《現(xiàn)代電影技術(shù)》｜田東等：基于人智協(xié)同的擴展現(xiàn)實技術(shù)在影視領(lǐng)域的應(yīng)用及展望

本文刊發(fā)于《現(xiàn)代電影技術(shù)》2025年第12期

專家點評

劉達

正高級工程師

中國電影科學技術(shù)研究所（中央宣傳部電影技術(shù)質(zhì)量檢測所）總工程師

《現(xiàn)代電影技術(shù)》主編

近年來擴展現(xiàn)實（XR）業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛，關(guān)鍵核心技術(shù)不斷突破，消費級和專業(yè)級XR軟硬件產(chǎn)品及行業(yè)應(yīng)用方案持續(xù)推出。與此同時，伴隨現(xiàn)代智能科技的迅猛發(fā)展和元宇宙（Metaverse）技術(shù)的持續(xù)深化，一方面人工智能（AI）技術(shù)與XR技術(shù)加快融合發(fā)展，人智協(xié)同（Human?AI Collaboration）成為研究應(yīng)用熱點和人機交互（HCI）演進趨勢，另一方面元宇宙作為集成眾多高新技術(shù)的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，具有虛實融合和智能交互的核心特征，與擴展現(xiàn)實（XR）業(yè)務(wù)特征高度契合，為XR產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級提供了廣闊空間。人智協(xié)同屬于人工智能和人機交互的交叉領(lǐng)域，其通過科學有序融合人類和AI系統(tǒng)優(yōu)勢，打破人類與AI算法的信息壁壘，將AI系統(tǒng)無縫集成到人類現(xiàn)有工作流程中，進而有效提升人類與AI系統(tǒng)協(xié)同工作的整體質(zhì)量和效能。構(gòu)建人智協(xié)同模式已成為推動AI在人類社會大規(guī)模落地應(yīng)用的重要途徑和有效手段。《基于人智協(xié)同的擴展現(xiàn)實技術(shù)在影視領(lǐng)域的應(yīng)用及展望》一文從錢學森先生的“靈境技術(shù)”“大成智慧”思想出發(fā)，闡述了基于人智協(xié)同的擴展現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展演進及其影視行業(yè)應(yīng)用實踐，并對面臨挑戰(zhàn)與演進目標進行了前瞻性分析和展望，對于推動智能時代XR電影與電影級沉浸視聽業(yè)務(wù)發(fā)展具有指導和應(yīng)用價值。電影產(chǎn)業(yè)正處在技術(shù)發(fā)展迭代升級和多元業(yè)務(wù)融合并進的關(guān)鍵歷史方位，要適應(yīng)智能化和融合化發(fā)展大勢，積極開展智能體、大模型、人工智能生成內(nèi)容（AIGC）、具身智能、數(shù)字孿生、元宇宙等關(guān)鍵技術(shù)研究與行業(yè)應(yīng)用工作，加快構(gòu)建電影智能化創(chuàng)作生產(chǎn)體系和智慧影院運營服務(wù)體系，推進全產(chǎn)業(yè)鏈高效人機協(xié)同與高質(zhì)量人機融合，協(xié)同發(fā)揮人類優(yōu)勢和AI工具效能，為推動電影產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級和提質(zhì)增效發(fā)揮積極作用。

基金項目

中國科學院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心青年基金“面向科學數(shù)據(jù)分析的多模態(tài)空間智能交互”（25YF08）。

作者簡介

田 東

博士，研究員，中國科學院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心先進交互部智能交互實驗室主任，中國科學院大學碩士生導師，主要研究方向：人機混合智能、人智協(xié)同交互。

武念穎

山西農(nóng)業(yè)大學軟件學院大學本科在讀，主要研究方向 ：人機混合智能、人智協(xié)同交互。

李甜甜

副編審，精品傳媒集團副總編輯，《精彩》雜志主編、出版人，主要研究方向：AI在影視視聽領(lǐng)域的應(yīng)用。

王 茜

中國科學院大學碩士研究生在讀，主要研究方向 ：先進交互與人機混合智能。

崔 曉

博士，山西農(nóng)業(yè)大學軟件學院數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)系講師，主要研究方向：機器學習。

楊 波

博士，中國科學院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心高級工程師，中國科學院大學碩士生導師，主要研究方向：大數(shù)據(jù)分析、人機混合智能。

單桂華

研究員，中國科學院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心先進交互式技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展部主任，中國科學院大學博士生導師，主要研究方向：大數(shù)據(jù)分析，人機混合智能。

摘要

當前，擴展現(xiàn)實（eXtended Reality, XR）技術(shù)融合人工智能（AI）、多模態(tài)感知與人智協(xié)同理念，正重塑影視行業(yè)的創(chuàng)作生產(chǎn)、體驗與傳播范式。本文從錢學森先生“靈境”和“大成智慧工程”思想出發(fā)，系統(tǒng)梳理AI與XR技術(shù)的融合發(fā)展過程，從早期人機模擬到AI深度協(xié)同的發(fā)展脈絡(luò)，剖析其以人為核心的“人-機-環(huán)境”交互系統(tǒng)構(gòu)成與共創(chuàng)性、適應(yīng)性、智能化三大特征，并通過行進式觀影、動作捕捉技術(shù)應(yīng)用、文旅活化利用等典型案例，揭示基于人智協(xié)同的XR技術(shù)在沉浸敘事、角色演化、情感計算與文物數(shù)字化中的創(chuàng)新實踐。研究指出，當前XR技術(shù)仍面臨硬件延遲、情感識別精度不足、倫理主體模糊等挑戰(zhàn)；未來，基于人智協(xié)同的XR技術(shù)將沿著多模態(tài)AI、具身智能與仿生控制三大方向演進，構(gòu)建“導演-觀眾-AI”動態(tài)創(chuàng)作三角，實現(xiàn)從工具輔助到系統(tǒng)共生、從線性敘事到演化式生命體驗的根本躍遷。中國影視行業(yè)有望借此走出文化主導、智能協(xié)同的自主路徑,開啟“東方靈境”時代。

關(guān)鍵詞

擴展現(xiàn)實；人智協(xié)同；影視行業(yè)；人工智能

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引言

擴展現(xiàn)實（eXtended Reality, XR）技術(shù)是虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）、混合現(xiàn)實（MR）等多種形式的統(tǒng)稱，其通過計算機技術(shù)和可穿戴設(shè)備產(chǎn)生真實與虛擬組合的人機交互環(huán)境，本質(zhì)上是一種以人為核心的“人-機-環(huán)境”交互系統(tǒng)構(gòu)建方案。在當前人智協(xié)同（Human?AI Collaboration）技術(shù)發(fā)展大背景下，XR正成為推動應(yīng)用沉浸化、交互智能化、跨領(lǐng)域生態(tài)融合化發(fā)展的核心載體，持續(xù)重塑人機交互與協(xié)同范式。

隨著近年來元宇宙（Metaverse）概念和XR技術(shù)的興起，錢學森先生提出的“靈境”概念和“大成智慧”被證實具有超前預(yù)見價值，對于當下AI與XR技術(shù)融合發(fā)展進程具有指導意義。20世紀90年代初，錢學森提出將“靈境”作為虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）的中文譯文，認為“靈境”技術(shù)采用科學技術(shù)手段向接受者輸送視覺、聽覺、觸覺甚至嗅覺信息，使接受者獲得身臨其境的感受，可用以擴展人腦的感知，使人與計算機的結(jié)合達到深層次的、全新的高度[1]。他預(yù)言，“靈境”技術(shù)是繼計算機技術(shù)之后，引領(lǐng)人類社會進入“大成智慧”人工智能（AI）世界的又一革命性技術(shù)，并親手繪制導圖，闡釋其廣泛應(yīng)用可能會引發(fā)人類社會的全方位變革。錢學森先生預(yù)言，到21世紀后半葉，人機深度融合將極大擴展人類感知，從而產(chǎn)生“新人類”“超人”級體驗；“人”（心理意識）、“機器”（計算系統(tǒng)）和“環(huán)境”的交互構(gòu)成復(fù)雜開放的“靈境”技術(shù)體系。

在當前技術(shù)背景下，AI與XR技術(shù)的融合發(fā)展，真正實現(xiàn)了以人智協(xié)同為核心的人機交互，并可支持多感官交互與實時反饋，實現(xiàn)了錢學森先生提出的“靈境”概念的完善與落地。隨著人智協(xié)同理念的深入，XR技術(shù)正推動影視內(nèi)容生產(chǎn)、傳播和消費模式的范式轉(zhuǎn)型，從前期創(chuàng)意、實時制作到后期合成及觀眾體驗，均展現(xiàn)出前所未有的創(chuàng)新潛力。基于人智協(xié)同的XR技術(shù)不僅拓展了影視內(nèi)容創(chuàng)作的可能性邊界，更為觀眾帶來了前所未有的沉浸式體驗，并以前所未有的方式重塑著整個行業(yè)生態(tài)。

鑒于此，筆者認為，我國自研XR和AI技術(shù)體系發(fā)展，應(yīng)傳承和發(fā)揚錢學森先生“靈境”理念，建立我國在全球智能內(nèi)容產(chǎn)業(yè)中的自主話語體系；影視科技領(lǐng)域也應(yīng)充分借鑒和應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，以滿足影視產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需求。

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“靈境”技術(shù)的完善與應(yīng)用：基于人智協(xié)同的XR技術(shù)發(fā)展概述

2.1 起源與發(fā)展歷程

人智協(xié)同的XR技術(shù)發(fā)展歷程深刻體現(xiàn)了人智協(xié)同理念的演進，其發(fā)展可大致劃分為4個階段：第一階段（1963年以前）為早期人機模擬階段，主要以有聲形動態(tài)的模擬系統(tǒng)為代表，初步孕育了虛實共生、人機交互的技術(shù)思想；第二階段（1963年—1972年）為交互體驗萌芽期，標志性事件如伊凡·蘇澤蘭提出終極顯示理論，并實現(xiàn)帶跟蹤器的頭盔式立體顯示裝置[2]，為后續(xù)人機協(xié)同技術(shù)發(fā)展奠定了理論與技術(shù)基礎(chǔ)；第三階段（1973年—1989年）為理論形成與范式轉(zhuǎn)換期，該領(lǐng)域的研究重心開始由單向模擬轉(zhuǎn)向雙向協(xié)同，初步探索人智共創(chuàng)的可能路徑；第四階段（1990年至今）則是AI與交互技術(shù)深度融合階段，人智協(xié)同機制不斷完善，實現(xiàn)了用戶行為理解、內(nèi)容趨勢預(yù)測、協(xié)同創(chuàng)作決策等智能化交互功能，并在新一代智能算法的加持下[3]，形成了以人智協(xié)同為底層邏輯的AI與XR技術(shù)融合發(fā)展的新型技術(shù)體系。

2.2 基于人智協(xié)同的XR系統(tǒng)組成

當前，基于人智協(xié)同的XR技術(shù)形成了融合AI、VR、AR和MR的綜合性技術(shù)體系，其技術(shù)架構(gòu)不僅涵蓋了元宇宙的虛擬世界構(gòu)建能力和多維度交互體驗，更重要的是通過深度學習（DL）、自然語言處理（NLP）、計算機視覺（CV）等信息智能技術(shù)的加持，構(gòu)建了人機間前所未有的協(xié)同交互空間。

基于人智協(xié)同的XR系統(tǒng)由7大核心模塊協(xié)同構(gòu)成：（1）傳感器設(shè)備模塊（含無線感知手套與傳感頭顯）實現(xiàn)精準數(shù)據(jù)采集；（2）信息轉(zhuǎn)換模塊完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理；（3）3D場景生成與展示模塊支持用戶自定義云識別、多目標識別、圖片掃描及影視動畫渲染；（4）虛擬場景模擬模塊通過感知模擬、場景可視化及實景模擬器構(gòu)建沉浸式體驗環(huán)境；（5）數(shù)據(jù)調(diào)度與管理模塊保障中間數(shù)據(jù)高效流通；（6）管理與決策模塊由管理決策系統(tǒng)、多智能體協(xié)同管理、文化認知分析器、智能監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)組成，通過集成先進的人工智能和多智能體技術(shù)，完成基于數(shù)據(jù)和模型的決策支持、多智能體協(xié)同管理和資源分配、識別用戶文化偏好并發(fā)現(xiàn)潛在問題，從而實現(xiàn)智能決策和文化認知的融合；（7）用戶交互終端模塊涵蓋控制、管理、驗證三大終端,最終形成從感知采集到模擬交互的全流程閉環(huán),實現(xiàn)基于人智協(xié)同的XR系統(tǒng)的完整感知、模擬、交互與管理功能（圖1）。

圖1　基于人智協(xié)同的XR系統(tǒng)架構(gòu)[2]

2.3 基于人智協(xié)同的XR技術(shù)特征

基于人智協(xié)同的XR技術(shù)本質(zhì)特征在于人智協(xié)同驅(qū)動下的共創(chuàng)性、適應(yīng)性與智能化。與傳統(tǒng)單向模擬的，以人為主體、技術(shù)為從屬的體驗?zāi)Ｊ讲煌鋸娬{(diào)人類創(chuàng)意與AI能力的深度融合[4]，通過機器學習（ML）、NLP、實時反饋機制等手段，以實現(xiàn)虛擬環(huán)境根據(jù)用戶行為的動態(tài)演化。此外，基于人智協(xié)同的XR系統(tǒng)在知覺多模態(tài)、交互自然性、自主智能等方面實現(xiàn)了技術(shù)突破。例如，沉浸感不僅體現(xiàn)在視覺、聽覺的高保真程度，還包括觸覺、嗅覺等多感官體驗融合；交互性強調(diào)用戶對虛擬環(huán)境物體的自然操控與實時反饋[5]；自主性則體現(xiàn)在虛擬世界按照物理規(guī)律與用戶行為自動生成和演化內(nèi)容。理想的基于人智協(xié)同的XR系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)用戶難以分辨虛實的存在感，并能通過AI理解和預(yù)測用戶意圖，協(xié)同推進敘事的創(chuàng)新發(fā)展。

圖2　用戶影視交互行為示意圖[3]

圖2展示了用戶利用基于人智協(xié)同的XR技術(shù)可實現(xiàn)的影視交互行為，其由5個功能模塊構(gòu)成，以提供沉浸式、互動式用戶體驗，并實現(xiàn)商業(yè)化運營。

（1）注冊登錄和用戶服務(wù)模塊提供用戶注冊和登錄功能，以訪問個性化服務(wù)和內(nèi)容，并包含用戶體驗和反饋功能，以便調(diào)整優(yōu)化內(nèi)容和體驗。（2）內(nèi)容搜索和推薦模塊包括內(nèi)容搜索、分類、評論、收藏、個性化推薦等功能，并可根據(jù)用戶的歷史行為和偏好，借助機器學習算法不斷優(yōu)化推薦系統(tǒng)。（3）人機交互和實時渲染模塊允許用戶自由觀看和選擇故事分支，并可通過頭戴式顯示設(shè)備、手柄和體感設(shè)備實現(xiàn)物體移動、虛擬角色對話、動感體驗等，還提供多用戶互動功能，方便用戶與他人共同體驗；其中，眼動追蹤功能可追蹤用戶關(guān)注點、引導用戶視線并控制交互，并能分析注意力焦點以優(yōu)化內(nèi)容展示和廣告定位。（4）商用和消費模塊為消費者提供購買、租賃或訂閱內(nèi)容的選項，為商業(yè)用戶開展廣告、品牌合作、產(chǎn)品展示等服務(wù)，同時包含數(shù)字藏品功能，支持用戶收集、購買、交易或展示數(shù)字藏品。（5）用戶信息分析模塊分析用戶行為數(shù)據(jù)，且會確保用戶數(shù)據(jù)的隱私和安全，遵守相關(guān)法律法規(guī)。這些模塊通過與用戶相連和互動，為用戶呈現(xiàn)全面的、個性化的沉浸式觀影體驗。

2.4 基于人智協(xié)同的XR技術(shù)對影視領(lǐng)域的重要影響

影視作為國家文化軟實力的重要代表，與科技發(fā)展密不可分、息息相關(guān)。電影誕生初期就離不開光學、化學等科技發(fā)展的支撐，如今數(shù)字技術(shù)、VR、AI等前沿科技在影視制作中得到廣泛應(yīng)用，科技為影視藝術(shù)提供了更廣闊的創(chuàng)作空間和更多元化的表現(xiàn)手段。同時，影視作品也通過其獨特的藝術(shù)表現(xiàn)形式，將復(fù)雜的科技理念以通俗易懂的方式呈現(xiàn)給大眾，推動科技知識的普及和傳播。影視藝術(shù)借助科技力量提升了創(chuàng)作水準和觀賞體驗，科技則通過影視獲得了更廣泛的社會影響力和文化價值，兩者共同構(gòu)成了當代文化發(fā)展的重要推動力。這種雙向互動關(guān)系，使影視與科技在各自領(lǐng)域不斷突破邊界，實現(xiàn)深度融合。

基于人智協(xié)同的XR技術(shù)是以人智協(xié)同為靈魂的新興交互技術(shù)，通過融合計算機科學、電子信息、AI等多學科前沿成果，構(gòu)建一個人類與AI協(xié)同共創(chuàng)（創(chuàng)意與AI深度融合）、共感（情感共鳴）、共演（動態(tài)敘事演化）的高階交互空間，為影視內(nèi)容生產(chǎn)提供理論創(chuàng)新與方法論變革。在此體系中，人類智能與人工智能形成緊密協(xié)作關(guān)系，即人類提供創(chuàng)意、情感和文化背景，AI則為創(chuàng)作提供數(shù)據(jù)支持、趨勢預(yù)測和自動化工具，兩者互補共生，共同推動影視內(nèi)容的創(chuàng)新與發(fā)展。

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XR技術(shù)與AI技術(shù)的融合創(chuàng)新

XR技術(shù)與AI技術(shù)融合創(chuàng)新最本質(zhì)的特征在于AI驅(qū)動下的共創(chuàng)性、適應(yīng)性與智能化變革。其以共創(chuàng)性、適應(yīng)性與智能化3大特征，推動創(chuàng)作生產(chǎn)從人主導、工具輔助走向人智共創(chuàng)、系統(tǒng)共生，實現(xiàn)從內(nèi)容生產(chǎn)到體驗演化的范式躍遷。在共創(chuàng)性方面，人類創(chuàng)意與AI能力深度融合，通過ML、NLP等手段實現(xiàn)動態(tài)演化創(chuàng)作；在適應(yīng)性方面，系統(tǒng)可根據(jù)用戶偏好生成個性化內(nèi)容；在智能化方面，AI通過實時反饋機制預(yù)測用戶意圖，協(xié)同推進敘事創(chuàng)新。這種融合不僅提高了內(nèi)容生成效率，更從根本上改變了創(chuàng)作邏輯：AI不再是工具，而是創(chuàng)作共同體的一部分，與人類共同完成情節(jié)構(gòu)建、角色演化與情感設(shè)計，為影視創(chuàng)作帶來前所未有的創(chuàng)新活力與表現(xiàn)力。XR與AI技術(shù)的融合是一場由“人-智-境”三元協(xié)同引發(fā)的創(chuàng)作范式革命，其底層邏輯在于將人類不可量化的想象力、情感力與算法可量化的數(shù)據(jù)力、計算力等進行融合，進而產(chǎn)生“1+1>2”的涌現(xiàn)效應(yīng)。這種融合呈現(xiàn)出三條顯性特征曲線：共創(chuàng)性、適應(yīng)性、智能化，三者彼此嵌套、螺旋上升，最終把影視工業(yè)從人主導、工具輔助的傳統(tǒng)模式推向人智共創(chuàng)、系統(tǒng)共生的新紀元。

XR技術(shù)正在拓展傳統(tǒng)內(nèi)容創(chuàng)作的邊界，構(gòu)建一個去中心化、動態(tài)演化、智能協(xié)同的影視新生態(tài)。這不僅是對工業(yè)邏輯的超越，更是對創(chuàng)作本質(zhì)的重新定義：創(chuàng)作不再是人的獨白，而是人智共舞的交響。XR技術(shù)與AI技術(shù)的融合創(chuàng)新，正在重塑影視創(chuàng)作的主體結(jié)構(gòu)、流程邏輯與價值內(nèi)核。未來，隨著多模態(tài)感知、情感計算、腦機接口等技術(shù)的進一步發(fā)展，XR系統(tǒng)將更加深入地理解人類情感、意圖與潛意識，成為真正意義上的創(chuàng)作伙伴。而人類創(chuàng)作者也需從技術(shù)使用者轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)協(xié)作者，發(fā)展出與AI共同進化的元創(chuàng)造力。這不僅是技術(shù)的勝利，更是文明的新章。在人智協(xié)同的新圖景中，創(chuàng)作將不再受限于個體經(jīng)驗，而是依托集體智慧與系統(tǒng)智能，形成無限可能、持續(xù)演化、情感共鳴的人智協(xié)同創(chuàng)作新模式。

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基于人智協(xié)同的XR技術(shù)在影視行業(yè)的創(chuàng)新實踐與技術(shù)突破

基于人智協(xié)同的XR技術(shù)在影視行業(yè)中的應(yīng)用已產(chǎn)生了諸多成功案例，這些案例展示了其在影視創(chuàng)作中的巨大潛力和創(chuàng)新可能性。

4.1 行進式觀影

行進式觀影又稱游走式觀影，是一種把身體移動作為敘事必要條件的沉浸式體驗觀影形式：觀眾不再坐在固定座位上，而是以在現(xiàn)實空間中自由行走的方式，通過視線、位置、肢體動作觸發(fā)劇情、特效與交互，成為虛擬空間中故事的一部分。其融合了電影語言、游戲引擎、空間計算、基于位置的娛樂（Location?Based Entertainment, LBE）大空間等技術(shù)，突破“第四堵墻”，實現(xiàn)身體在場的敘事參與[6]。從《消失的法老》引爆國內(nèi) VR 大空間熱潮，到《重慶·1949》《又見平遙》用旋轉(zhuǎn)舞臺與情境互動讓觀眾邊走邊看，再到《西游·大鬧天宮》《孔雀公主》以體感裝置強化行進式沉浸體驗，這些項目共同驗證了行進式觀影從概念到商業(yè)閉環(huán)的可行性。

圖3　沉浸式VR電影《封神前傳：一個女將軍的殷商盛世》場景圖[7]

《封神前傳:一個女將軍的殷商盛世》（圖3）則將博物館級殷商文物與VR電影無縫嫁接，實現(xiàn)無人引導的自由行進式觀影體驗。觀眾可行走于1∶1還原的殷商世界，親身體驗中國有歷史記載以來第一位女將軍婦好的傳奇經(jīng)歷：墜落的青銅器在水面綻開慢動作漣漪、乘坐戰(zhàn)車時在耳邊呼嘯而過的風聲、兵刃相接時的逼真震撼、甲骨文情書隨視線自然浮現(xiàn)。這一邊走邊看的模式背后，是電影敘事語言與XR技術(shù)的深度交融，使觀眾可在自主探索過程中沉浸于主創(chuàng)團隊精心設(shè)計的情感爆發(fā)點與歷史細節(jié)之中。該內(nèi)容采用人智協(xié)同機制實現(xiàn)動態(tài)敘事，其核心技術(shù)架構(gòu)包含3個層次：實時情感計算引擎，通過生物傳感器采集觀眾心率、瞳孔擴張度等生理信號，結(jié)合AI情感識別算法實時解析觀眾情感狀態(tài)[8]；敘事決策樹系統(tǒng)，預(yù)置多條敘事分支路徑，根據(jù)觀眾行為數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整情節(jié)走向，例如在青銅器墜落場景中，通過調(diào)整粒子系統(tǒng)參數(shù)實現(xiàn)慢動作漣漪效果[9]；空間音頻定位技術(shù)，結(jié)合頭戴式顯示設(shè)備提供的雙目4K超高清屏幕，與360°全方位視野，在戰(zhàn)車場景中通過頭部相關(guān)傳遞函數(shù)（HRTF）實現(xiàn)風聲的空間化定位[10]。該案例突破了傳統(tǒng)線性敘事框架，構(gòu)建了觀眾、AI、創(chuàng)作者三方協(xié)同的敘事生態(tài)[11]。此類突破傳統(tǒng)鏡頭語言局限的全新形式，有望成為未來觀影的一種全新范式。

4.2 動作捕捉技術(shù)創(chuàng)新

動作捕捉技術(shù)通過傳感器或光學系統(tǒng)捕捉人體運動數(shù)據(jù)，經(jīng)算法處理轉(zhuǎn)化為數(shù)字角色的動態(tài)表現(xiàn)。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于影視、游戲及虛擬攝制領(lǐng)域，例如《阿凡達》中納美人的動作捕捉、《刺客信條》系列的角色動畫生成，均依賴此類技術(shù)實現(xiàn)高精度動作映射與自然交互。

北京電影學院美術(shù)學院動作捕捉實驗室依托光學動作捕捉系統(tǒng)平臺，開展了技術(shù)驅(qū)動型跨學科實踐：由學生設(shè)計完成基礎(chǔ)角色肢體動作，由表演專業(yè)學生完成動作表演，利用光學動作捕捉平臺捕獲動作數(shù)據(jù)并作為內(nèi)容創(chuàng)作的基礎(chǔ)[12]，并通過解析動作特征，逆向推導角色心理狀態(tài)與情緒脈絡(luò)[13]，進而構(gòu)建視覺場景與敘事邏輯。最終，實驗室?guī)熒谕唤M動作數(shù)據(jù)，通過差異化角色設(shè)定、道具運用、場景構(gòu)建及鏡頭調(diào)度，衍生出12部風格鮮明的獨立短片并構(gòu)成《靈境化身》系列。該實踐驗證了技術(shù)、藝術(shù)、敘事融合教學模式的有效性，動作捕捉不僅作為工具提升創(chuàng)作精度，更通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式拓展了敘事邊界，激發(fā)了藝術(shù)創(chuàng)作的想象力。

此案例突破傳統(tǒng)“文本到影像”的線性創(chuàng)作路徑，形成從數(shù)據(jù)采集、特征解析、心理建模到敘事生成的閉環(huán)流程。技術(shù)在此過程中扮演雙重角色，既是精準記錄動作的工具，也是激發(fā)創(chuàng)意的媒介。通過動作數(shù)據(jù)的可視化與跨模態(tài)轉(zhuǎn)換，學生得以從數(shù)據(jù)維度理解角色內(nèi)在狀態(tài)，實現(xiàn)技術(shù)理性與藝術(shù)感性的深度融合，為數(shù)字時代藝術(shù)教育提供了可復(fù)制的跨學科實踐范式。

4.3 數(shù)字時空賦能文旅場景

在文旅場景數(shù)字化進程中，多模態(tài)交互技術(shù)正構(gòu)建“數(shù)字時空膠囊”，實現(xiàn)文化記憶的可觸化復(fù)現(xiàn)[14]。這類技術(shù)通過硬件與內(nèi)容的深度融合，支持裸手交互、語音識別，可實現(xiàn)“觸覺-聽覺-視覺”三重沉浸體驗[15]。在博物館、紀念館場景中，采用全息投影與體感設(shè)備結(jié)合技術(shù)，通過讓觀眾觸摸歷史場景和歷史遺跡復(fù)刻品，實現(xiàn)歷史場景實時呈現(xiàn)[16]，也可通過數(shù)字化跨時空對話方式實現(xiàn)互動，如青島市博物館項目運用VR全景展示、非同質(zhì)化通證（NFT）數(shù)字藏品，使觀眾站在特定畫作前即可激活宋代市井動態(tài)場景，實現(xiàn)畫中人與觀者的實時互動，并結(jié)合定向語音導覽系統(tǒng)[17]實現(xiàn)聲音定向傳播，避免干擾其他區(qū)域游客。

從面到點的具體應(yīng)用中，展覽館等場景可通過MR技術(shù)重構(gòu)經(jīng)典繪畫，如“清明上河圖”MR體驗項目支持觀眾輕觸畫卷激活動態(tài)市井場景，基于虛幻引擎（UE）實現(xiàn)裸手交互，使靜態(tài)畫作轉(zhuǎn)化為可探索的立體空間。在敦煌市博物館，游客通過手機掃一掃，便能目睹空間中躍動的增強現(xiàn)實影像，體驗高清動畫和立體聲效。

當前，科技正賦予文物前所未有的活力：擴展現(xiàn)實技術(shù)作為一種在真實環(huán)境中巧妙疊加虛擬影像以實現(xiàn)深度交互的方式，正逐步重塑著展覽體驗；而多模態(tài)交互展示，則巧妙地融合了數(shù)字捕捉、體感互動、語音交互等前沿科技，將文字、語音、動作乃至環(huán)境等多種人機交互元素，自然而然地編織進展廳的空間中，營造出一種無縫銜接的具身體驗[18]。

4.4 技術(shù)驅(qū)動下的文物新生

數(shù)字技術(shù)通過多媒體視覺、VR/AR、3D建模、區(qū)塊鏈、動態(tài)光影、5G+云服務(wù)、非接觸式三維掃描、超高清拍攝、AI知識圖譜、多光譜成像及跨博物館數(shù)據(jù)聯(lián)邦學習等技術(shù)手段，實現(xiàn)文物的數(shù)字化精準呈現(xiàn)、互動體驗增強及跨域資源共享，在文物保護與利用中形成技術(shù)、內(nèi)容、服務(wù)全鏈路支撐體系。

靈境·人民藝術(shù)館項目聯(lián)合秦始皇帝陵博物院推出數(shù)字秦俑系列，采用3D建模精準還原兵馬俑饕餮紋細節(jié)，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)確權(quán)并控制發(fā)行量[19]。敦煌飛天壁畫數(shù)字藏品創(chuàng)新采用動態(tài)光影技術(shù)，通過手機AR掃描可激活唐代礦物顏料成分解析[20]。故宮博物院數(shù)字文物庫項目采用非接觸式三維掃描與超高清拍攝，完成文物基礎(chǔ)信息錄入及影像數(shù)字化，支持多維度檢索與AI知識圖譜功能。敦煌研究院VR莫高窟項目實現(xiàn)未開放洞窟虛擬漫游，采用多光譜成像技術(shù)還原青金石原始色彩[21]，使游客AR導覽細節(jié)記憶度提升。黃河文明VR聯(lián)展則通過跨博物館數(shù)據(jù)聯(lián)邦學習串聯(lián)三地文物時空軸，實現(xiàn)故宮、陜西歷史博物館、河南博物院黃河主題展廳同步游覽。上述項目通過整合數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)文物活化利用與跨域共享，既保障了文物學術(shù)研究的精度需求，又通過區(qū)塊鏈動態(tài)權(quán)益模式、XR技術(shù)互動體驗提升公眾參與度，在文物保護效率、文化傳播廣度及用戶行為引導等方面形成可復(fù)制的實踐路徑，為文物數(shù)字化提供了技術(shù)集成與運營模式的參考樣本。

5

基于人智協(xié)同的XR技術(shù)在影視行業(yè)中的應(yīng)用挑戰(zhàn)與新發(fā)展方向

盡管基于人智協(xié)同的XR技術(shù)已展現(xiàn)出強大的共創(chuàng)潛力，但其在實踐層面仍存在多重挑戰(zhàn)，同時催生出融合AI、人機協(xié)同與仿生學的新發(fā)展方向。技術(shù)層面，AI對人類行為的實時理解與反饋精度不足，導致協(xié)同敘事出現(xiàn)情感錯位或節(jié)奏斷裂[22]；硬件層面，人智交互接口的延遲[23]與感知局限[24]限制了共創(chuàng)體驗的沉浸深度；倫理層面，AI在創(chuàng)作中的主體性模糊[25]，引發(fā)了版權(quán)、作者身份與敘事責任等爭議。

5.1 技術(shù)限制與硬件瓶頸

基于人智協(xié)同的XR技術(shù)在影視行業(yè)中的應(yīng)用面臨著技術(shù)限制和硬件瓶頸的挑戰(zhàn)。

當前的XR技術(shù)相關(guān)設(shè)備在性能方面已取得長足進步，但仍然存在體積大、重量大、電池壽命短等問題，在一定程度上限制了用戶的使用體驗和設(shè)備的普及。同時，設(shè)備的計算能力和圖形處理能力也有限，難以支持高質(zhì)量的影視內(nèi)容，特別是在實時渲染和交互方面。此外，當前技術(shù)應(yīng)用還面臨著網(wǎng)絡(luò)帶寬和延遲的挑戰(zhàn)：高質(zhì)量的XR技術(shù)內(nèi)容通常需要大量的數(shù)據(jù)傳輸，而當前的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施尚無法滿足實時傳輸?shù)男枨螅绕涫窃诙嗳藚f(xié)作和實時互動的場景中，導致用戶體驗受到影響。

制約XR技術(shù)擴展應(yīng)用的另一原因在于設(shè)備成本高昂。消費者體驗成本和體驗感決定了其接受設(shè)備的程度。而對于制作者而言，如果想要讓XR技術(shù)得到推廣，確保其內(nèi)容的產(chǎn)出和回報率的穩(wěn)定是關(guān)鍵，對于高成本內(nèi)容而言，回報率難以預(yù)估，這加大了XR技術(shù)原創(chuàng)內(nèi)容的生產(chǎn)難度。

5.2 內(nèi)容創(chuàng)作與敘事挑戰(zhàn)

基于人智協(xié)同的XR技術(shù)在影視行業(yè)中的應(yīng)用同樣面臨內(nèi)容創(chuàng)作與敘事的挑戰(zhàn)。

首先，XR技術(shù)改變了傳統(tǒng)敘事方式，即從線性敘事轉(zhuǎn)向非線性敘事，促使創(chuàng)作者需要重新思考故事的結(jié)構(gòu)和展開方式。在傳統(tǒng)的影視作品中，觀眾是被動的接收者，按照創(chuàng)作者預(yù)設(shè)的敘事順序和方式體驗故事；創(chuàng)作者可以通過剪輯、鏡頭選擇和節(jié)奏控制等方式引導觀眾的注意力和情感體驗。而在XR技術(shù)創(chuàng)造的交互式體驗中，觀眾可自主選擇內(nèi)容探索的方向和速度，觀眾擁有更大自由度，可能會忽略創(chuàng)作者希望強調(diào)的部分，或者在不適當?shù)臅r候離開主要敘事線索。這種自由度雖然增強了觀眾的參與感，但也增加了敘事控制的難度，使敘事變得更為復(fù)雜多變。

5.3 用戶體驗與沉浸感提升問題

真正的沉浸感需要多感官的參與和互動，包括視覺、聽覺、觸覺甚至嗅覺等，而當前的XR技術(shù)設(shè)備主要集中在視覺和聽覺方面，觸覺反饋和其他感官體驗仍然受限[26]。因此，XR技術(shù)創(chuàng)造的體驗雖在視覺上令人印象深刻，但在整體的沉浸感和真實感上仍有差距。

在XR技術(shù)應(yīng)用場景中，用戶界面（UI）和交互方式與傳統(tǒng)界面有很大不同，需基于新的原則和方法進行設(shè)計。而設(shè)計直觀、易用且不破壞沉浸感的用戶界面，是一個重要的挑戰(zhàn)。當前的系統(tǒng)界面設(shè)計仍不夠成熟，用戶可能需要學習和適應(yīng)新的交互方式，這增加了學習門檻和使用難度。

5.4 技術(shù)演進與突破方向

在基于人智協(xié)同的XR技術(shù)作為人智協(xié)同核心載體的框架下，當前技術(shù)發(fā)展正圍繞三大維度深化演進，推動從人機交互向人智共生發(fā)展升級。

5.4.1 AI與多模態(tài)感知

在技術(shù)實現(xiàn)層面，基于人智協(xié)同的XR系統(tǒng)通過多模態(tài)感知技術(shù)實時捕捉用戶的生理信號、行為模式和情感狀態(tài)，結(jié)合AI算法進行深度分析，從而構(gòu)建出能夠理解用戶意圖、適應(yīng)用戶偏好的智能交互環(huán)境。這種人智協(xié)同的交互空間打破了傳統(tǒng)單向信息傳遞的局限，實現(xiàn)了從人適應(yīng)技術(shù)到技術(shù)適應(yīng)人的根本性轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)通過低延遲推理引擎實時解析語音、視線軌跡、手勢語義、面部微表情及環(huán)境上下文，構(gòu)建跨模態(tài)統(tǒng)一表征空間，實現(xiàn)場景動態(tài)適配、任務(wù)智能分配與認知負荷優(yōu)化。例如，在工業(yè)協(xié)作場景中，系統(tǒng)可基于操作者的視線焦點預(yù)判操作意圖，提前渲染輔助信息；在醫(yī)療培訓中，通過手勢微動與表情識別評估學員專注度，動態(tài)調(diào)整訓練難度。相關(guān)技術(shù)在影視內(nèi)容體驗過程中，將有助于增強系統(tǒng)設(shè)備對用戶意圖的理解，通過多模態(tài)感知獲取用戶的實時反饋，進一步實現(xiàn)用戶體驗優(yōu)化。關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)涵蓋跨模態(tài)對齊的語義一致性、大模型在實時渲染管線中的安全嵌入機制，以及多模態(tài)數(shù)據(jù)融合中的隱私保護策略[27]，改善和解決相關(guān)技術(shù)難點，將有利于最終形成“感知-理解-行動”的閉環(huán)認知協(xié)同。

5.4.2 人機協(xié)同接口與具身智能

真正的人智協(xié)同要求接口突破信息傳遞局限，建立雙向意圖建模與可解釋行為預(yù)測體系。協(xié)作機器人與具身智能（Embodied Intelligence）研究聚焦三個層面：其一，通過多傳感器融合實現(xiàn)實時意圖識別，例如通過手腕力反饋預(yù)判操作意圖[28]；其二，基于可學習的技能遷移框架，使系統(tǒng)能將專家經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為可復(fù)用的策略模型，如通過示范學習生成通用操作模板；其三，開發(fā)安全控制協(xié)議，確保物理交互中的零傷害風險，并通過可視化解釋模塊向用戶展示系統(tǒng)決策邏輯。此方向在手術(shù)機器人、遠程操控等場景已形成明確的應(yīng)用路線，其核心是通過意圖透明化與行為可解釋性建立人機信任，實現(xiàn)從協(xié)作執(zhí)行到共同決策的躍升，未來在影視協(xié)同制作領(lǐng)域或?qū)⒂杏梦渲亍?/p>

5.4.3 仿生學與適應(yīng)能力的提升

仿生學為基于人智協(xié)同的XR系統(tǒng)中的具身智能體（Embodied Agent）提供了動力學、材料與控制策略的生物啟發(fā)范式。研究涵蓋3個維度：在結(jié)構(gòu)仿生層面，模擬生物肌肉與骨骼系統(tǒng)的柔性驅(qū)動結(jié)構(gòu)，提升智能體在復(fù)雜環(huán)境中的抗沖擊能力[29]；在運動學仿生層面，基于生物運動學原理優(yōu)化控制算法，增強智能體在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中的運動效率；在群體行為仿生層面，借鑒蟻群協(xié)作、魚群同步等自然群體智能，設(shè)計分布式協(xié)同策略，提升多智能體系統(tǒng)在動態(tài)任務(wù)中的魯棒性與適應(yīng)性。這些仿生策略對基于人智協(xié)同的XR應(yīng)用中可信賴的物理交互至關(guān)重要，例如在災(zāi)難救援場景中，仿生機器人可自適應(yīng)廢墟環(huán)境，實現(xiàn)高效協(xié)作搜救。相關(guān)技術(shù)可用于影視內(nèi)容攝制中過程中的虛擬勘景、虛擬預(yù)演（PreViz）等領(lǐng)域，可實現(xiàn)攝影機、照明燈具、動作捕捉、虛擬場景和演職人員精準配合和智能交互，也將對改善用戶的沉浸體驗起到重要推動作用。

6

結(jié)語與展望

當前，在人智協(xié)同背景下，基于人智協(xié)同的XR技術(shù)突破體現(xiàn)在多模態(tài)感知、實時反饋機制及AI算法的應(yīng)用，實現(xiàn)了從內(nèi)容生產(chǎn)到體驗演化的范式躍遷，使AI成為創(chuàng)作共同體的重要組成部分。

然而，基于人智協(xié)同的XR技術(shù)在影視行業(yè)的應(yīng)用仍面臨多重挑戰(zhàn)。技術(shù)層面需突破設(shè)備體積重量、計算能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬及成本控制等硬件瓶頸，同時解決AI實時反饋精度不足與人機交互延遲等技術(shù)限制；創(chuàng)作層面需重構(gòu)非線性敘事邏輯并管理觀眾自主選擇路徑；體驗層面需增強多感官交互設(shè)計、優(yōu)化設(shè)備舒適度與便攜性；倫理層面則需明確AI創(chuàng)作主體性邊界及版權(quán)歸屬規(guī)則，這些系統(tǒng)性挑戰(zhàn)需通過跨領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新逐步化解。

展望未來，基于人智協(xié)同的XR技術(shù)在影視行業(yè)將聚焦3大維度協(xié)同發(fā)展：技術(shù)層面通過多模態(tài)沉浸交互、具身智能進化及AI動態(tài)敘事引擎實現(xiàn)從感知到共生的智能化躍遷；應(yīng)用層面推動虛實融合制作、交互式觀影體驗及跨領(lǐng)域融合創(chuàng)新，拓展影視與教育、文旅、醫(yī)療等新場景的融合；倫理層面則通過AI創(chuàng)作主體界定、沉浸體驗邊界管控及數(shù)據(jù)隱私保障構(gòu)建責任共擔的可持續(xù)生態(tài)，最終推動中國影視產(chǎn)業(yè)走出文化主導、智能協(xié)同的自主路徑，開啟從工具輔助到系統(tǒng)共生的“東方靈境”時代。

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