在元宇宙中，用戶可以通過高度個性化的虛擬化身（Avatars），參與一個或多個虛擬世界，這些虛擬世界可以是完全由用戶創(chuàng)造的，也可以是開發(fā)者所預(yù)設(shè)的，讓用戶社交、娛樂、學(xué)習(xí)、工作甚至經(jīng)濟交易[1]。《王冠紅人館》沉浸式元宇宙是中央廣播電視總臺技術(shù)局全媒體技術(shù)團隊為貫徹落實黨的二十大報告關(guān)于“加強全媒體傳播體系建設(shè)，塑造主流輿論新格局”的要求，圍繞中央廣播電視總臺“三個轉(zhuǎn)變”戰(zhàn)略布局，以“技術(shù)實驗 + 節(jié)目實踐”的“雙實”方式所打造。《王冠紅人館》沉浸式元宇宙作為該節(jié)目的融媒體配套產(chǎn)品，從傳統(tǒng)到新媒體，從廣播到元宇宙，具有鮮明的跨體系特征。

一、產(chǎn)品設(shè)計方案

《王冠紅人館》沉浸式元宇宙由多維媒介構(gòu)成，集合了與現(xiàn)實空間平行的功能系統(tǒng)。相對于其他元宇宙空間而言，《王冠紅人館》沉浸式元宇宙不僅是一個可供用戶場景漫游的三維空間，更是一座由多維媒介集成的綠洲。通過虛擬場景的建構(gòu)，用戶可在空間中漫游虛擬場景，在圖書館瀏覽視頻媒介信息，在菁彩聲場館中體驗三維菁彩聲的別致音效，在空間中收集竹簡和答題獲得經(jīng)濟知識的科普，在運動場與他人同場競技，還能收看收聽紅人館往期熱門節(jié)自等。用戶可以裝扮自己的虛擬形象，打造在該空間的特定“人設(shè)”。

主創(chuàng)團隊在針對《王冠紅人館》節(jié)目進行場景定制設(shè)計時，在現(xiàn)實社區(qū)基礎(chǔ)上設(shè)計獨特的虛擬空間，以王冠紅人館作為中心主題，社區(qū)中的所有配套區(qū)域和功能都服務(wù)于王冠紅人館，不僅滿足節(jié)目內(nèi)容和互動的需求，還根據(jù)用戶心理，為用戶打造寓教于樂與休閑放松多重體驗的人性化元宇宙空間?！锻豕诩t人館》沉浸式元宇宙主要分為五大板塊，分別是廣場、商城、圖書館、運動場、菁彩聲，在設(shè)計上偏向新潮、未來主義風(fēng)格。

《王冠紅人館》沉浸式元宇宙的互動設(shè)計主要包括：答題系統(tǒng)，用戶可通過回答節(jié)目相關(guān)問題獲取虛擬貨幣；投票系統(tǒng)，用戶每周可對喜愛的主持人、嘉賓進行單次投票；大屏系統(tǒng)，用戶可在大屏專屬觀看區(qū)域觀看紅人館熱門節(jié)目；社交系統(tǒng)，用戶可進行對話氣泡交互及肢體動作交互；紅人館加油站，用戶可在此進行虛擬物品的購買及節(jié)目獎品兌換；菁彩聲場館，用戶可在此進行三維菁彩聲體驗；運動場館，用戶可在此進行投籃比賽，贏取虛擬貨幣；圖書館，用戶可在此瀏覽觀看紅人館往期節(jié)目及特定節(jié)目；收集系統(tǒng)，用戶通過在空間中收集知識竹簡獲得經(jīng)濟知識科普。

二、系統(tǒng)技術(shù)框架

（一）云端渲染

云渲染技術(shù)是基于常規(guī)云計算優(yōu)勢的多任務(wù)渲染模式。與一般渲染模式不同的是，云渲染可以加速渲染，通過增減并發(fā)服務(wù)器完成多任務(wù)渲染，提高了工作效率。其次，通過對本地資源的釋放可以大大減少設(shè)備的成本投入[2]。云渲染具有低延時、高質(zhì)量、輕量化等特點，尤其云渲染可支持不同分辨率的渲染輸出，最高可支持8K效果，通過將較大體量的資源在云端渲染輸出，用戶可僅通過手機瀏覽8K畫質(zhì)的虛擬效果，這也是優(yōu)于Webgl（一種3D繪圖協(xié)議）等CPU渲染的特點之一。

（二）場景及角色捏臉換裝體系

紅人館沉浸式元宇宙場景通過3DMAX軟件進行建模UV處理，導(dǎo)入Unreal虛幻引擎中進行材質(zhì)渲染處理及相關(guān)特效制作。換裝系統(tǒng)是該應(yīng)用中較為復(fù)雜的模塊，包含：UMG界面、捏臉、發(fā)型、配飾、上衣、下裝、鞋靴。人物角色的塑造需通過Zbrush模型雕刻一三維軟件模型處理一貼圖繪制一Unreal骨骼網(wǎng)格體處理—動畫適配，換裝系統(tǒng)內(nèi)的所有服飾配件都需通過以上流程操作，使得用戶角色能適配場景內(nèi)的任意行為動作。捏臉系統(tǒng)中，需建立男女角色臉部的Blendshape（融合變形技術(shù)）。在該應(yīng)用中，針對男女角色在Maya中進行了52個Blendshape的塑造。在Unreal中建立相關(guān)數(shù)據(jù)表，對服飾配飾進行統(tǒng)一處理后，利用編寫好的Webrtc通信對人物換裝狀態(tài)實時同步，確保用戶每次登錄處于上一次離線時的換裝狀態(tài)。

（三）應(yīng)用程序搭建

在Unreal藍圖系統(tǒng)中實現(xiàn)整個元宇宙應(yīng)用用戶角色的相關(guān)活動應(yīng)用，包括場景漫游、交互觸發(fā)、跳舞動作、投籃等。虛幻引擎中的藍圖是一種可視化腳本系統(tǒng)，此系統(tǒng)的基礎(chǔ)概念是使用節(jié)點的界面在虛幻編輯器中創(chuàng)建游戲性元素。該系統(tǒng)靈活而強大，使設(shè)計師能夠使用通常僅面向程序員的幾乎所有概念和工具。此外，程序員可借助虛幻引擎 C++ ，實現(xiàn)可用的藍圖特定標(biāo)記，創(chuàng)建基線系統(tǒng)，而此系統(tǒng)又可被設(shè)計師加以拓展。通過對第三視角角色藍圖、動畫藍圖、前端Webrtc通信框架的編寫，實現(xiàn)人物角色場景內(nèi)的互動操作及角色同步更新。

同時，利用Unreal的Pixelstreaming將引擎應(yīng)用打包至云端服務(wù)器上運行。這樣一方面在移動設(shè)備和瀏覽器上可顯示質(zhì)量更高的圖形圖像，另一方面使用Webrtc點對點通信框架可實現(xiàn)用戶與虛幻應(yīng)用之間盡可能最低的延遲。通過建立排隊、答題、投票、商城、換裝等API接口，在Web端進行Webrtc指令的發(fā)送，渲染端對指令的接收，通過JS數(shù)據(jù)的接收轉(zhuǎn)換進行二者的互聯(lián)互通。該應(yīng)用的后臺系統(tǒng)采用php+java進行程序開發(fā)，利用HTML5呈現(xiàn)Web頁面，運營人員可登錄后臺系統(tǒng)，進行元宇宙內(nèi)容的實時更換及答題投票相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集。

該元宇宙網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)通過互聯(lián)網(wǎng)與用戶端連接，并通過SSL加密技術(shù)確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。通過騰訊云提供的包括云防火墻和DDOS高防在內(nèi)的安全服務(wù)，以抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊和保障應(yīng)用的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)管理方面，騰訊云的數(shù)據(jù)庫集群和COS服務(wù)為應(yīng)用提供了可靠和高效的數(shù)據(jù)存儲解決方案。同時，Redis作為內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲，為應(yīng)用提供了快速的緩存和會話管理功能。這些存儲服務(wù)共同構(gòu)成了應(yīng)用的數(shù)據(jù)安全中心，確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性。為了提高應(yīng)用的性能和用戶體驗，架構(gòu)中還包括了負(fù)載均衡服務(wù)，它能夠智能地分配網(wǎng)絡(luò)流量到多個服務(wù)器，有效避免了單點故障和性能瓶頸。此外，CDN服務(wù)通過在全球范圍內(nèi)的節(jié)點緩存內(nèi)容，進一步加速了用戶訪問速度。在應(yīng)用開發(fā)和管理層面，通過騰訊云提供的API服務(wù)和后臺管理服務(wù)和Websocket技術(shù)支持實時的雙向通信，為需要實時交互的應(yīng)用場景提供了強大的支持[3]。

三、紅人館沉浸式元宇宙應(yīng)用特點

（一）輕量化應(yīng)用

紅人館沉浸式元宇宙應(yīng)用通過云渲染方式，將三維靜態(tài)資源及Webtrc指令統(tǒng)一傳至云端進行渲染，用戶無須下載軟件，便可在不同終端點擊鏈接訪問游玩，如手機或Web瀏覽器，無客戶端下載限制。同時，這種輕量化的應(yīng)用也易于引流與面向用戶推廣[4]。

（二）功能性強

紅人館沉浸式元宇宙除了具備基礎(chǔ)的場景漫游功能，還以用戶角色為中心進行了互動設(shè)計，增加了前端互動功能和場景功能。在產(chǎn)品設(shè)計中引入獎勵機制，用戶可通過參與這些互動獲得相應(yīng)能量包，通過能量包可在商城中進行實體兌換券及虛擬物品的兌換，形成互動邏輯閉環(huán)。在用戶形象上，共有四十余套服飾配飾及自定義的五官捏臉，用戶可通過每日參與互動活動贏取虛擬貨幣為自己的虛擬形象進行裝扮，而虛擬物品的兌換與使用也使得該元宇宙具有初步的虛擬社會形態(tài)，形成以節(jié)目為中心的派生虛擬社會空間，具有一定的應(yīng)用價值。

（三）虛實結(jié)合

伴隨固定的節(jié)目直播，線上元宇宙虛擬空間可成為線下節(jié)目內(nèi)容的一部分。例如線下大屏投播元宇宙空間實時畫面引導(dǎo)觀眾的互動。又如，節(jié)目中可對答題數(shù)據(jù)進行實時收集，并和觀眾形成相關(guān)話題討論。通過節(jié)目和元宇宙的互聯(lián)互通，形成虛擬與現(xiàn)實空間的聯(lián)動。同時，元宇宙具有后臺運營屬性，根據(jù)節(jié)目的特點更換相關(guān)內(nèi)容，可逐步形成產(chǎn)品化可定制化的元宇宙空間，具有空間的再創(chuàng)作性，例如可根據(jù)特別節(jié)目的需求進行相關(guān)主題的模型特效植入更換等，這也是目前其他元宇宙空間未涉及的部分。

四、結(jié)語

元宇宙與傳統(tǒng)融媒體之間存在著緊密而互補的關(guān)系。傳統(tǒng)融媒體為元宇宙的發(fā)展提供了技術(shù)支持和應(yīng)用場景，元宇宙也為傳統(tǒng)融媒體的創(chuàng)新和發(fā)展提供了新的機遇和需求。二者的結(jié)合將進一步推動數(shù)字化時代的發(fā)展，滿足人們對于社交、創(chuàng)新和體驗的新需求。

參考文獻：

[1]王文喜等．元宇宙技術(shù)綜述[J].工程科學(xué)學(xué)報，2022，44（4）：744-756.

[2]郭全中，魏瀅欣，冷一鳴．元宇宙發(fā)展綜述[J].傳媒，2022（14） ：9-11.

[3]謝麗娜，李寧東，宮偉文等．定制化服務(wù)器關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J].信息通信技術(shù)與政策，2021（10）：75-80.

[4]于秀明，邱碩涵，王程安．工業(yè)元宇宙場景建設(shè)及體系結(jié)構(gòu)研究[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2024（Z1）：88-92.

（作者張豫系中央廣播電視總臺總控二部高級工程師）

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