提供多模态的自然交互方式，突破时空界限，提升沉浸感的同时丰富用户体验。例如在全息武器讲解场景中，用户不仅能够在全息环境中去观察武器本身，也能通过外接设备的虚实结合多模态交互方式，更好地去感受每个种类的武器特点并做到模拟实操。跨时空多模态具身交互场景结合现实与全息，互动性或展示性需要更加真实，具有较高的全真性与虚实融合特性。此外，由于用户可用多模态交互手段进行具身交互，对于场景的实时态要求也较高，以此提供更为流畅自然的交互体验。为达到全真且沉浸的展示效果以及流畅自然的及交互体验，跨时空多模态具身交互场景着重于用户的感官体验与交互操作。其技术需求度如图24和25所示，其突出特点是更加丰富与有层次的三维的数据信息、更直观与精准的情景感知能力、以及更流畅的交互操作性。因此，该场景要求带宽1Gbit/s～1Tbit/s，时延<10ms，连接数密度>1台/平方米，交互反馈延迟1ms。在未来，因为其虚实融合的场景特性以及带宽高的需求度，可能在跨空间跨时间人像互动方面具有较多的应用。30中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）图24 跨时空多模态具身交互场景特性图25 跨时空多模态具身交互场景技术需求度5.3应用案例5.3.1主要应用案例：全息剧本杀剧本杀是一种强社交性实况角色扮演类游戏项目。全息剧本杀场景在6G的支撑下，通过使用全息投影技术将玩家实时影像和道具等影像投影到本地、创造多维感官互联交互以及游戏后的全息复盘，创造强沉浸感[15,16]和游戏交互方式[17,18]新颖的剧本杀游戏体验。场景功能以游戏前、游戏中和游戏后的时间轴为主31中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）线，共有4个主要功能：玩家全息远程互动、全息片段选剧本、多维感官交互和全息复盘，功能列表如图26所示。图26 全息剧本杀系统（1）玩家全息远程互动借助6G技术超低时延以及能够使图像更逼真的特点，对远程的玩家进行实时三维数据采集，并在其他玩家所在的线下地点通过投影仪三维重建其全息影像，突破地理原因无法保障所有玩家同时聚集于线下的障碍，满足用户想要一起组队的需求。同时，远程玩家可通过体感交互与现场玩家互动或操控道具。（2）多维感官交互丰富游戏体验通过视觉触觉多维度通道的感官体验给予玩家剧本杀的沉浸感和新鲜感。在视觉上，通过获取剧本线索道具在本地或云端存储的三维影像数据，使用投影仪在玩家面前进行全息投影，依托6G技术使得图像更逼真；在触觉上，玩家在借助传感器实现手势和语音控制全息道具的同时，可通过佩戴触觉手套等装备感受道具的真实触感，增强带入感，依托6G技术超低时延的特点实现玩家的实时操控与道具的实时反馈。（3）全息游戏复盘通过在游戏后为玩家提供该场游戏的全息影像回放，满足用户对于游戏后共同交流和增强社交的需求。依托6G支持的超低时延和更逼真的图像，使用双目32中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）立体摄像机记录玩家在游戏过程中的场景，在玩家完成一场剧本游戏后，使用投影仪进行三维全息还原，玩家可通过手势交互对影像场景进行旋转缩放等操作。（4）全息片段选剧本使用投影仪将本地或云端储存的剧本片段进行全息播放，借助传感器，玩家可通过手势和语音交互的方式切换浏览和选择剧本，满足用户提前体验剧本以选择最感兴趣的剧本的需求。5.3.2其他应用案例（1）全息文物修复在6G时代下，可以对文物进行全息模型构建与呈现，实现文物的模拟修复，全真展览和价值传承。如图27所示，运用全息成像技术，借助高精度扫描仪、立体摄像机、传感器和投影仪等物理硬件设备，对文物进行三维采集、传输及呈现。平台作为模型承载方，为构建方和观看方分别提供能力。对于构建方即文物修复师，可以通过手势和语音交互进行基于材料仿生的多人实时文物模拟修复和数字化信息录入，而观看方也可以用同样的交互自由放缩模型和观看文物修复历史。图27 全息文物系统（2）室内全息立体地图随着无线通信能力、高分辨力渲染能力及终端立体显示能力的不断提升，全息图像信息的展示不仅能达到真实的效果，更能实现人、物与环境三方的动态立体交互，从而能为用户提供更加自然的探索方式。室内全息立体地图主要应用在33中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）商场及会展中心等大型公共室内空间中，展示三维立体的场所分布图，从而为用户提供立体路线引导，及具体门店、房间的影像展示。34中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）6.多信维高保真人际互动6.1场景概述随着信息化时代人际沟通需求的升级，全息远程通讯场景对通讯网络的传输带宽和低时延性能提出了更高需求。大带宽低时延特性让传输场景，人物等立体模型效果得到了极大提升，大幅增加了远距离沟通场景下端到端的综合用户体验。多信维高保真人际互动场景下，通过高速发展的6G通讯技术与全息显示技术为用户带来新的沟通方式和体验，让交流更加真实快捷跨越时空。通过对人像的高质量数据采集传输及三维下的多模态交互，人与人之间的互相交流和会议等将呈现多种丰富的形态，让用户享受到极致的沉浸式体验。6.2场景特点多信维高保真人际互动场景主要赋能有关远程通讯的领域，用户使用场景较为日常和去专业化。此类用户的需求集中于异地互动通讯，高感官程度影像呈现35中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）方面的追求。在性别方面，该场景下的大部分全息产品没有明显的性别偏向。在职业身份方面，该场景的用户类型没有出现明显的职业化，例如云通话，全息明星互动等场景，这些场景均表现出较强的普适性。目前，多信维高保真人际互动场景中的用户面临的痛点主要为：目前的语音通话，视频通话存在着临场感差，交互通道单一等弊端；受限于目前通信网络性能，视频通话常存在网络波动影响通讯质量的问题；传输高质量的视觉通讯内容受制于传输带宽难以实现。用户在场景中的痛点催生了如下用户需求：1.应用高性能通讯网络传输高质量人员数据，提高通讯质量。在医疗教学这一场景中，需要实现，远距离教学人员影像与受教人员影像的实时稳定可见，这需要6G网络低时延高带宽，高稳定性的传输性能作为底层支撑，保证通讯过程的通畅。采集通讯多方的场景，人物数据，构筑高质量高感官程度互动通讯。在视频会议这一场景中，线上参会人员的人物数据将会被采集，然后创建线上虚拟会议室并通过全息显示技术，在人员身边构建虚拟高真实度参会场景，实现身临其境般的线上会议讨论。多信维高保真人际互动场景对信息通信系统提出更高的要求，需要做到人、物和环境的高质量数据采集传输及三维下的多模态交互，如图28所示。量化场景特征各个维度后，可发现多信维高保真人际互动场景的高得分维度中，虚实融合得分3.7，具身交互态得分4.2。分析可知该场景下交流需求的显著性使用户参与到全息通讯场景中情况较多，例如在全息会议中用户需具身参与虚拟会议中，因此虚实融合和具身交互态两个维度得分较高。未来该类场景较多应用于远距离通讯，信息交互领域，代表性行业有远距离客服等。该场景下通讯各端对模型显示效果提出了高要求，且强调设备与用户之间的多模态交互，因此具备了较强的具身交互态特征与虚拟态特征。36中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）28多信维高保真人际互动场景特性6G技术需求度五点量表打分数据中，可知该场景实时敏感度高，多采用直播、同步传输的形式，需要低传输时延和话音降噪，要求传输时延<10ms；同时，多信维高保真人际互动场景也需要较高的情感感知能力和网络算力，依赖高网络稳定性以实现频繁地远程人机交互和人际交互，传输音、画触觉等多通道信息，具体的技术需求度如图29所示。此外，为了强沉浸式呈现互动情境，该场景对于分辨率和可视角度的要求也很高，需要16k分辨率，90°～180°可视角度，以实现全息立体三维效果，带给参与者强临场感。图29多信维高保真人际互动场景技术需求度37中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）6.3应用案例6.3.1主要应用案例：全息健身后疫情时代，身体健康愈发受到人们的重视。在6G与全息技术赋能下，全息健身可以解决用户健身中存在的痛点：全息实时捕捉用户和教练的身体数据，全息投影人像、3D动作指引箭头和数据分析结果，并可以跨时空交互，提供健身人群更为准确有效的健身引导和监督，实现可视化用户身体数据，并为用户营造更为轻松愉悦的健身氛围，最终帮助用户更加有效和持续的健身。全息健身依托于低时延、全拟真、高网络算力技术的6G技术，全息显示，采集并三维重建用户数据，并进行云端的存储和分析。用户、教练的身体及声音数据、用户的实时运动轨迹、用户运动历史记录等在场景中实时双向传输。如图所示，健身者可以通过手势交互、语音交互或者体感交互进行全息影像互动，操作全息模型和查看全息数据。在全息功能的实现过程中，用户端、教练端和云端持续地双向交互反馈、内容感知和技术支持。图30全息健身系统38中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）6.3.2其他应用案例：远程异地问诊（1）全息教育全息教育场景在6G技术支撑下，以同时异地方式链接，在学生、教师等用户角色进入全息远程互动教育系统后，向用户全息显示该系统传递的教师和学生的影像与声音，或者教学与学习数据，以互动使分处不同地方的教师和学生能获得与线下相等或更优的教育经验与效果。（2）全息远程会议全息远程会议利用6G技术低时延、高带宽、全拟真的特点，实时三维采集、存储与传输人像、空间、物体和互动弹幕，用户可以通过手势和语音交互，进行跨空间的互动交流。场景的全息效果主要借助光场显示屏或全息投影的形式呈现，让用户如同身临会议空间。39中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）展 望本白皮书分析从15个行业128个应用场景中提取归纳出不同技术特征的五类应用场景，介绍了各类应用场景的特性、要求以及主要的应用模式。全息通信属于新型的技术领域，其新应用新场景的研发需要不同行业、不同领域的公司、企业协同来推进，中国移动期望通过本白皮书为行业领域提供产品创新思路，同时中国移动也在致力于构建面向全息通信业务的协同创新生态，为专注于全息及相关技术、应用领域的专家、学者、公司、团体提供协同创新的软硬件环境，推进全息通信技术的发展及产业的成熟。40中国移动 6G全息通信应用场景白皮书（2022）参考文献[1].LuY,ZhengX.6G:Asurveyontechnologies,scenarios,challenges,andtherelatedissues[J].JournalofIndustrialInformationIntegration,2020:100158.[2].ITU-TFG-NET-2030.Network2030:ablueprintoftechnology,applicationsand market drivers towards the year 2030 and beyond[EB/OL]. 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