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《中国通信标准化协会&TC625：XR终端设备测试白皮书（2023年）（71页）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国通信标准化协会&TC625：XR终端设备测试白皮书（2023年）（71页）.pdf（71页珍藏版）》请在本站上搜索。 1、1扩展现实终端设备测试白皮书扩展现实终端设备测试白皮书White Paper on ExtendedReality(XR)Device TestingTechnology(2023(2023 年年)中国通信标准化协会中国通信标准化协会扩展现实（扩展现实（XRXR）产业及标准推进委员会）产业及标准推进委员会20232023 年年 1212 月月2版权声明版权声明本白皮书版权属于扩展现实（本白皮书版权属于扩展现实（XR）产业及标准推进委员会）产业及标准推进委员会和中国通信标准化协会和中国通信标准化协会，并受法律保护并受法律保护。转载转载、摘编或利用其他摘编或利用其他方式使用本白皮书文字或者观点的方2、式使用本白皮书文字或者观点的，应注明应注明“来源来源：扩展现实扩展现实（XR）产业及标准推进委员会和中国通信标准化协会产业及标准推进委员会和中国通信标准化协会”，违者追究法律，违者追究法律责任。责任。3指导单位指导单位中国通信标准化协会扩展现实（XR）产业及标准推进委员会参编单位参编单位中国信息通信研究院OPPO 广东移动通信有限公司湖北星纪魅族科技有限公司思博伦通信科技（北京）有限公司深圳市腾讯计算机系统有限公司浙江水晶光电科技股份有限公司博鼎实华（北京）技术有限公司维沃移动通信有限公司上海鲸岚科技有限公司舜宇光学（浙江）研究院有限公司浙江生一光学感知科技有限公司中山大学中山眼科中心移动应用3、创新与治理技术工业和信息化部重点实验室感谢以下机构对本白皮书的编写提出宝贵建议感谢以下机构对本白皮书的编写提出宝贵建议中兴通讯股份有限公司晨讯科技集团北京抖音信息服务有限公司深圳市钛和巴伦技术股份有限公司紫光展锐（上海）科技有限公司4编写组编写组傅蓉蓉刘毓炜朵灏来航曼何波孙玉林韩秉权王健周勇欧阳春陆根萌冯东洋代威聂蔚青黄永德陈玉琨郗英坤原冰马頔郑梦瑄陈爱婷王俊青王亚忠董丙银王冰青蒋坤君毛炀袁进钟菁娄岩翟梦冉王健宇董千洲5前言前言扩展现实（含虚拟现实、增强现实、混合现实）是新一代信息技术的重要前沿方向，是数字经济的重大前瞻领域，扩展现实终端设备被认为是下一代通用性技术平台和互联网的入口。随着技术4、的不断发展，扩展现实终端设备也在不断改进和优化，一些扩展现实终端设备已经可以支持高清画质、低延迟、无线连接等功能，提升了便携性和舒适性。同时，扩展现实终端设备也在不断降低成本，使得更多的人可以享受到这种技术带来的便利和乐趣。但是扩展现实终端设备的用户体验还达不到消费端用户的要求，相应的扩展现实终端测试技术还属于初期发展阶段，为加强扩展现实测试技术研究与交流，加快推动我国扩展现实产业发展和标准化进程，本白皮书聚焦扩展现实终端设备，围绕其相关核心技术整理检测关键指标并建立设备测试指标评价体系，梳理典型测试工具和测试案例，分析当前检测技术存在的问题并提出可行性建议。由于扩展现实产业仍处于快速发展期，5、相应的设备测试技术也在不断更新迭代，白皮书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。6目目录录一、扩展现实产业概述.1（一）扩展现实内涵.1（二）扩展现实产业发展现状.2（三）标准化工作情况.4二、扩展现实关键技术概述.7（一）近眼显示.7（二）感知交互.9（三）网络传输.10（四）渲染处理.12三、扩展现实终端设备测试指标.13（一）常规测试.13（二）静态测试.16（三）动态测试.28（四）用户体验.32四、扩展现实典型测试工具及案例.36（一）典型测试工具.36（二）典型测试方案.40五、挑战及发展建议.55（一）问题与挑战.55（二）发展建议.56附录：沉浸式体验主观评价问卷设计.58附录：6、缩略语.617图索引图索引图 1扩展现实终端设备测试指标体系.13图 2VR 棋盘格对比度测试图.17图 3AR 棋盘格对比度测试图.17图 46DoF 示意图.23图 5统一 API 及接入框架.25图 6SR-803 近眼显示测试系统.38图 7SP-1000 空间定位测试系统示意图.39图 8BUDDY 测试系统示意图.40图 9测试方案布局示意图.41图 10 视频质量测试结果.43图 11 实时测试结果示意图.44图 12 单帧 MTP 时间拆解示意图.45图 13 预处理信号的特征向量提取.50图 14 一轮完整的触觉反馈实验过程.538表索引表索引表 1XR 标准制定情况.4表 7、2IEEE VR/AR 2048 系列标准.6表 3典型 XR 应用的切片划分.12表 4性能测试指标.26表 5稳定性测试.27表 6外设测试指标.27表 7投屏/串流测试指标.30表 8短距离测试指标.32表 9不适症状.34表 10XR 终端 WiFi 端到端测试结果.42表 11多帧 MTP 测试结果.45表 12头显角度抖动误差测试.46表 13静态抖动测试数据.46表 14测试场景分类.47表 15终端 A 和 B 在不同场景下的追踪定位精度测试结果.47扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）1一、扩展现实产业概述（一）扩展现实内涵扩展现实（XR），是指通过云计算、计算机图形学8、、传感技术等多种计算通信技术将真实与虚拟相结合，在终端呈现一个可人机交互的高沉浸虚实结合的环境，也是虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）等各种沉浸式技术的统称。VR 使用头戴式显示器等设备将用户完全包裹在虚拟世界中，通过高度沉浸式形式与现实世界隔绝。AR 使用摄像头等设备将虚拟元素叠加在现实场景中，让用户感觉到现实场景中出现了额外的虚拟元素，增强了用户对现实场景的感知和理解。MR 将真实世界与虚拟世界相结合，通过头戴式显示器等设备将虚拟元素与现实世界融合在一起，让用户感觉到虚拟元素与现实场景在同一空间中并存。结合扩展现实的演进历程，XR 的发展大致可以分为以下四个阶段：萌芽启动9、期萌芽启动期（1968s-2012s），1968 年，美国计算机图形学之父 IvanSutherlan，组织开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器及头部追踪系统。直到 2010 年后，随着计算机性能、图形处理技术、动作捕捉技术的进步，XR 技术才进入普通消费电子领域。2012 年，OculusRift 登陆 Kickstarter 众筹网站，早期风险投资项目出现。发展膨胀期发展膨胀期（2012s-2016s），2012 年，谷歌发布了一款名为 GoogleGlass 的 AR 眼镜，激发了人们对于 XR 产业的想象。2014 年 Oculus被 Facebook 以 20 亿美元的天价收购，同10、年，Google 推出廉价的扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）2CardBoard，只需插入智能手机即可体验 VR。2015 年，三星 Gear VR设备开售，微软 Hololens 面世，Pokemon Go 风靡全球，第一波 XR产业热潮兴起。低谷期低谷期（2016s-2019s），2016 年，Oculus、HTC、Valve、华为、微软等密集发布新品。同时，VR/AR 设备大量涌入，内容短板开始引起重视。行业缺乏技术竞争力，企业失去资本造血之后，XR 产业经历了从热炒、低谷到复苏的漫漫长路，留存企业韬光养晦。复苏期复苏期（2019s-至今），2020 年，爆款游戏HalfLif11、e:Alyx达到消费级水平引爆 VR 行业。2021 年，元宇宙概念爆发，Facebook 改名 Meta，字节跳动近百亿收购 Pico，带来了 XR 产业的第二次热潮。2023 年，苹果推出了备受期待的 MR 产品 Vison Pro，再次搅动 XR市场，开启了空间计算时代，使得大部分厂商着手考虑将 VR 产品向MR 产品过渡。（二）扩展现实产业发展现状从市场规模看从市场规模看，根据 IDC 数据显示，由于受全球经济以及消费需求疲软影响，2023 年第二季度全球 AR/VR 头显出货量连续第四季度下降，出货量同比下降，预计 2023 年全年 VR/AR 头显出货量仅为 850 万台。但短期波12、动不影响长期增长趋势，预计 2024 年 VR/AR 头显市场将同比增长 46.8%，到 2027 年，全球 VR/AR 头显销量将达到 3030 万台。从技术路线看，从技术路线看，VR 镜片逐渐从成本较低、技术成熟、可大规模量产的菲涅尔镜片和非球面镜片，逐渐转向体积更轻薄，成像质量更优秀的折叠光路 Pancake 方案。AR 光学显示方案呈多元化发展，棱扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）3镜、Birdbath、自由曲面、光波导等方案并驾齐驱，其中光波导略胜一筹。每次计算平台的更迭，背后必然是交互方式的革命。XR 终端交互方式从手机、手柄、指环、语音、手势、眼动再到多模态融合，不断提升13、沉浸体验。全彩透视（VST）技术逐渐成为业界主流解决方案，逐步模糊 VR、AR 和 MR 的边界，用户可以在虚拟世界和真实世界中自由切换。端侧引入异步时间扭曲（ATW）、异步空间扭曲（ASW）、眼动追踪叠加注视点渲染等技术，确保 XR 终端画面流畅的同时，减轻端侧负载压力，降低硬件成本。从产业生态看，从产业生态看，“内容-硬件-生态”的正向循环初步形成，终端公司纷纷推出 XR 开发集成工具（SDK），引擎公司 Unity、Unreal Engine等也相继推出 XR 开发插件，但是 XR 碎片化问题严重导致内容制作周期变长，内容生态孤岛化。应用需要一对一的和终端硬件平台进行适配，同样终端硬件也14、需要一对一与内容资源进行适配。为此，美国开放标准行业协会 Khronos Group 发布了 OpenXR 标准规范，国内也在推行 GSXR 标准，用于实现 XR 硬件平台和应用内容的互联互通。从政策指引看，从政策指引看，近年来国家不断发布政策文件推动产业发展。2017 年发改委发布加快推进供给侧结构性改革着力增加消费需求有效供给要求尽快出台可穿戴设备、虚拟现实等领域的关键技术标准，规范新兴行业发展。2021 年十四五年规划和 2035 年远景目标纲要中将 VR/AR 列为未来五年数字经济重点产业之一。2022 年 10月工信部等五部门联合印发 虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022-215、026 年），提出到 2025 年总体规模（含相关硬件、软件、扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）4应用等）超过 3500 亿元，虚拟现实终端设备销量超过 2500 万台。（三）标准化工作情况XR 行业尚处于发展初期，国家需要可依据可执行的检验检测标准规范，保护消费者的知情权、人身安全、健康等权益，保障消费者的基础用户体验，从而促进市场的有序发展；行业需要相关技术要求和测试标准规范，指引行业关键技术的研究和重点产品及业务的规模应用；企业需要相关标准规范，指导其产品及业务的研发、测试，保障其产品及业务的质量。1.国内标准目前我国正在积极开展 XR 领域的标准化研究工作，已经发布了虚拟现实显16、示设备和虚拟现实应用软件的国家标准，并有大量在研的行业标准项目和团体标准项目。表 1XR 标准制定情况标准类型标准编号标准名称标准状态国家标准GB/T38259-2019信息技术虚拟现实头戴式显示设备通用规范已发布国家标准GB/T38258-2019信息技术虚拟现实应用软件基本要求和测试方法已发布国家标准20190776-T-469信息技术虚拟现实内容表示编码第 1 部分:系统在研中国家标准20192086-T-469信息技术虚拟现实内容表达第 2 部分:视频在研中国家标准20214282-T-469信息技术虚拟现实内容表达第 3 部分:音频.在研中国家标准20203868-T-339虚拟现实17、设备接口定位设备在研中行业标准YD/T 4310-2023移动互联网环境下虚拟现实业务术语已发布行业标准2020-1153T-YD虚拟现实一体机总体技术要求报批中行业标准2020-1155T-YD基于电信网的云化虚拟现实 总体技术要求报批中行业标准2020-1154T-YD基于电信网的云化虚拟现实 网络技术要求报批中行业标准2020-1851T-YD基于电信网的云化虚拟现实 云平台技术要求报批中行业标准2021-1103T-YD基于电信网的云化虚拟现实 终端技术要求报批中行业标准2020-1156T-YD基于电信网的云化虚拟现实端到端业务质量要求和监测方法报批中行业标准GY/T 356-20218、1VR 视频系统节目制作和交换用视频参数值已发布行业标准2021-1060T-YD基于 5G 网络的 AR 视频通信业务总体技术要求在研中扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）5来源：公开资料整理2019年国家标准 信息技术 虚拟现实头戴式显示设备通用规范发布，规定了 VR 头显设备的分类，并对安全性、电磁兼容性、可靠性等做出基本要求和相应的测试方法，为 VR 头显设备的设计、制造、检验、检测和应用提供技术参考。同年发布的国家标准 信息技术 虚拟现实应用软件基本要求和测试方法为 VR 应用软件的性能设计、开发和性能测试提供了技术参考。中国通信标准化协会（CCSA）正在积极开展 XR 领域的19、标准化工作。其中，基于电信网的云化虚拟现实系列行业标准为 Cloud VR提供从网络、云、平台、终端，协同一体优化云化虚拟现实业务端到端的技术参考。针对终端设备，正在开展行业标准虚拟现实一体机总体技术要求的研究，规范 VR 一体机的光学显示、定位追踪、网络接入等技术要求。针对互联互通，正在开展通用 XR 接口的标准化研究。另外，针对测试方法和评估，正在开展 XR 硬件设备的测试、行业标准H-202207184211虚拟现实一体机测试方法在研中行业标准H-202211154641扩展显示（XR）设备用户权益保护测评规范在研中行业标准H-202211254778基于智能终端的室内场景 AR 三维建20、模数据采集方法在研中行业标准H-202203233678基于移动互联网的扩展现实（XR）设备通用接口技术要求在研中团体标准2020-CCSA-20基于移动终端的分体式虚拟现实设备总体技术要求在研中团体标准2020-CCSA-575G 网络下的云化虚拟现实用户体验评估方法在研中团体标准2021-CCSA-965G 网络下的云化虚拟现实业务部署技术要求在研中团体标准2021-CCSA-17虚拟现实终端的人身健康保护技术要求与测试方法报批中团体标准2021-CCSA-16面向移动互联网跨服务器运行的虚拟现实图形应用参考架构报批中团体标准2022-CCSA-23可穿戴无线通信设备通用技术要求和测试方法21、 头戴式设备在研中扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）6VR 终端人身健康保护、VR 全景视频质量的评估、5G 网络下的云化VR 用户体验评估方法等方面的标准化研究工作。2.国外标准由于国外 XR 产业发展相对较早，国际标准化组织、企业联盟都在有序推进相关标准的制定。3GPP 在 R15/R16/R17/R18 中均涉及 XR 标准的制定。在 Rel-15中，主要包括以 VR 为代表的基本流媒体服务技术规范，涉及内容相对基础。从 Rel-16 开始，XR 逐渐成为 5G 标准的重要内容，包括媒体流架构、沉浸式语音及音频编码、XR 业务、直播上行链路媒体流等方面的持续研究和规范制定。Rel22、-17 针对 XR 业务场景，评估了基于“轻终端+宽管道+边缘云”的分布式架构，并优化了网络时延、处理能力和功耗等。从 Rel-18 开始，XR 的领域主要集中在 SA4 部分，SA2、SA5 也有部分关联内容。沉浸式媒体强相关的 SA4 分组将根据5G-Advanced 业务需求，探索其商业特性，提供研发工具、软件、中间件等多媒体技术部署。工作主要包括定义沉浸式多媒体的类型和内容格式、VR/AR/MR 及云游戏业务网络服务质量等研究等。IEEE 协会下的虚拟现实和增强现实标准委员会，针对 VR/AR 制定的 2048 系列标准，覆盖设备分类、沉浸式视频、用户界面、环境安全、虚拟对象映射等多个23、技术领域。表 2 IEEE VR/AR 2048 系列标准序号标准号标准名称1IEEE P2048.1Standard for Virtual Reality and Augmented Reality:Device Taxonomyand Definitions2IEEE P2048.2Standard for Virtual Reality and Augmented Reality:Immersive VideoTaxonomy and Quality Metrics扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）73IEEE P2048.3Standard for Virtual Reali24、ty and Augmented Reality:Immersive VideoFile and Stream Formats4IEEE P2048.4Standard for Virtual Reality andAugmented Reality:Person Identity5IEEE P2048.5Standard for Virtual Reality andAugmented Reality:Environment Safety6IEEE P2048.6Standard for Virtual Reality and Augmented Reality:Immersive User25、Interface7IEEE P2048.7Standard for Virtual Reality and Augmented Reality:Map for VirtualObjects in the Real World8IEEE P2048.8Standard for Virtual Reality and Augmented Reality:Interoperabilitybetween Virtual Objects and the Real World9IEEE P2048.9Standard for Virtual Reality and Augmented Reality:I26、mmersive AudioTaxonomy and Quality Metrics10IEEEP2048.10Standard for Virtual Reality and Augmented Reality:Immersive AudioFile and StreamFormats11IEEEP2048.11StandardforVirtualRealityandAugmentedReality:In-VehicleAugmented Reality12IEEEP2048.12Standard for Virtual Reality and Augmented Reality:Conte27、nt Ratings andDescriptors13IEEEP2048.101StandardforAugmentedRealityonMobileDevices:GeneralRequirements for Soft-ware Framework,Components,and Integration来源：公开资料整理ISO/IEC JTC1/SC24（国际标准化组织/国际电工委员会第 1 联合技术委员会第 24 分委会：计算机图形、图像处理和环境数据表示）以及 ISO/IEC JTC1/SC29（国际标准化组织/国际电工委员会第 1 联合技术委员会第 29 分委会：音频、图像、多媒体和超28、媒体信息），建立了联合工作机制，共同推动增强现实连续统一体概念及参考模型的、相关标准。除此之外，W3C、ITU、IEC 等都在进行 XR 相关的研究工作。二、扩展现实关键技术概述（一）近眼显示近眼显示是XR终端设备最鲜明的特点之一，给产品的使用场景，交互方式等带来了各种丰富的可能，同时也面临着严峻的挑战。首先，扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）8相比于传统领域近眼显示需要提供更好的成像质量，但是目前的近眼显示技术无论是从色亮度的表现还是图形质量上来看与消费者的实际需求之间都存在着显而易见的差距。其次，近眼显示类设备佩戴的使用方式相比一般终端产品的使用更具“侵入性”，如何保证更轻薄的体积29、来满足长时间的佩戴需求仍待解决。最后，眼科光学对近眼显示技术的应用也带来了诸多的挑战。如不同屈光度适配，不同瞳距的覆盖，还有诸如辐辏冲突等现象，都亟需大量创新性的方案去克服。近眼显示技术大致可以分为显示和光学两大部分，根据产品应用侧重点不同，使用的技术方案差异化明显。显示方面，VR 强调完全沉浸、画面逼真以及高清晰度，FAST-LCD 屏幕凭借量产稳定优点、性价比高，目前已经成为消费级头显的主流屏幕，硅基 OLED 显示性能有所提升，且已进入成熟量产，成为中短期内的替代方案，Micro-LED 在亮度、时延以及功耗等指标上均有出色表现，但目前量产难度大，生产成本高，随着技术的逐渐成熟，Micr30、o-LED 或成 XR显示终极方案。光学方面，VR 从传统的非球面透镜、菲涅尔透镜逐步向Pancake方案过渡，Pancake相比于菲涅尔透镜可使设备重量减轻 50%以上，成像对比度、清晰度和细腻度有明显改善。AR 偏重与真实世界的交互，目前主流方案是硅基 OLED 与Birdbath 或自由曲面搭配，这种方案优点是显示质量表现好，但是体积偏大。另一种方案是 LCOS、DLP 与光波导搭配，该方案处于发展演进阶段，虽然显示质量还待优化，但透视性更好且能提供较大的眼动范围并大幅减小体积。自动瞳扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）9距调节（IPD）眼镜进入消费级市场，随着苹果眼镜上市，电驱自31、动IPD 调节将逐步成为未来 VR 行业标配。AR 可以通过眼睛以光学透视（OST）方式来观察外部环境，让虚拟的内容在真实的世界中进行叠加，随着虚拟内容覆盖的范围扩大，最终形成虚实结合的效果，但目前技术还不能完全解决虚拟画面与真实世界的前后遮挡问题，达到 MR 效果。因为光学方案的差异，VR通过发展全彩视频透视（VST）技术来观察外部环境，通过 RGB 相机渲染出尽可能逼真的现实三维环境来实现 MR 效果，但这种方法对系统软硬件提出严峻的挑战。未来，随着技术的发展和算力的提高，VR、AR 最终可能殊途同归，从差异化产品形态最终走向融合，实现虚拟渲染场景与外部真实环境融为一体、真假难辨的逼真体验32、。（二）感知交互XR 终端配备了大量的传感器，包括摄像头、IMU 传感器、深度传感器、光传感器等，配合 SLAM 算法进行实时的空间定位计算，捕捉用户头部、手部和身体动作，以及语音和视线等输入信号，并将其转化为虚拟环境中的交互动作，实现用户与虚拟环境的自然、直观、沉浸的交互。XR 终端定位追踪技术主要用于实现佩戴者的位置定位和姿态评估。一款具有良好空间定位效果的 XR 终端能够消除用户位移引起的画面和感觉不同步现象，从而大幅度降低移动与感知不协调所产生的眩晕感。由于 XR 终端对定位精度要求高，通常会采用多种传感器结合 GPS、基站信息和蓝牙等定位方式实现融合定位。而佩戴者的姿态扩展现实终端设33、备测试白皮书（2023 年）10评估则通常使用惯性测量单元（IMU）、视觉定位和深度感知等技术手段进行。在 VR 领域，定位追踪方法可分为外部追踪（Outside-In Tracking）和内部追踪（Inside-Out Tracking）两种。外部追踪技术具有高精度、低延迟、移动范围受限、成本较高等特点，而内部追踪技术的追踪精度相对较低、延迟稍高，但移动范围更自由且成本较低。目前，在综合考虑性能、成本和舒适性后，大多数 VR 终端产品选择采用内部追踪技术。VR 一体机普遍支持 6DoF 头部跟踪与 6DoF 手柄交互，并在旗舰设备中加入手势跟踪、眼球跟踪与面部识别。在 AR 领域，即时定位与34、地图绘制（SLAM）是几乎所有 AR 系统的基础能力，可增强视觉效果，其通过利用 IMU、相机等传感器输入的数据，经过计算，实时跟踪 AR 设备在空间中的 6DoF 位姿并绘制地图。交互方式上，主流厂家加码布局眼动追踪，眼动追踪有望成为未来 XR 头显交互的标配。手势识别技术升级加快，裸手交互是未来的主流研究方向，随着大语言模型技术的发展，AI+XR 成为行业研究热点。大语言模型可为 XR 应用提供更逼真、更自然的对话，有助于XR 交互向自然化、情景化、智能发展。由于定位追踪技术比较成熟，本白皮书主要针对定位追踪的性能指标进行分析。（三）网络传输XR 场景对网络传输的带宽和时延有较高要求。带宽35、方面，相比传统终端，XR 终端呈现的数据量更大，例如：目前 AR 地图、AR扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）11探店应用的实时数据量均是传统导航地图的 10+倍以上，且在预加载的过程中峰值达 100MB/s。在云端服务的 I/O 带宽、骨干网络承载带宽以及接入网络的带宽在 XR 终端设备数逐渐增长，XR 软件应用以及数字内容逐渐丰富的推进下将会遇到庞大的带宽需求。时延方面，XR软件应用有着对现实高还原度以及体验上良好的沉浸感，所以XR应用实时数字资源除了对网络的带宽有庞大的需求外，对整个数据链路的时延也有很高的要求。通常来说，在 XR 终端上，显示画面的刷新率达到 60hz 才会获得36、良好的沉浸感，并减少运动时延带来的眩晕感。同时，音频内容与视频内容的时间误差不超过 500ms 的情况下才能保证端侧用户的良好观影体验。目前，5G 网络切片和边缘计算技术正在积极应用于 XR 各种场景，旨在提供无卡顿、无花屏、黑边面积小、高低清画质切换无感知等用户体验。5G 网络切片技术可应用于增强型移动宽带（eMBB）场景，与超高清 4K/8K 视频和直播等场景高度匹配，可以提供高带宽，确保视频传输的清晰流畅。高可靠低时延通信（uRLLC）场景适应XR 的强交互需求，例如云游戏等需要云渲染的场景，可以提供高可靠传输和极低时延，以确保用户体验，避免眩晕和延迟感。随着技术的发展和迭代，XR 终端37、作为元世界的入口，有望会像手机，平板以及电脑一样走进千家万户，甚至取而代之。在不远的未来，XR 终端在生产和生活或可能采用 mMTC 作为 5G 网络切片。扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）12表 3 典型 XR 应用的切片划分5G 切片分类典型 XR 应用eMBB增强移动宽带VR高清4K/8K视频 VR直播 VR培训 XR教育 XR 社交 XR 文旅uRLLC超高可靠低时延VR 云游戏 XR 医疗 AR 军事mMTC海量机器类通信未来来源：CCSA 扩展现实产业及标准推进委员会目前，集成 5G 通信模块的 XR 终端仍为少数。在固定室内环境中，XR 终端常使用 WiFi 连接。然而，38、无线信道环境复杂多变，可能出现信号干扰和 WiFi 资源被多个设备占用等问题。在室外环境中，XR 终端可以通过 SIM/eSIM 卡连接移动网络。但是，在 AR 伴游等城市密集区域或使用 VR 眼镜在高铁上观看高清电影时，需要考虑周围环境对无线信道的影响，例如是否有遮挡物、终端移动速度引起的多普勒频移以及降雨和云雾天气引起的信号衰减等因素。（四）渲染处理渲染技术在 XR 内容的呈现中起到至关重要的作用，在游戏和电影制作中被广泛应用，以增强画面内容的表现力和场景的真实度。据中国信息通信研究院发布的虚拟现实白皮书指出，与主流游戏画面相比，XR 渲染负载（部分沉浸体验级 PI）将提高七倍，相当于4K39、 超高清电视每秒像素吞吐量。为了在减轻终端负载的同时满足实时交互的需求，产业界积极推进云渲染和混合云渲染等多种渲染方案。云渲染方案将主要渲染任务移到云端，有助于降低 XR 终端的配置成本，并让用户在低配置设备上获得 PC 级别的渲染质量。然而，云渲染方案面临时延和带宽的不确定性问题，需要结合本地渲染技术来进扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）13行优化补充。为了确保全景视频观影场景的观影质量不受网络环境影响，可以在终端采用多视图（MultiView）渲染和多分辨率渲染等优化算法来降低渲染负载。对于对时延要求敏感的强交互场景，例如VR 游戏，可以引入 ATW 和 ASW，根据用户头部转动信40、息对前序图像进行预测和偏移处理，来保证画面流畅以及减缓用户的眩晕感。另外注视点渲染搭配眼球追踪技术，在不影响用户体验的情况下，可显著降低注视点四周的渲染负载，但因其造价较高，目前只有高端 XR终端采用此方案。三、扩展现实终端设备测试指标按照对XR终端设备基本要求到高阶性能到舒适性要求构建测试指标体系，可将 XR 终端设备测试分为常规测试、静态测试、动态测试和用户体验四部分。来源：扩展现实（XR）产业及标准推进委员会图 1 扩展现实终端设备测试指标体系（一）常规测试扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）14常规测试主要是指移动通信电子产品的通用性测试项，是电子产品的基本要求，也是设备出厂前所41、进行的必须测试项，主要包括可靠性、电磁兼容、电气安全、辐射暴露、天线性能、隐私合规和信息安全等。1.可靠性对于电子产品功能、性能影响大的除电子产品本身电气性能外，环境、应力是主要的因素之一，可靠性测试对 XR 终端设备是必不可少的，主要评估设备在贮存、运输、使用过程中的综合环境因素作用下，能实现预定的性能和功能且不被破坏的能力。可靠性测试包括气候可靠性和机械可靠性，除此之外还需要对设备材料进行腐蚀和耐久性实验。2.电磁兼容电磁兼容性（EMC）是电气工程的一个分支，涉及电磁能的意外生成，传播和接收。EMC 测试是包括欧盟、美国、中国在内等国家或地区针对电子产品市场准入的强制性要求。电磁兼容要求主42、要包含电磁骚扰和电磁敏感性。电磁骚扰测量设备正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰是否超过一定的限值，测试根据传播途径又分为传导发射和辐射发射测试。电磁敏感性测量设备对所在环境中存在的电磁骚扰是否具备一定电磁耐受性的能力。测试分为静电放电抗扰度，射频电磁场辐射抗扰度，电快速瞬变脉冲群抗扰度，浪涌（冲击）抗扰度，射频场感应的传导骚扰抗扰度，电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度等项目。扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）153.电气安全自2023年8月1日起，XR终端设备的安全应遵守GB 4943.1-2022音视频、信息技术和通信技术设备 第一部分：安全要求的相关要求，主要包括机械引起的伤43、害、热灼伤、声光辐射能量源的安全要求。XR 终端设备应具有足够的机械强度，保障设备在可能的操作时不会产生危险，应承受 3 次 1000mm10mm 高度的跌落到水平表面试验台的冲击；XR 终端设备在正常工作条件下，设备的绝缘材料的温度应符合标准 5.4.1.4 限值要求，对于可触及零部件温度应符合标准9.3 限值要求；在使用耳机时，声学输出应100dB 等。4.辐射暴露辐射暴露（SAR）测试适用于具备 WiFi、蓝牙通信或者支持蜂窝通信的 XR 终端设备。根据 GB21288移动电话电磁辐射局部暴露标准规定移动电话的电磁辐射暴露限值为：任意 10g 生物组织、任意连续 6min 平均比吸收率（44、SAR）值不得超过 2.0W/kg。辐射暴露测试主要为了避免使用者受到短期和长期、连续和不连续的射频电磁场曝露，造成对健康的不利影响。5.天线性能XR 设备的天线性能（OTA）直接影响设备的无线通信性能，即无线通信设备的收发性能，如果设备的天线性能不好，则设备容易出现通信中断、通信连接不稳定、画面不流畅或卡顿等现象，造成用户体验差。OTA 是从三维空间角度测试评估整机的通信性能，模拟产品的无线信号在空气中的传输场景，并将产品内部辐射干扰、产品结扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）16构、天线因素、射频芯片收发算法，以及人体影响等因素考虑进去，从产品整机角度评估整机的发射与接收性能的好坏。45、6.隐私合规和信息安全XR 终端在处理用户个人信息和其他数据时，必须遵循合法、正当和必要的原则。XR 终端上应用的违规收集、使用个人信息及超范围收集个人信息等问题，将直接影响到 XR 终端的使用和推广，而这些问题这也正是广大人民群众关注的用户权益痛点问题。在安全方面，XR 终端应满足 YD/T 2407-2021移动智能终端安全能力技术要求。XR 终端应通过硬件安全能力、操作系统安全能力、外围接口安全能力、应用软件安全要求、用户数据安全保护能力要求等 5 个层面的安全能力测评，同时积极推进行为记录、权限最小化等更高级别安全功能建设，确保用户在事前、事中、事后三个阶段的可知可控。（二）静态测试静46、态测试主要指将网络环境因素弱化，偏重影响端侧性能的测试，主要包含光色类、成像质量、AR 特异性、定位追踪、软件、外设和VST 方面的测试指标。1.光色类对于显示类型设备光色类指标，业内存在着成熟的评价体系以及指标，如亮度、色彩、对比度等，典型指标包括：亮度主要测试暗室环境下头戴式显示设备显示纯白图像（灰度为最大值）时能提供的最大亮度值。为了让佩戴者观感舒适或者满足特扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）17定的使用场景，需要头显提供合适的亮度范围。VR 设备因为具有视觉封闭性，常见的亮度范围是 80-150 nit。AR 设备需求的亮度范围会受到使用场景以及镜片透过率的双重影响。观景模式下47、的 Birdbath 方案常见亮度范围在 100-300nit，光波导方案亮度大于 1000nit。对比度高能提供更生动的显示画面，观感也更好。XR 终端的对比度主要取决于所使用显示屏类型以及光学方案。不同的屏幕类型与光学方案组合，可能带来不一样的对比度。基于对显示屏特性以及用户侧视觉体验的考虑，对比度分为亮暗场对比度和棋盘格对比度。亮暗场对比度指头戴式显示设备显示元件中心位置在纯白图像（大亮度）和纯黑图像（小亮度）下的亮度的比值。棋盘格对比度是指头戴式显示设备白色区域中心亮度平均值与黑色区域中心亮度平均值的比值。下图为棋盘格对比度测试图。来源：扩展现实(XR)产业及标准推进委员会图 2 VR48、 棋盘格对比度测试图来源：扩展现实(XR)产业及标准推进委员会图 3 AR 棋盘格对比度测试图扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）18色度和色域考察 XR 终端的色彩表现能力。色度是不包括亮度在内的颜色的性质，它反映的是色彩的准确性，通常需满足主流色彩空间 sRGB 以及 display-p3 等。色域即 XR 终端所能表现的颜色范围，覆盖面积越大，表示可以显示的颜色组合越多。色度均匀性考察眼点位置被测设备色度均匀程度。此指标同时考察眼盒（Eye-box）中心位置处色彩的一致性。亮度均匀性考察眼点位置被测设备亮度均匀程度。此指标同时考察眼盒中心位置处亮度的一致性。双目亮度一致性指 XR 49、显示设备输出最大亮度时，双目显示的亮度差异。2.成像质量针对成像质量的评价是近眼显示技术相对于一般显示技术来说稍显特别的评价，但是对于成像质量的评价也是有迹可循的，业内主要参考摄像头或投影仪等设备的评价项目，对显示内容的分辨率、畸变、FOV 等进行相关测试和评估。同时，结合 XR 类设备具备独特的显示特性，提出了以下测评指标：视场角（FOV）是指头戴式显示设备所形成的虚拟图像中，人眼可观察到图像的边缘与观察点（人眼瞳孔中心）连线的夹角。视场角决定了虚拟图像在佩戴者眼中占据了多大的视野范围。VR 设备为了追求良好的沉浸感，一般都会提供较大的视场角，比较常见的视场角范围是 90-120。部分高端 50、VR 设备声称会把视场角做到 220。由于光学技术的局限性，AR 设备的视场角一般较小，常见的范围是 20-扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）1950，也有能做到 90的 AR 设备，但设备体积相对较大，携带不便。虚像距离是指 XR 显示设备所成虚像平面到出瞳（人眼瞳孔）的距离，和 XR 终端的屈光度成倒数关系。对于固定屈光度的 VR 设备虚像距离一般设置在 2m 至无穷远，目前，可调节屈光度的 VR 设备虚像距离设置在 0.125m 至无穷远，AR 设备可调范围为 0.133m 至无穷远。眼盒是指在出瞳平面内能够看全整个图像的人眼可移动的范围。常规光学设计，VR 眼盒范围大多是圆形，51、故该测试指标也叫做出瞳直径。VR 设备的出瞳直径一般在 6-10mm，AR 设备的眼盒范围为矩形，眼盒范围较 VR 设备偏大，二维光波导方案的眼盒范围可达到20*15mm。瞳距是指 XR 显示设备左、右两个光学系统光轴之间的距离。瞳距范围包含瞳距以及眼盒范围。合适的瞳距可以让观看者获得最佳观看体验。眼睛瞳孔偏离光轴越多，观看体验越差。有统计显示，人类的双眼内瞳距以 63.5mm 为中心呈近似正态分布。因此对于固定瞳距的头戴设备，一般将设备瞳距设置为 63-65mm。为满足广泛人群的使用需求，瞳距范围一般需满足 56-72mm。出瞳距离是指出瞳平面与光轴交点到头戴式显示设备的光学目镜镜片外表面（52、靠近人眼一侧）的距离。对于采用 Birdbath 方案的AR 设备，出瞳距离为出瞳平面与光学系统最后一片镜片表面的距离。为了让人眼能舒适地（比如不让眼睫毛触碰到镜片）观看虚拟画面，需要有合适的出瞳距离。对于不兼容戴眼镜用户的 VR 头显，出瞳距扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）20离至少要大于 8mm。而对于兼容戴眼镜用户的 VR 头显，出瞳距离一般会大于 15mm。AR 设备的出瞳距离会更远一些。图像畸变是指成像过程中所产生的图像像元的几何位置相对于参照系统发生的挤压、伸展、偏移和扭曲等，使图像的几何位置、尺寸、形状、方位等发生的改变。如果图像存在较明显的畸变，会使图像看起来失真严重53、。若观看静态图片会降低观感体验，若观看动态图片容易造成眩晕感。因此，当下的头显一般都会在显示时用软件将畸变矫正到一个很低的水平。XR 终端的图像畸变一般需满足50kb/sBLE 时延（500B 大小）100ms成功率蓝牙连接成功率99.5%蓝牙自动重连成功率99.5%来源：扩展现实(XR)产业及标准推进委员会（四）用户体验XR 终端作为一类操作、感知、反馈高度相关的互动性设备，主客观结合的用户体验至关重要。用户能够安全且沉浸地体验XR终端，是厂商在测试环节需要重点关注的用户体验。扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）331.舒适度首先，作为一款可穿戴交互设备，确保佩戴舒适性是至关重要的。这54、涉及多个方面，如重量分布、脸部受到的夹紧力、鼻托造型和材质等。这些因素都会对用户的佩戴舒适度造成影响。在评价佩戴舒适度时，主要考虑到用户能够方便地佩戴和摘取，同时设备在既不会感觉压迫又不会甩脱的情况下使用及设备附件。需要关注重量、尺寸、面部贴合以及耳机佩戴等可能引起的舒适性问题。其次，由于显示性能不足，如亮度不足、清晰度差、色彩还原不真实等问题，用户在使用过程中可能会感到视觉吃力，从而影响体验效果，甚至出现眼干、眼涩、眼酸胀、视觉模糊等不良症状，以及视力下降等问题。另外，在 XR 场景下，辐辏效应和运动时延问题容易导致用户产生晕动症，具体表现为心跳加速、头晕、恶心和出汗等不良症状。这些症状会严55、重影响用户的使用体验，甚至可能对用户的工作和生活产生负面影响。最后，XR 终端在长时间使用情况下，容易产生发热问题，导致用户面部感到闷热。因此，我们需要关注设备与人体部位贴合区域内的温湿度情况。为了保护用户健康，设备在被使用的全程应能保持适合使用者的温度，不会因温度过高而对用户健康造成影响。同时，也需要注意设备的散热设计，以确保及时将多余的热量排出，避免对用户造成不适。具体可能造成的不适症状见下表。扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）34表表 9 不适症状不适症状部位症状眼部眼干、眼涩、眼酸胀、视物模糊、视疲劳等鼻部鼻梁压迫引起头晕/头疼/恶心、嘴部发麻、鼻部压迫、皮肤过敏/红肿/磨损等56、双颊过敏、红肿、磨损、压迫引起头晕/恶心等耳部过敏、压迫、红肿、磨损等皮肤闷热、热灼伤等身心心率加快、头晕、头疼、恶心、出汗（鼻梁无明显压迫感情况下）等来源：扩展现实(XR)产业及标准推进委员会2.沉浸感沉浸感是用户对扩展现实终端设备最直观的判断标准。因此这类设备应给使用者带来仿佛实地游览的身临其境感，构建的环境展示出来的信息便于理解和操作，满足需求的续航保证使用者完整、真实、沉浸的体验。扩展现实的本质是基于媒介传递的沉浸感，而沉浸感包括生动性和互动性两个维度，其中生动性包括感官体验的广度和每种感官的深度；互动性包括交互延迟、交互范围以及交互与现实的对应三个维度。据此，扩展现实的用户体验测量应57、包含以下方面：首先是广义的临在感，体验者在通过视、听、嗅、触、意识等对环境进行探索之后会享受其中，信任环境中呈现的内容和信息，对于环境中的物品有实体化的认知，产生忘记现实时间、空间的忘我感，对环境充满探索和触碰的欲望。其次是感官上的生动性：探索者看到的环境足够明亮、清晰、稳定、生动，充满细节和栩栩如生，适合的视角广度避免因看到边框而产生不真实的感受；听到的声音真实、清晰、具备辨识性，有远近的空间关系；触碰的物品、事物等有实体感，触碰过程有效且即时。最后是使用者感受的交互性：用户可通过视、听、嗅、扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）35触等综合的感觉来探索和认知环境，产生判断和决策。使用者58、通过各个感觉通道获取到的信息存在高度的一致性，符合既有认知及心理预期；应避免体验者在整个使用过程中因身体所接收到的信号与预期不一致，身体调节遇到冲突，而带来的诸如头晕、恶心、头疼、皮肤苍白、心率加快等身心健康问题。扩展现实终端设备所构建出来的环境具备优质的互动性，其信息的展示是便于理解和通俗易懂的。身在其中的人会对环境的探索和事态的发展有全局性的掌控感：一方面，他能够灵活、自然、随心所欲，准确且即时地控制其环境中的虚拟分身。另一方面，他能在环境中获取到自然、准确、即时、符合既有认知的反馈。用户在遇到障碍和困难时，可以方便、快速地获取到有效的帮助，以保证其持续性的沉浸体验。3.续航发热由于 XR59、 终端设备的电池容量非常有限，因此这类设备的持久续航能力尤为重要。相较于其他移动设备，XR 终端的系统特性使其在某些场景下会更加耗电。例如，当用户佩戴 XR 终端时，往往需要长时间使用屏幕，这就会导致屏幕像素不断刷新，从而增加了 CPU 和GPU 的工作负担，使其持续耗电。在 AR 导航场景下，GPS 需要持续接收信号以确定用户的位置，这也可能导致电量消耗增加。另外，长时间采集图像的相机、频繁刷新的各类传感器，以及后台联网、数据传输等操作同样会带来较高的电量消耗。此外，应用持锁情况、蓝牙连接、WiFi 网络、射频信号和唤醒机制等也都可能导致电量消耗增加。因此，在测试 XR 终端的过程中，需要严60、格把控各器件、系统扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）36及各类应用的电量使用情况。这样可以避免用户佩戴过程中出现发热严重、续航能力差等不良体验，以及高温可能导致的其他安全隐患。当前，即使是电池容量较高的 XR 终端设备，由于高分辨率和屏幕刷新率的影响，仍然面临着续航压力。设备的电池容量在很大程度上决定了设备的体积、重量和外观设计，因此设备制造商无法使用更大容量的电池。从用户体验角度来看，头戴式显示设备希望能够做到轻便、体积小、易于收纳，并且充满一次电至少可以使用一天，畅游使用 2 小时以上。电量消耗以及由效果渲染和计算操作引发的热量产生，是所有移动和可穿戴设备必须面对的重要挑战，特别是61、对于那些需要佩戴在用户头部的 XR 头显设备。在这种情况下，监控续航能力在游戏、观影、休闲娱乐等多种应用场景中显得至关重要。一款具有优秀续航能力的设备能够为用户带来出色的应用体验，然而，高性能的运作同时也引发了对于续航能力的担忧。不同的电池容量对 XR 终端的续航能力具有显著影响。同时，考虑到 XR 头显设备的重量与鼻梁和耳朵连接处的压迫感直接相关，进而影响用户的舒适度，因此要在保证小容量的情况下实现长续航，对业内来说是一项极具挑战的任务。在测试续航能力的过程中，可以针对业务场景设计测试标准、验收指标以及与竞品对标的标准。此外，还可以根据平台和设备器件提供的功耗值来预估续航时长，提前做好续航能62、力优化预案和风险项评估。四、扩展现实典型测试工具及案例（一）典型测试工具扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）371.XR 近眼显示测试系统目前行业终端产品对于设备的显示性能测试较为不足，通常沿用屏或镜头的测试方案，对于近眼显示的特殊性以及人眼的感官分析较为不足，导致测试后的数据和人眼感受偏差较大。S-Dream Lab 研发的 SR-803 是一款面向实验室检测场景的AR/VR 显示性能检测设备，可在研发阶段对 AR/VR 设备进行全面的性能研究与分析，实现 AR/VR 显示模组、AR/VR 整机的显示性能检测及产品迭代优化。该设备采用点扫描方案。搭载的成像与光谱测量二合一探头具备16 63、12的检测视场，提供电子对焦功能，能同时提供待测设备画面预览和亮色度测量功能。6 自由度机械臂带动成像与光谱测量二合一探头，对待测设备视场内进行逐点扫描测量，支持绕入瞳中心/眼球中心旋转的不同扫描方式。设备支持自动化检测，包括自动眼点定位、自动中心对齐、自动对焦等测量辅助功能，软硬件系统结合可支持10 余种测试项目及测试方法；同时提供关键测评项目测评流程引导及数据输出；提供自动化机械臂控制、光谱仪数据采集功能，可进行自定义数据分析。扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）38来源：S-Dream Lab图 6 SR-803 近眼显示测试系统S-Dream Lab 还研发了一款显示性能测试设备64、 SR805，可批量高效地对 XR 设备进行性能测试和质量控制；该设备采用了全视场成像式检测方案，镜头对角 FoV140（水平 120、垂直 80），一次拍照、快速计算，具备电子对焦功能，能够同时提供待测设备画面预览和亮色度测量；配合 XR 检测软件可实现自动化检测流程，支持MTFVID亮色度等 5 种测试项目；提供关键测评项目测评流程指引及数据输出，提供亮色度数据采集功能，可进行自定义数据分析。该设备的镜头和传感器可以客户需求客制化调整。2.XR 空间定位测试系统S-Dream Lab研发的SP-1000 空间定位测试系统采用高精度动作捕捉系统，实现亚毫米级别的动作追踪。采用高精度动作捕捉系65、统，实现亚毫米级别的动作追踪。为空间定位测试提供准确测试基准；无线仿生机器人测试工作站可移动至不同的实景空间，实现测试流程自扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）39动化。基于真实场景采集的空间定位测试数据，结合测试实验室测试标准，进行测试指标输出，包含：XR 设备头戴端和手柄端的空间定位精度、定位尺度、定位稳定性、定位鲁棒性、初始化质量等。该系统提供关键测试项目测试流程指引及数据输出，提供自动化机械臂控制、定位数据对齐及计算软件，可进行自定义数据分析。来源：S-Dream Lab图 7 SP-1000 空间定位测试系统示意图3.XR 终端 MTP 测试系统OptoFidelity(OY)66、Ltd.欧拓飞（芬兰）提供软件硬件的多样化专业测试方案。针对 AR/VR 部分，提供涵盖 AR/VR 全产业链测试方案，包括 3D 照相机测试工具以及方案光学引擎和模块、AR/VR/XR（扩展现实）、头戴设备、控制器、即时定位与地图构建、渲染等测试工具以及方案器件。欧拓飞研发的 Buddy 测试系统，是一个针对 XR 头戴式显示器（HMD）性能测试和校准的综合解决方案。通过其集成的视觉模块，扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）40能够确保最佳的 HMD 性能，包括 MTP、s 空间抖动和真实世界和虚拟世界之间的姿态漂移。MTP 测试精度达到毫秒级别，空间精度达到 36 角秒，采样频率达 67、1000fps。来源：S-Dream Lab图 8 BUDDY 测试系统示意图（二）典型测试方案1.沉浸式体验主观评价方案沉浸感是扩展现实设备在用户端感受的重要组成部分，主观问卷调查的评估方式，一定程度平衡了沉浸感客观指标如视场角、分辨率、立体声场等，一味追求指标性能最大化，而脱离用户体验实际的可能性。上海鲸岚科技有限公司致力于全球领先的 VR/AR/MR 智能设备的开发和内容生态平台的搭建，以用户体验为核心价值，侧重硬件性能与体验舒适度的平衡，针对 XR 终端沉浸式体验主观感受，根据多扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）41篇文献考证以及量表翻译，做了大量实验研究。设计了一套针对 XR68、沉浸感体验的主观评价方案，实验采用问卷调查形式，将沉浸感划分为 3 大可测量维度，即临在感、生动性、互动性，其中临在感包括物理空间感知、投入度、生态效度、负面效果；生动性包括视觉、听觉、触觉体验；互动性包括环境控制，内容真实感，交互真实感。用户可根据实际体验进行打分，各维度按照李克特量表规则计量。问卷设计如附录所示。2.XR 终端 WiFi 端到端测试方案思博伦通信凭借在全面自动化测试和主动服务保障的持续创新，设计了一套测试网络数据传输质量性能测试方案以及视频流画面测试方案。1）基于 Umetrix Data 工具的网络数据传输质量测试来源：思博伦通信图 9 测试方案布局示意图Umetrix 69、Data 数据质量分析 app，模拟 UDP 上下行并发业务，其中上下行的发包间隔和包大小可调，具体的参数需要取决于不同类型的 XR 业务。关键测试指标为：吞吐量，抖动，单向时延，丢包率，扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）42其中吞吐量，抖动和单向时延还有 min 和 max 的统计。此外，数据性能测试 app 还可以从 XR 终端的安卓平台读取每秒的陀螺仪的速度和加速度，每秒的实时流量，WiFi 接收信号强度 RSSI，WiFi 制式（802.11 版本），WiFi 频率，电池的状态以及温度。选取同年发布的 XR 终端 A，B，C，D 进行实验测试结果如下表所示。表 10XR 终端 70、WiFi 端到端测试结果设备型号XR 终端 AXR 终端 BXR 终端 CXR 终端 D频点2437243724372437RSSI 变化-281-22|-241-27|-26-29|-25|-241-23-28|-27|-22|-26-36|-371-321-33下行平均吞吐量（Mbps）23.42417823.52326823.53788313.571732下行平均吞吐量（Mbps）23.42417823.52326823.53788313.571732下行抖动（ms）0.2480.1170.0840.928上行抖动（ms）13.7145.5556.38933.593下行单向时延（ms）671、0.28238.52827.881266.564上行单向时延（ms）51.92451.01452.11672.614下行乱序%14.8005793212.132352941.6042780756.24442959上行乱序%00.83333333300下行丢包%0.4846256680.04456328042.34068627上行丢包%1.6666666672.51.666666667 55来源：思博伦网络实验室从测试结果可以看出，终端 D 设备下行吞吐量只有 13-14Mbps左右，而其他设备达到了 23.5Mbps，而下行单向时延也是达到了200ms-300ms 的级别，其他设备都在 60m72、s 以下，丢包率也达到了 40%以上。从主观评价来说，终端 D 连接 5G 热点也存在不稳定的情况。2）基于 Umetrix Video 工具的视频质量损伤测试Umetrix Video 视频质量分析仪在实验室模拟网络、实验室仿真扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）43网络及现网网络环境下，从真实用户主观观看视频的维度，对任意真实视频内容结合不同网络传输条件进行采集和分析并评估其视频质量用户体验，给出视频用户体验关键指标如 MOS、卡顿、破损、帧率、流畅度等。来源：思博伦网络实验室图 10 视频质量测试结果图 10Umetrix Video 采用无参考算法在理想条件情况下测出的XR 终端73、视频性能分析结果，可以看到每秒 30 帧的视频画质的平均MOS 分为 4.57 分（满分为 5 分）；视频的缓冲占比和卡顿占比为 0，所以流畅度根据缓冲和卡顿的指标算出为 5 分；最后，QoE 的综合MOS 分为 4.85 分。图 11 为 Umetrix Video 界面上实时显示的 XR 终端的测量结果，图中蓝色曲线为实时 MOS 分，红色柱状图为卡顿。无参考算法通过对比相邻两帧的区别，根据 ITU-T P.910 并计算出 TI 值，TI 值在定义的一段时间内（如：200ms）一直为 0 时则标记为卡顿（红色柱状扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）44标识）。来源：思博伦网络实验室74、图 11 实时测试结果示意图3.XR 终端 6DoF 性能测试方案好的XR体验首先要实现真实环境和虚拟世界的无缝结合和实时互动，而这种体验离不开 6DoF 技术的加持。6DoF 追踪为用户提供了前所未有的互动体验和对虚拟世界的控制，是 XR 实现颠覆式体验的前提。OPPO 深耕 XR 领域数年，建立了一套行之有效的 XR 测试方案。其中，XR 终端 6DoF 测试方案在行业处于较领先水平，适合AR 终端和 VR 终端，从多个维度出发对 XR 终端的 6DoF 性能进行评价。（1）MTP 测试MTP 延时是指从 XR 终端动作开始时间 T1 到 XR 终端屏幕显示这个动作的时间 T2 之间的时间75、差：这段时间包括传感器感知到运动的耗时，传感器的数据传输到 6DoF 算法的耗时，6DoF 算法的耗时，应用第一次渲染的耗时，Warp（扭曲）选帧的耗时，二次渲染+显示屏刷新的耗时，以及点亮显示屏的耗时。扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）45单帧 MTP 测试方法利用软件工具，通过在 XR 终端软件里埋点，可以把 MTP 整个环节进行拆分，计算出每个时间段的延迟以及 MTP总延时，便于技术研发分析和解决问题。各个时间段的拆解，可参考下图所示。来源：OPPO XR 实验室图 12 单帧 MTP 时间拆解示意图多帧 MTP 测试：此方法用 OPPO 定制的 Buddy 自动测试平台进行测试76、。XR 终端被固定在自动测试平台上，测量在固定时间 T 内的XR 终端 MTP 峰值。终端 A 和 B 测试结果如下图，在不同的测试场景下，A 和 B 的 MTP 数值不同。取各个场景 MTP 的平均值，从平均值结果看，A 的 MTP 比 B 小，相对更优。表 11多帧 MTP 测试结果头显 MTP 测试（ms）测试方式测试参数XR 终端 AXR 终端 B沿 yaw 轴旋转 10syaw 轴 MTP 峰值610沿 rol1 轴旋转 10sroll 轴 MTP 峰值88沿 pitch 轴旋转 10spitch 轴 MTP 峰值611突然旋转yaw 轴 MTP 峰值96roll 轴 MTP 峰值177、011pitch 轴 MTP 峰值7.339.33来源：OPPO XR 实验室注：表中数字为 MTP 时延的测试结果，单位是 ms。数字越小代表 MTP 时延越低。（2）XR 终端抖动测试扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）46抖动分为动态抖动和静态抖动。动态抖动测试：在固定时间 T 内，XR 终端在运动状态下，每一个相同时间戳下 XR 终端的姿势（Pose）与姿势（Pose）真值之间的抖动量的平均值以及标准差。XR终端A和B的测试结果如下表所示。不同的测试场景下，终端的抖动误差结果不同，性能表现不同。角度抖动误差越小，结果越优。例如，快速旋转测试下，终端 B 的抖动误差比终端 A 小，78、说明 B 在快速旋转场景下的动态抖动性能比 A 更好。表 12 头显角度抖动误差测试来源：OPPO XR 实验室注：表中数字为头显角度抖动误差的测试结果，单位是。数字越小代表角度抖动误差越小。静态抖动测试：在固定时间 T 内，XR 终端在静止状态下，每一帧 Pose 的抖动量的平均值以及方差。终端 A 和 B 的测试结果如下，从结果上看，终端 A 的静态抖动性能比终端 B 好。表 13 静态抖动测试数据静态抖动测试（m）XR 终端 AXR 终端 B方差00.0003测试方式测试参数XR 终端 AXR 终端 B快速旋转动yaw 轴抖10.5roll 轴抖动0.50.3pitch 轴抖动0.50.79、25慢速旋转yaw 轴抖动0.20.05roll 轴抖动0.250.15pitch 轴抖动0.40.2静态测试yaw 轴抖动0.010.005roll 轴抖动0.030.01pitch 轴抖动0.0150.005突然旋转yaw 轴抖动0.50.3roll 轴抖动0.50.25pitch 轴抖动0.70.25测试 5min（每旋转lmin后停 4s）yaw 轴抖动1.50.5rol1 轴抖动1.10.6pitch 轴抖动10.25扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）47平均值00.0000001来源：OPPO XR 实验室注：表中的数字为头显静止状态下的抖动幅度，单位为 m（米）。数字越小80、代表抖动幅度越小且表现越稳定。（3）XR 终端跟踪精度测试对 XR 终端在各种场景下进行 6DoF 跟踪精度测试，综合评估出跟踪精度结果。建议场景如下表所示。表 14 测试场景分类序号场景1XR 终端在不同光照条件下的跟踪精度对比2XR 终端在不同纹理条件下的跟踪精度对比3XR 终端在不同温度条件下的跟踪精度对比4XR 终端在不同运动速度下的跟踪精度对比5XR 终端在动态场景下的跟踪精度对比6XR 终端在长时间下的精度鲁棒性测试来源：OPPO XR 实验室测试结果示例如下表所示。在不同的测试场景下，终端的 6DoF精度表现不同。在同样的测试场景下，ATE 和 ARE 数值越小的，说明此场景下的81、 6DoF 跟踪精度越好。例如，在正常环境测试时，A 的测试值 ATE 和 ARE 都小于 B，说明 A 在正常环境下的 6DoF 跟踪精度比 B 好。表 15 终端 A 和 B 在不同场景下的追踪定位精度测试结果6DoF 精度测试参数XR 终端 AXR 终端 B正常正常环境ATE:0.008mARE:1.1ATE:0.015mARE:1.2光照专项3luxATE:0.008mARE:1.7ATE:0.023mARE:2.49200luxATE:0.008mARE:1.19ATE:0.015mARE:1.25000luxATE:0.01mARE:1.2ATE:0.019mARE:2.3100082、0luxATE:0.016mARE:3.6ATE:0.028mARE:2.5纹理专项弱纹理（角点数低于1200）ATE:0.049mARE:2.6ATE:0.016mARE:2温度专项0 摄氏度ATE:0.011mATE:0.017m扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）48ARE:1.3ARE:1.645 摄氏度ATE:0.009mARE:1ATE:0.017mARE:1速度专项0.5m/sATE:0.008mARE:1.1ATE:0.015mARE:1.2lm/sATE:0.013mARE:2.5ATE:0.018mARE:2.15m/sATE:0.018mARE:2.8ATE:0.083、2mARE:2.710m/sATE:0.02mARE:3.2ATE:0.025mARE:3.5动态场景大人流场景ATE:0.014mARE:2ATE:0.025mARE:2.3屏幕播放动画场景ATE:0.01mARE:1.81ATE:0.025mARE:2.5来源：OPPO XR 实验室4.基于生物特征采集的测试方案中山大学中山眼科中心是国家卫生健康委属委管唯一的眼科专科医院，在中国眼科专科声誉排名第一、中国眼科科技影响力排名第一，是唯一的眼科学国家重点实验室依托单位。凭借在医学领域的多年深耕，中山眼科提出了基于生物特征采集的测试方案，从脑电、听觉和触觉三个方面的特征信号来测试 XR 设备的使84、用体验。（1）脑电脑电指标测量包括静息态脑电电位和任务态脑电信号测量。使受试者观看 30 分钟 VR 电影X 战警进行脑电测试。检查流程：1）采集设备及环境采用 BiosemiActiview 64 导脑电采集系统，记录受试者在黑暗、安静环境中，双眼闭合、保持清醒的状态下，5 分钟连续的静息态脑电电位和在睁眼清醒状态时 Oddball 范式下的任务态脑电信号。扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）492）记录通道包括：Fp1,Fz,Fp2,AF3,AF4,F7,F5,F3,F1,Fz,F2,F4,F6,F8,FT7,FC5,FC3,FC1,FCz,FC2,FC4,FC6,FT8,T7,C585、,C3,C1,Cz,C2,C4,C6,T8,TP7,CP5,CP3,CP1,CPz,CP2,CP4,CP6,TP8,P7,P5,P3,P1,Pz,P2,P4,P6,P8,PO7,PO5,PO3,POz,PO4,PO6,PO8,O1,Oz,O2,M1,M2,CB1 和 CB2。3）信号滤波、去噪、预处理在脑电信号中低于 0.5Hz 的信号通常是基线漂移导致的伪迹，而高于 45Hz 的大多数是肌电成分，所以选取 0.5-45Hz 的频带作为目标频段进行带通滤波。由于脑电信号是非平稳随机信号，容易受到心电、眼电、肌电信号的干扰，另外也受到受试者情绪、心态的影响，这种影响反映在脑电信号中就是各种伪迹。86、利用独立成分分析法将眼电、心电、肌电成分从脑电信号中去除。采样率 100Hz，参考电极选择双侧乳突处的平均电极，使用坏导插值去除坏电极。4）预处理信号的特征向量提取利用小波变换法分离节律波，波频率在 4-7Hz，波频率在8-13Hz，波频率在 13-30Hz，波频率在 30-40Hz。通过离散傅里叶变换函数分别计算各电极在所述预处理信号各波段的功率，并将获得的功率矩阵转换为一维向量作为提取的特征向量。对于 N 点序列xn0nN,他的离散傅里叶变换（DFT）为扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）50计算枕叶区电极 O1 和 O2 通道的 波、波、波、波各频带平均相对 能量（变异率、振幅）进87、行统计分析。计算枕叶区电极 O1 和 O2 通道的波、波、波、波各频带平均皮尔 逊相关系数（脑功能连接强度）进行统计分析。来源：中山大学中山眼科中心图 13 预处理信号的特征向量提取（2）听觉在观看 30 分钟 VR 电影X 战警前、中、后进行听觉及前庭功能检查。在观看 VR 前、后测量纯音听阈、听性脑干反应、颈源性前庭诱发肌源性电位和眼源性前庭诱发肌源性电位，在观看 VR 过程中测量颈源性前庭诱发肌源性电位。纳入标准：纯听阈测试25dB；鼓室图：右耳为“A”型图，左耳为“A”型图；镫骨肌声反射：右侧：双侧各频率可引出，左侧：双侧各频率可扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）51引出。1）88、纯音听阈（Pure tone audiometry,pta）测试方法检查目的：入组标准；了解受试观影前后主观听觉变化情况正常范围：25dB，越小越好纯音听阈测试采用丹麦尔听美公司 Astera 纯音听力计在符合国家标准的隔声室进行。测试前向志愿者讲解测试的操作规程，保证其能清楚明白；依据 AcousticsAudiometric Test MethodsPart 1:Pure-toneAir and Bone ConductionAudiometry(GB/T 16296.1-2018)分别测试志愿者的气导及骨导阈值，测试频率为125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、489、000Hz 及 8000Hz（骨导不测试 125Hz 及 8000Hz），将每个频率能够得到 50%以上可靠反应的最小声强度定义为该频率的阈值。2）听性脑干反应（Auditory brainstem response,ABR）测试方法临床意义：了解外周听觉神经系统的信号传导能力正常范围：I-III：外周传导时间为 2.102.25 ms；III-V：入颅传导时间为 1.751.95 ms；I-V：中枢传导时间为 3.854.20 ms（超过4.40ms 需考虑占位性病变）。ABR 测试采用丹麦国际听力公司 Eclipse 听觉电位仪在符合国家标准的电磁屏蔽室进行。测试前请受试者取平卧位，利用 90、95%乙醇对前额发迹、眉间及双侧耳垂的皮肤进行脱脂，再利用磨砂膏去除该四个位置的皮肤角质。皮肤清洁结束后，采用纽扣电极，将记录电极置于前额发迹，地极置于眉间，双侧参考电极置于同侧耳垂，所有极间扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）52电阻1 k。测试时要求受试者闭目，保持安静平稳状态。测试采用插入式耳机（ER-3A）给予刺激信号，刺激声极性为交替波，刺激速率为 20.1Hz，带通滤波 331500Hz，叠加 2000 次。测试从 80dB nHL水平开始，以 V 波为阈值的观测指标，以 10dB nHL 为步进依次递减，直至 V 波无法辨认时增加 5dB nHL，并以 5dB nHL 为步91、进搜索 V 波可重复出现的最小强度，即为 ABR 阈值。刺激信号为 Click 声。3）眼源性前庭肌源诱发电位（Ocular vestibular myogenic evokedpotentials,oVEMP）测试方法临床意义：了解椭圆囊、前庭上神经通路情况（双侧不对称性）正常范围：双侧不对称比小于 30%，越低越好采用丹麦国际听力公司 Eclipse 听觉电位仪在符合国家标准的电磁屏蔽室进行。患者取坐位，为患者贴好相对应电极：参考电极置于胸骨上窝，记录电极置于对侧眶下 1cm 处，接地电极置于眉心，极间电阻5k。双耳置插入式耳机，单耳给声，给声范围为 105dB SPL的 500Hz 气导92、短纯音。记录过程中，受试者保持头位不变，眼睛向上30，保证眼部下斜肌处于紧张状态。4）颈源性前庭肌源诱发电位（Cervicogenic vestibular myogenicevoked potentials,cVEMP）测试方法临床意义：了解球囊、前庭下神经通路情况（双侧不对称性）正常范围：不对称比小于 30%，越低越好采用丹麦国际听力公司 Eclipse 听觉电位仪在符合国家标准的电磁屏蔽室进行。患者取坐位转颈位，为患者贴好相对应电极：参考电扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）53极置于胸骨上窝，记录电极置于双侧胸锁乳突肌中三分之一段处，接地电极置于眉心，极间电阻5k。双耳置插入式耳93、机，单耳给声，给声范围为 105dB SPL 的 500Hz 气导短纯音。记录过程中，受试者向给声耳对侧转头约 90，保证胸锁乳突肌处于紧张状态。（3）触觉实验流程:在实验过程中受试者分别完成总接触力感受实验、柔顺度感受实验、几何形状特征感受实验、表面纹理感受实验四项触觉反馈实验。受试者在佩戴 VR 设备后体验 30 分钟游戏。在整个体验过程的前、中、后将分别进行一种触觉反馈实验。其中，第一段 VR 游戏体验时间持续 10 分钟，第二段 VR 游戏体验时间持续 20 分钟。在一轮完整的实验中，触觉反馈实验的整个过程如图所示，具体步骤如下：来源：中山大学中山眼科中心图 14 一轮完整的触觉反馈实94、验过程1)总接触力感受实验第一步：在每一次实验开始之前，先让受试者感受一次大小为10N 的基线接触力，之后要求受试者以一定的匀速频率来回推拉实验平台的触觉模拟手柄，从而保证对模拟接触力的动态、持续感受；第二步：实验者随机以一定的步长调整当前实验平台模拟出的接触力大小，并让受试者做出“增大”、“减小”或“无法分辨”的判断，之后实验者对该次判断的正误进行记录；扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）54第三步：在实验进行的过程中，接触力步长调节按从大到小（难度等级从易到难）的顺序依次让受试者进行感受和判断，每一个步长调节连续做 20 次实验，每一次实验均重复前两步的实验流程。2）柔顺度感受实验第95、一步：在每一次实验开始之前，先让受试者感受一次基线柔顺度，之后要求受试者握住实验平台的触觉模拟手柄并以一定的匀速频率持续向前侧以合适的力度进行敲击，从而保证对模拟柔顺度的动态、持续感受；第二步：实验者随机以一定的步长调整当前实验平台模拟出的柔顺度大小，并让受试者做出“变硬”、“变软”或“无法分辨”的判断，之后实验者对该次判断的正误进行记录；第三步：在实验进行的过程中，柔顺度步长调节按从大到小（难度等级从易到难）的顺序依次让受试者进行感受和判断，每一个步长调节连续做 20 次实验，每一次实验均重复前两步的实验流程。3）几何形状特征感受实验第一步：利用 3D 打印机分别打印出四套不同感受难度的几何96、特征感受道具，每一套感受道具包含 8 种不同的几何形状和特征；第二步：实验开始后，受试者被要求对 60的基准大小进行感受，之后，实验者从一套感受道具中随机拿出一个相较于上一个道具角度更大或更小的感受道具让受试者进行感受和判断，并将该次选择的道具作为下一次比较的基准大小，接着实验者对受试者该次判断的正误进行记录；扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）55第三步：在实验进行的过程中，几何特征的感受道具依次按易到难的顺序从四套感受道具中进行挑选，每一个难度等级连续做 10 次实验，每一次实验均重复第二步骤。4）表面纹理感受实验第一步：利用 3D 打印机分别打印出三套不同感受难度的表面纹理感受道具97、，每一套样板包含 9 种不同的表面纹理；第二步：实验开始后，实验者从一套表面纹理感受道具中随机拿出一个让受试者进行感受和判断，之后，受试者被要求说出该道具上特殊圆点的位置，接着实验者对受试者该次判断的正误进行记录；第三步：在实验进行的过程中，样板道具依次按易到难的顺序从三套感受道具中进行挑选，每一个难度等级连续做 10 次实验，每一次实验均重复第二步骤。五、挑战及发展建议（一）问题与挑战技术更新迭代快，检测方法缺失。由于虚拟现实产业链条较长，现阶段近眼显示、渲染处理、感知交互、网络传输和内容生产等核心关键技术仍在迭代优化，产品和生态较为封闭。XR 产品均有各自独立的规格和方案，如光学显示技术多98、元且快速迭代需要检测方法也随之跟进，但目前的技术检测不足，难以对 XR 生态中的各类问题和缺陷均进行全面检测。标准体系有待梳理，检测标准制定滞后。当前，标准体系初步形成，相关标准研究尚处于起步阶段，而已有标准修订更新周期较长。扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）56在 XR 标准的制定过程中，涉及硬件制造商、软件开发者、内容提供商、行业标准组织等多方的利益。不同利益方对于标准的内容、实施方式等方面往往存在分歧，需要时间和资源来协调和达成共识。当前，部分企业片面追求单一性能参数，走上为了性能而堆性能的技术发展路线，例如，一些终端设备追求超高的视场角却无法解决眩晕问题，性能的提升并没有带来很99、好的用户体验，脱离产品设计初心。标准推广应用不足等问题，无法满足新兴产品的更新升级。检测工具和设备稀缺，缺乏公共服务平台。扩展现实设备作为一种新型移动终端，在核心性能指标及用户体验方面，有着不同于传统消费电子产品的独特性。检测仪器是制造业中所有测量数据的关键源头，其准确性和稳定性是质量建设的基础保障。例如，XR 光学检测仪器需要复杂的光学技术和精密的制造工艺，导致行业门槛高，制造成本高。小型企业不具备自研自测能力，严重影响产品质量。另外，现有的扩展现实终端多为企业自测自评，设备性能指标参差不齐，用户认可度不高，严重影响扩展现实产品的用户认知和市场推广。（二）发展建议加速标准制定和落地推广。首先100、需要完善扩展现实终端标准供给，推动行业协会、扩展现实终端企业、高端智库等，围绕近眼显示、感知交互、动态渲染等相关重点技术绘制现有标准的图谱，补充扩展现实终端设备行业标准，完善扩展现实终端标准体系建设。其次，强化标准宣传推广。可以依托一系列技术研讨主题会议、论坛，对标准内容、要求、应用成效等进行宣贯，以便更好发挥标准引领作用。扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）57以服务高质量发展为主题，形成以用户体验为中心的测评手段。首先，需要贯彻中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要相关部署，把控全局，以高质量发展为主题。努力做到测试覆盖范围广、评测手段多，用更加101、可信的测试数据支撑高质量发展指标评估，通过多样化的评测手段建立不同场景精细化关键指标评测能力。其次，坚持以用户体验为中心，补全感知交互、3D 场景建模、信息安全、人身健康舒适度等方面标准的缺失，进而弥补用户与产品的脱节。促进新兴终端产品消费，有效规避概念混淆和低质量的产品，促进产业生态的健康发展。构建扩展现实设备测评认证能力平台。首先，认真贯彻制造业可靠性提升实施意见，加强国产化替代，加强智能检测技术与装备应用，促进制造设备与检验测试设备互联互通，提高检验检测效率和精准性。其次，建设第三方技术测评机构，整合各方能力，如检测、技术咨询等，为企业和消费者提供可靠的质量服务，提高产品质量管理水平。企102、业可以通过量测试认证平台共享检测、测试和认证资源，避免重复投入，降低成本和资源浪费。同时平台结合扩展现实相关行业标准，开发光学显示、软件接口、追踪定位、用户体验等测试工具及仪器设备，构建扩展现实设备的测评认证能力平台，建立科学客观的扩展现实产品认证认可机制，为企业提供测试评价方案及优化迭代建议，从而缩短产品研发周期，牵引行业技术发展。扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）58附录：沉浸式体验主观评价问卷设计一、临在感：物理空间感知（1-5 分）1.你是否有一种身临其境的感觉?2.你是否感觉仿佛在实地游览这些地方?3.你是否感觉可以触碰这些人物或物品?投入度（1-5 分）1.你感觉自己投入程103、度如何?2.你是否享受这次体验?3.体验时，你是否忘记了时间和现实世界?生态效度（1-5 分）1.你是否感觉场景和内容很自然?2.你是否认为这些内容很让人信服?3.你是否感觉人物和物体都是实体的?负面效果（1-5 分）1.你是否感到头晕?2.你是否感到恶心?3.你是否感觉头疼?4.你是否觉得眼睛疲劳?二、生动性视觉（1-5 分，语义量表）1.画面清晰-画面模糊扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）592.细节满满-缺少细节3.画面细节生动-画面细节呆板4.画面清楚明白-画面不清不楚5.画面有冲击力-画面平淡如水6.画面栩栩如生-画面生硬刻板7.视角宽广-视角狭窄听觉（1-5 分）1.声音和104、音效是否让你很投入?2.你能否有效地辨别声音?3.你能否有效地定位声音来源?触觉（1-5 分）1.通过触摸，你是否可以有效地探索或调查环境?2.触碰 VR 场景中的物体，你是否可以即时感受到反馈?三、互动性（1-5 分）1.你能在多大程度上掌控事态发展?2.环境对你的行动反应如何?3.你与环境的互动看起来有多自然?4.你控制角色运动有多自然?5.你感觉物体的运动有多真实？6.你在虚拟环境中的体验与你在现实世界中的经历有多少一致?7.你感觉自己移动有多真实?扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）608.你移动或操纵物体的能力和效果如何?9.通过物理交互去识别物体有多容易？（比如触摸物体、在某105、物体上行走，或者撞到墙壁或物体）扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）61附录：缩略语3D3-Dimensional三维ABRAuditory brainstem response听性脑干反应AIArtificial Intelligence人工智能APIApplicationProgramming Interface应用程序接口ARAugmented Reality增强现实AREAbsolute Rotation Error绝对角度误差ASWAsynchronous Spacewarp异步空间扭曲ATEAbsolute Trajectory Error绝对轨迹误差ATWAsynchron106、ous Timewarp异步时间扭曲BLEBluetooth Low Energy低功耗蓝牙CTSCompatibility Test Suite兼容性测试套件cVEMPCervicogenic vestibular myogenicevoked potentials颈源性前庭肌源诱发电位EMCElectro Magnetic Compatibility电磁兼容FOVField of View视场角FPSFrames Per Second画面每秒传输帧数IMUInertial Measurement Unit惯性测量单元IPDIntegrated Product Development集成产品107、开发MOSMean Opinion Score平均意见得分MRMixed Reality混合现实MTPMotion To Photons运动时延扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）62OLEDOrganic Light-Emitting Diode有机电激光显示OSTOptical See Through光学透视OTAOnline TravelAgency空中下载技术oVEMPOcularvestibularmyogenicevokedpotentials,眼源性前庭肌源诱发电位PTAPure ToneAudiometry纯音听阈PPDPixels Per Degree角分辨率RPERe108、lative Pose Error相对位姿误差QoEQuality of Experience体验质量RSSIReceived Signal Strength Indicator接收信号强度指示SARSpecificAbsorption Rate比吸收率SDKSoftware Development Kit软件开发工具包sRGBstandard Red Green BlueMicrosoft 影像彩色语言协议SLAMSimultaneous Localization and Mapping 即时定位与地图建UDPUser Datagram Protocol用户数据报协议VRVitual Reality虚拟现实VSTVideo See Through视频透视XRExtended Reality扩展现实扩展现实终端设备测试白皮书（2023 年）63扩展现实(XR)产业及标准推进委员会地址：北京市海淀区花园北路 52 号邮编：100191电话：010-62305201