XR 全称 Extended Reality，又称“扩展现实”，集合了 AR（增强现实）、VR（虚拟现实）、MR（混合现实）。XR 可被定义为“由计算机图形和可穿戴设备生产的虚拟环境与真实世界的融合”，是虚拟世界与现实世界之间无缝转换的“沉浸式”体验。随着技术发展与疫情的加速，XR 已经被逐渐由概念向消费者延伸，发展出了包括内容生产、渠道服务、硬件设备、底层技术等细分赛道的成熟产业链。
根据数据统计，2021 年全球 XR 市场规模约将突破 310 亿美金，并将在 2024 年接近 3 千亿美金。2021 年 1 月份 XR 行业共完成 18 笔融资并购，其中国内占 6 笔，
国外占 12 笔，总额约为 6 亿 5039 万元人民币（约 1 亿 76 万美元）。有机构预测，未来 XR 设备和 5G/6G 网络设备市场规模将达到 10 万亿美金，2020-2024 期间全球虚拟现实产业规模年均增长率将达 54%。
同时，作为元宇宙虚拟世界的入口之一，XR 也是元宇宙产业的核心组成部分，元宇宙的发展也必将带动 XR 行业的发展。彭博行业研究（Bloomberg Intelligence）预计，元宇宙市场规模将在 2024 年达到 8000 亿美元，元宇宙相关的企业市值更加有望突破 5 万亿美金。Meta（前 Facebook）CEO 扎克伯格表示，“元宇宙就是移动互联网的继承者”。
XR 产业生态图谱
1. 为什么 XR 设备受关注
• 互联网基建的技术突破
XR 硬件设备与内容体验质量对网络设施极高--随时随地的体验，超高的画面要求，传统 4G 网络的传输效率已经无法承载，必须通过 5G 网络覆盖和云计算等技术满足。
• VR/AR 设备的体验感大大提升
传统 VR/AR 设备存在屏幕分辨率、延迟、可视角度、眩晕等一系列技术问题。同时，设备高昂的价格也提高了用户购买的门槛。随着 Qculus Quest2 等一系列产品的推出，VR 产品的售价在降到 300 美元一下的同时大大改进了上述的技术问题，比如将屏幕刷新率提升至 90fps 缓解眩晕、分辨率提升到每眼各 1832X1920、改善佩戴
舒适性等。产品体验的不断改进使 XR 设备的接纳度正在逐渐提升。根据 Facebook
公布的财报估计，Qculus Quest2 2021 年全球总销量已超过 400 万台。
• 疫情
新冠疫情迫使全球多数地区转变为在虚拟的远程环境中工作，极大地推进了现实场景的数字化转型，也打破了传统的居家、办公、娱乐等物理空间的屏障。在疫情影响下，各行业向数字化协作和交互工作环境的转型正加速成为大趋势。对于公司来说，提供虚拟就业能力可以让员工队伍更加灵活、适应能力更强、工作效率更高。
• 创作者经济
区块链与 NFT 技术的日趋成熟使得虚拟产品在虚拟世界中开始具备稀缺性与经济价值，为构建虚拟世界经济框架搭建了基础，虚拟产品的稀缺性为内容创作者提供了变现的机会，为元宇宙的内容生产提供了动力。元宇宙的发展和建设产生海量的内容需求与创作机会。今年 4 月，为创作者提供第三方服务的 Substack 获得 6500万美元投资。
• 互联网巨头纷纷入局
2021 年，英伟达、Facebook、Google、微软、字节跳动等企业纷纷向元宇宙进军。以Facebook 为例，继花费 20 亿美元收购虚拟现实技术商 Qculus VR 后，Facebook于 2020 年 10 月正式更名为 Meta。扎克伯格表示，Meta 将在未来几年内向元宇宙投资数十亿美金。
2. XR 于教育结合的应用场景与核心价值
• 职业教育
VR 和 AR 教育在职业培训中心已经覆盖驾驶、飞行、装配、安保等多个实操领域。以工程装配培训为例，在可视化、沉浸式虚拟环境中，工程师可对发动机进行虚拟的体验和虚拟装配培训。例如发动机虚拟装配实验能够以最直观的方式展示发动机的结构个工作原理，进行零部件的拆卸和重新装配训练，允许学员摆脱环境因素干扰，在高仿真的环境中反复练习。在公安领域，VR 被用在公安干警实训中，包括与犯罪分子的谈判训练，沉浸式的体验也实现了真实场景中难以实现的训练环境。
• 素质教育：公众科普、STEAM 实验演示
XR 带来的沉浸感与虚拟和现实交互的属性可以将枯燥乏味的知识以生动有趣的方式呈现，大大增强了学习体验的临场感和趣味互动性，也因此被广泛运用在素质教育中。在博物馆导览领域，利用 AR 眼镜的 marker 识别、物体识别能力在实体展品的基础上呈现 3D 文字、影音等视觉效果，既丰富了展示内容的同时也增强了互动，为实体场景带来了全新维度的教育体验。
• 校内教学：医疗教学示范、课程小组讨论、远程会议
XR 于学校的结合既包括教学示范、课程小组讨论、远程会议在内的传统的教学场景，也创造出了新的授课于学习模式。许多教学场景充满了安全风险，例如医疗教学中有很多实验涉及具有腐蚀性、有毒、易爆炸的液体或固体。
通过 XR 的虚拟体验替代实验器具于实操可以大幅降低实验中的安全风险，还可以在实验过程中将不可逆的问题进行反复的操作并进行数据分析，创造了真实场景中无法获得的教学体验。
与此同时，XR 与移动设备的结合为校内外的学习带来了新的可能。以医学为例， Complete Anatomy 是一款面向医学生的 APP，用户可以用 iPad 在 AR 中探索 3D人体解剖结构，阅读每个身体部位标签，透过人体构造看到内部细节，同时还能观察肌肉运动。学生和老师可以将 APP 运用在课堂教学中，也可以交由学生在课外反复学习，理解抽象的专业概念。
3. XR 与教育结合的应用场景与核心价值
针对校内教学，声网与 Rokid 合作推出了Rokid MSpace，与讲学、课堂讨论、自习等场景相结合。在 MSpace 中，学生与教师通过 AR 眼镜在虚拟与现实的结合中学校，以虚拟的形象出现在空间里，通过语言识别、手势识别、图像识别、体态识别、情绪识别、眼动追踪等技术支持，让虚拟人物与真人、与环境的实时互动。
听觉方面，声网的声场渲染技术实现了让用户能够根据声音听出发言者的空间位置。视听技术的结合让 MSpace 拥有了传统远程学习不具备的情景共享能力。以课堂讨论为例，MSpace 实现了让老师和学生在虚拟白板山书写，举手回答等显示场景中的互动，增强了学习的真实感也增加了知识的传达方式。
XR 在视觉与听觉上的沉浸式体验依赖大量的数据传输，对网络传输技术有着极高要求。可以通过优化的 SD-RTN 软件定义实时网和低延迟实时音视频技术来保证互动体验的质量。
