数字创意产业发展趋势与细分领域解析：从VR/AR到文化创意产业的全方位覆盖

一、前言

数字创意产业是在全球数字化、网络化背景下，以数字创意技术和创新设计为基础，以文化创意、内容生产、版权利用为发展核心，带动文化创意产业发展的新兴产业集群。通过整合和渗透周边产业。 [1,2]。数字创意产业涵盖超高清产业、虚拟现实/增强现实（VR/AR）产业、设计产业、影视传媒产业、动漫游戏产业、数字出版产业、人居环境设计产业等多个细分领域、文化博物馆产业、时尚服饰产业、玩具产业、体育健康产业、旅游产业等。数字创意产业将现代信息技术与文化艺术领域高度融合，推动文化艺术创新和商业模式创新，促进相互渗透和改造传统制造业、文化创意产业、设计服务业，创造新的经济增长点和业态。模型。

2016年，《国家战略性新兴产业发展“十三五”规划》明确了数字创意产业作为国家战略性新兴产业之一的重点地位，并提出到2020年，数字创意产业发展将成为产值培育的五个重点领域之一。 10万亿元规模的新支柱产业之一。在数字创意产业中，数字创意技术提供了基础支撑能力，体现了数字环境中产生的各种形式的信息和交流。也代表了新一代信息技术与创意产业深度融合与应用的各种形式。数字创意技术分为赋能技术、应用技术和终端设备技术三类[2]。

使能技术是指通用基础信息技术，包括人工智能、大数据、云计算、人机交互、类人视觉听觉技术、空间和情感感知技术、物联网、第五代移动通信等。通信（5G）和其他网络技术。这些技术是各行业数字化建设的前提，也为数字创意产业落地应用提供支撑。应用技术是指各专业技术领域的实施层面的技术，如综合广播宽带（IBB）技术、数字内容处理软件、家庭娱乐产品软件、动漫游戏引擎技术、互动娱乐引擎开发、数字艺术呈现技术、广播影视融合媒体直播技术和文化资源数字处理技术。应用技术是数字创意产业各专业领域提升内容质量、创新服务模式的核心工具。只有在应用技术层面取得突破，才能提升内容产品的质量。终端设备是用户消费内容的对象，包括硬件和加载的应用软件，如4K/8K超高清电视、裸眼3D电视、支持三维声音（3D Audio）的沉浸式音频设备、 VR/AR设备、数据手套、游戏手柄等传感终端、影视录制设备、激光投影设备、全息投影设备等。终端设备是提升用户体验的直接手段，其先进程度直接决定方式呈现数字内容以及观众的体验。

目前已有论文对其中一些技术领域进行了阐述，如人工智能技术[3]、大数据技术[4]、云计算技术[5]、超高清电视技术[6]、VR技术[7]。 ]， ETC。 。但从现有论文来看，对我国数字创意技术领域的系统回顾和全面阐述尚属空白。本文选取关键技术子领域详细介绍我国数字创意技术领域的发展情况。具体来说，数字创意赋能技术主要以人工智能、大数据、云计算、未来网络技术为主，数字创意主要以综合广播宽带、数字内容处理、动漫游戏引擎、文化资源数字化处理等为重点。技术。应用技术，重点关注4K/8K超高清视频、三维声音、VR/AR、全息投影技术，介绍数字创意终端设备技术。总体研究结构如图1所示。

图1 数字创意技术分类图

2、数字创意技术发展现状

(1)赋能技术

1.人工智能技术

人工智能是研究、开发模拟和扩展人类智能的理论、方法、技术和应用系统的技术科学[8]。最终目标是了解人脑智能的本质，并开发一种能够以类似于人类智能的方式做出反应的新型智能机器。人工智能的主要发展阶段分为计算智能、感知智能和认知智能。目前正处于从感知智能向认知智能突破的阶段。人工智能已成为国际竞争的新领域和引领未来的战略技术。越来越多的国家把发展人工智能作为增强国家竞争力、维护国家利益的重大战略，重点加强核心技术、顶尖人才、标准和法规等部署，力争在新一轮国际竞争中走在前列。技术竞争。美国和中国在计算机视觉、自然语言处理、智能机器人等技术方向均处于领先水平。根据前瞻产业研究院发布的数据[9]，2019年中国人工智能市场规模约为644亿元（见表1），未来发展前景广阔。

表1 中国人工智能、大数据和云计算市场规模[10~12]

我国已将人工智能技术应用于数字创意产业。例如，在新闻创作方面，腾讯推出的Dreamwriter可以根据文本生成规则自动生成新闻报道。在设计智能方面，阿里巴巴研发的“鲁班”AI设计师软件每秒可完成8000张海报设计，一天可制作4000万张海报。随着新一代人工智能技术的发展，人工智能将在未来的数字创意产业中发挥更加重要的作用。

2、大数据技术

大数据是一种依靠强大的存储和计算能力来计算和分析大量数据以指导预测的技术。大数据具有“4V”特征：数量、多样性、速度和价值[10]。涉及大数据的热门领域的应用研究包括电子商务大数据、社交网络大数据、交通大数据和视频大数据等。目前大数据在行业解决方案、计算分析服务、存储服务等方面发挥了主要作用等领域，同时在产业应用层面保持快速发展。据中商产业研究院对大数据相关企业调查测算[11]，2019年我国大数据市场产值约为8080亿元，同比增长超过30%（见表1）。

我国有着近五千年的历史文明，拥有丰富的艺术品、文物、非物质文化遗产等文化资源，以及大量的公共图书馆、博物馆、美术馆等公共文化机构。在这些文化资源数字化的过程中，产生了大量的数据，这些数据以文本、图片、语音、视频等形式表达。这些文化数据的有效存储、检索和应用需要利用相关大数据。数据技术。目前，我国已在文化艺术领域建设了一批大数据平台，如甘肃省中华文化资源云平台、北京博物馆大数据平台、故宫数字文物图书馆等。城市。

3、云计算技术

云计算是一种通过网络以按需且易于扩展的方式获取所需服务（硬件、平台、软件等）的计算模型。以基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）为代表的全球公有云市场，2018年规模达9624.6亿元，增速达23%。过去几年增长最快的细分领域是IaaS，而SaaS虽然增速有所放缓，但预计未来仍将占据全球公有云市场的最大份额[12]。美国是云计算的早期创新者，目前仍然主导着全球云服务市场。我国云计算服务起步较晚。虽然全球市场份额较小，但增长势头明显。 《中国云计算产业发展白皮书》[12]数据显示，2019年中国云计算市场规模达1000亿元，同比增长约34.1%（见表1）。

云计算为数字创意提供了计算和存储平台。目前，我国已经出现了基于云计算的数字创意产品和服务，比如阿里云提供的云编辑功能，可以进行剪切拼接、混合、字幕、图片叠加、遮罩、转场效果等。在云中。运行，解决视频创作者本地算力不足的问题。

4、未来网络技术

5G代表了网络技术的未来。 2019年发布的《全球5G竞赛》报告显示，中国和美国在5G商用部署计划数量方面并列全球第一[13]。从5G标准的核心专利申报数量来看（见图2），我国三大公司的专利申报数量合计为3542件，占全球申报总量的30.3%。这表明我国5G技术研发处于世界领先水平。

图2 主要国家在欧洲电信标准协会申报的5G标准必要专利数量（截至2018年12月28日）[14]

5G技术丰富了视频传输方式，为超高清产业和VR产业的发展提供了重要的传输能力支撑。 2019年1月，中国移动通信集团有限公司、中央广播电视总台、华为技术有限公司在广东深圳成功开展基于5G网络的4K电视信号传输测试，传输4K超高画质- 定义北京景观信号至深圳分公司。会场的4K超高清转播车。

(二)应用技术

1、综合广播宽带技术

IBB技术结合了广播技术和宽带网络技术的优点。它通过广播网络和互联网两种传输渠道分发电视节目和应用，并以集成的方式呈现在用户的电视和移动终端上，从而为观众提供全面的广播和交互体验[15]。 IBB技术的核心理念是利用广播频道和互联网频道来显示同一电视节目。观众通过广电网络观看传统电视节目的同时，电视台或第三方应用服务提供商制作的业务相关应用则通过宽带网络通道。传送到用户的电视上，与电视节目视频一起以页面的形式呈现给观众；还可以通过设备关联将应用推送到手机、平板、笔记本电脑等移动终端（见图3）。目前，IBB系统的标准化工作和应用产品已在全球多个国家和地区部署，我国目前正在制定IBB标准。

图3 IBB技术应用场景

2.数字内容处理软件

数字内容处理是指利用数字技术对图片、文本、视频、音频等信息内容进行处理和整合的服务，主要分为两个层面的关键技术。第一层次是数字内容增强技术[16]。例如，百度AI开发平台基于深度学习图像处理技术，可以对低质量图像进行去雾、无损放大、对比度增强等处理；北京商汤科技发展有限公司发布的SenseAR软件产品，与AR技术相结合，可以实现摄像头成像的塑身功能。第二个层次是数字内容认知技术[17]，主要是指通过人工智能技术对图片、音频、视频等数字内容进行初步理解，并通过文字解读或解释帮助用户智能检索或检测信息。 。 ，从而大大节省了人力、物力。例如科大讯飞有限公司发布的科大讯飞听力软件，利用语音识别技术将音频转换为文本，还可以支持多种语言的音频转换。

3.动漫游戏引擎软件

在动画游戏领域，引擎是指可编辑的动画游戏系统或交互式实时图形应用程序的核心组件。相关系统或组件为动漫游戏设计者提供了编写动漫游戏所需的各种工具，旨在方便、快速地开发动漫游戏产品，而无需从底层算法开始产品设计。引擎技术包括渲染引擎（即“渲染器”，分为二维图像引擎和三维图像引擎）、物理引擎、碰撞检测系统、音效、脚本引擎、计算机动画、AI、网络引擎等基础模块和场景管理[18]。目前，在动画游戏引擎软件方面，国内企业主要采用国外产品（如新加坡Unity科技公司的Unity实时内容开发平台）。

国内企业独立或与国外企业合作开发了多款发动机，但技术水平与国外有明显差距。随着国内企业自主研发能力的提高，致力于发动机技术国产化的企业开始增多。国内相关产业有望缩小与世界一流游戏开发水平的差距。

4、文化资源数字化处理技术

我国拥有丰富的文化资源，是我国数字创意产业的基石和源泉。我国迫切需要将这些文化资源数字化，更好地利用互联网技术进行广泛传播。我国文化资源的数字化处理技术可以追溯到1998年河南博物院建立的互联网网站。此后，全国博物馆普遍开始建设互联网网站，数字技术应用于文化资源的范围逐渐扩大。 2001年，国家文物局启动了“文物调查与数据库管理系统建设”项目，统一全国博物馆数字化建设。目前，VR、直播、增材制造、移动客户端开发等新兴技术的出现，进一步助力文化资源的推广和传播，发展出VR展示、文物保护修复、博物馆等新兴应用。管理、博物馆教育。例如，故宫借助“每日故宫”移动客户端，以日历的形式推出“每日一个故宫典藏”，让全国观众随时随地欣赏故宫典藏；故宫推出“故宫数字文物图书馆”、“全景故宫”、“故宫名画”、“数字多宝阁”等众多数字产品，扩大故宫文物影响力紫禁城。

(3)终端设备技术

1.超高清技术

视频是信息呈现和传播的主要载体，也是数字创意产业的主要内容形式。当前，视频技术正在经历从高清到4K超高清再到8K超高清的演进。 4K超高清视频的分辨率为3840×2160，是全高清视频1920×1080分辨率的4倍； 8K超高清视频的分辨率为7680×4320，是全高清视频分辨率的16倍[6]。超高清技术已成为全球广电领域最热门的技术话题之一，许多国家都在积极部署和推广超高清技术。

超高清视频设备的核心部件主要包括感光器件、存储芯片、编解码芯片、图像芯片、处理器芯片和显示面板等。随着系统集成度不断提高，存储芯片、解码芯片和处理器芯片已经集成到系统级（SoC）芯片中。 2019年，国产芯片开始应用于国产电视，打破了超高清芯片受制于人的局面。目前，国内企业在液晶面板和有机电激光显示（OLED）面板方面已经拥有大量自主知识产权。

2、三维声音技术

音频技术经历了单声道音频、两声道立体声音频、5.1环绕声、7.1环绕声、三维声音（3D Audio）的发展过程。三维声音是具有三维空间感和方向感的声音，使听者在听音过程中能够定位声源的位置和方向，听到声源的运动轨迹，从而获得身临其境的感觉在那里[19]。目前，三维声音技术主要基于国外的解决方案，如成熟的MPEG-H、杜比等。2016年，中央电视台、广电科学研究院等组织成立了三维声音专项组，完成了《三维声音（3D音频）广播电视行业标准技术征集》，并开始正式征集提案； 2017年，各提案人正式提交了最终提案。三维声学测试评价团队完成了相关标准的测试验证。目前，我国3D声音技术还处于研发阶段。 3D声音的编解码技术和前后处理技术需要突破。 3D声音的制作技术标准和音频质量评价体系仍需进一步完善。

3、VR/AR技术

VR是利用计算机或其他智能计算设备模拟生成三维空间的虚拟世界，为用户提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟感受。一般认为VR技术仅显示虚拟世界[7]。 AR将现实世界信息和虚拟世界信息无缝融合，模拟然后叠加现实世界中在一定时间和空间内难以体验到的物理信息（如视觉信息、声音、味道、触觉等）。 ，从而将虚拟信息应用到现实世界；这些信息可以被人类感官感知并获得超越现实的感官体验[20]。

在产业政策方面，我国将VR产业发展上升到国家层面。目前，已有近20个省（市、区）布局虚拟现实产业。从数字创意消费服务供给的丰富程度来看，VR应用在教育图书、影视、游戏娱乐、政府展览等方向快速发展。虚拟内容资源不断丰富，在央视春晚、国家庆典、国际展会等重大活动中开展VR直播，体验性强的优质内容已初具规模。 VR行业标准方面，VR头戴显示设备标准化工作已经建立。还需要看到的是，目前主流的VR/AR设备仍然主要是Oculus、微软等国外厂商的产品，国内VR/AR设备制造技术与他们还有一定的差距。

4、全息投影技术

全息投影技术通过聚集被拍摄者反射的光波，重构物体的全部信息，让平面物体的内容得以三维展示；在给人立体视觉享受的同时，还提供了从不同角度更直观地观察物体的功能[21]。随着AI技术的发展和完善，采用全息投影技术的产品应用已在全球范围内普及。利用全息成像技术构建的舞台立体投影效果，可以实现沉浸式三维体验，使内容表达更加直观、丰富、新颖。 。例如，2016年，中国利用全息投影技术在西湖水上导演了一场高难度的表演——《天鹅湖》舞蹈表演。现场效果让观众惊叹不已。

三、数字创意技术面临的问题分析

总体来看，我国在超高清视频技术、三维声音技术、VR/AR技术、数字内容制作和创新设计软件等数字创意技术领域的创新支撑相对不足。仍落后于美国、英国、日本、韩国等发达国家。有一定的差距。

(1)超高清视频技术

我国超高清视频技术还处于发展初期。虽然取得了一定成果，但仍面临不少挑战。

1、超高清技术和摄像头等基础器件研发投入不足

摄像头是采集超高清视频内容不可或缺的关键设备。目前，我国相机行业在基础器件研发和整机集成方面只能进入中低端市场。广电等高端领域应用产品仍依赖进口。随着4K、8K超高清时代的到来，我国面临着更加严峻的技术攻关形势和高端人才流失的挑战，需要持续投入研发资源。

2、缺乏行业检测标准和规范

已颁布的国家和行业标准主要集中在信源编解码、终端接收显示等领域，但包括通道、接口、安全、应用等在内的端到端超高清视频标准体系尚未完全建立。相关技术标准的不一致、认证规范的缺失，导致国内超高清视频技术参差不齐，不利于观众形成高质量的体验，影响未来的普及和健康发展。行业。

3、重点产业专利布局滞后

在超高清方面，我国尚未形成支撑产业发展的专利布局。电视厂商主要采用国际成熟技术，缴纳专利费的现象短时间内难以缓解。存在产业经济利益持续受损的隐患。

4、内容源供给严重不足

严格符合4K、8K标准的视频内容整体缺乏，已成为制约超高清视频产业发展的瓶颈。内容制作成本高、产出回报周期长、版权保护不完善等问题，大大降低了内容制作公司投资超高清视频制作的意愿。

(2)三维声音技术

我国三维音频技术尚处于研发初期，相关产品所采用的技术仍以国外为主，较普遍采用MPEG-H、杜比等技术。具体来说，我国应组织研发力量，完善和完善三维音频技术的编解码技术、前后端处理技术、生产技术标准、质量评价体系等。

(3)VR/AR技术

1、系统研发能力不足

在我国VR/AR领域，片面追求芯片、传感器、显示器件、光学器件等硬件单一性能参数，忽视了系统整体性能的提升。针对解决VR/AR产品实际应用性差问题的现实需要，我国仍需加大研发投入，推动VR/AR观看设备从大尺寸头戴式设备向VR/AR观看设备渗透。小尺寸平板电脑和智能手机，系统性提升VR/AR体验。

2、优质内容不足

国内VR/AR行业仍以硬件生产为主，2018年硬件收入占虚拟现实行业的70%[1]。在内容应用领域，虽然我国在央视春晚、国家庆典、国际展会等重大活动中开展了VR直播，但优质内容规模仍明显不足。优质内容是提升VR/AR用户体验的核心。只有足够的优质内容，用户才会愿意消费VR/AR产品。教育、医疗、电子商务、工业生产等重点行业VR/AR应用研发设计存在短板，有必要加大对垂直行业VR/AR内容和应用的投入。

3、产业生态链不完善

国内VR/AR企业以中小企业为主，其产品大多针对行业某些特定的软硬件应用需求。我国尚不具备完整的VR/AR产业链。我们要弥补VR/AR产业的短板，打造包括硬件设备、软件应用、垂直领域在内的完整的端到端产业链。

（四）数字内容制作与创新设计软件领域

在数字创意内容制作制作方面，我国数字内容处理软件支撑不足，大量工业设计软件依赖进口，如3D Studio Max、Maya、AutoCAD等。数字内容制作和创新设计软件，包括VR内容制作、工业设计软件、动漫游戏制作引擎软件等，国内贡献率普遍不高，进口软件的影响更为明显。对国外数字内容制作、处理软件技术的依赖，对我国数字创意产业的健康发展构成制约。加大研发力度，落实奖励机制，组织相关科技企业开发此类优质软件，尽快自主开发出可以替代甚至替代国外软件的产品。

四、对策建议

（一）立项数字创意技术国家科技重大专项

建议设立数字创意技术国家科技重大专项，加快数字创意技术领域赶超国际技术和产业步伐。加大关键核心技术、关键零部件、高端产品、创新应用、软件平台和工具研发力度，解决数字创意技术重点领域关键核心技术短板和“卡脖子”问题。通过实施主要特殊项目，我国在数字文化和创意技术设备，数字内容创新和创新设计领域中形成了国际竞争性的高科技研发和创新系统在全球数字创意市场中的重要作用。重要角色。

（2）建立国家数字创意技术研究中心

数字创意行业是一个高度跨集成的行业，也是一个典型的高科技行业。但是，存在一些问题，例如弱独立创新功能，系统集成功能不足以及需要改进的新技术应用的广度和深度。建议通过强大的研究和发展组织大学，科学研究机构和企业，以共同参与国家工程数字创意技术研究中心的建设数字创造力的设计系统。 ，形成有利于技术创新和成就转变的机制。该中心应成为行业与科学研究之间的桥梁，并承担着促进技术进步并提高我国数字创造性相关行业的核心竞争力的重要任务。

（3）建立文化数字内容资源共享平台

数字创意产业的发展不仅可以创造新的经济增长点，而且还可以大力继承我国家的优秀文化，并向世界推广中国文化。建议建造跨部门，跨区域和跨行业数字内容资源大数据平台和共享平台，进行全国文化艺术品的数字建设，并使用新一代信息技术，例如VR/AR，Ultra，Ultra - 高清视频和5G，以加深开发相关的文化和艺术数字产品。我们应该积极参与国际合作和交流，传播我们国家的优秀文化，并吸收外国文化和艺术的本质。相关的数字平台和产品建造和开发以及国际合作的广度将大大促进人类文化和艺术知识的积累和继承。

（4）提高数字创意技术人才培训的质量

数字创意行业涉及许多新一代信息技术，并具有丰富的高科技元素。技术创新是促进数字创意产业发展的重要基本力量，但高端人才不符合实际需求。建议探索数字创意技术专业的建立，发展相关学科，实施一流的数字创意技术主要的建筑演示项目，并确保数字创意技术人才的数量和质量。