T/ZSA 207-2023 元宇宙互操作3D场景描述术语

ICS35.080

CCSL72

团体标准

T/ZSA207-2023

元宇宙互操作3D场景描述术语

Termsformetaverseinteroperability3Dscene

2023-12-25发布2023-12-26实施

中关村标准化协会发布

T/ZSA207-2023

目次

前言.............................................................................I

引言............................................................................II

1范围.................................................................................1

2术语和定义...........................................................................1

2.13D场景一般术语.......................................................................................................................................1

2.23D场景合成术语.......................................................................................................................................5

2.3信息技术术语.............................................................................................................................................6

参考文献.........................................................................9

索引..............................................................................10

T/ZSA207-2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中关村标准化协会虚拟现实与元宇宙分技术委员会提出并归口。

本文件起草单位：北方工业大学、北京师铎教育科技有限公司、北京师范大学、北京凌宇智控科技

有限公司、艾迪普科技股份有限公司、博实华（北京）技术有限公司、南京信息工程大学、中物联讯（北

京）科技有限公司、北京众绘虚拟现实技术研究院有限公司、中国人民解放军总医院、福建犀牛智慧科

技有限公司、海信视像科技股份有限公司、海信电子科技（深圳）有限公司、北京鑫锐诚毅数字科技有

限公司、漳州理工职业学院、福建华南女子职业学院。

本文件主要起草人：王立军、李争平、程明智、王学松、李颖、张佳宁、黄河、周娜、刘刚、潘志

庚、张考、胡志华、魏春玲、白鹏飞、李诗瑶、赵晓含、熊矿箭、李晓雪、郝昱文、刘向群、李寅、曾

杰、曲睿、陈浩、刘友杰、李佳鑫、陆千硕。

I

T/ZSA207-2023

引言

元宇宙内容开发工具多种多样，包括Unity、UnrealEngine，Oculus开发者工具、ARKit和ARCore

等虚拟现实、增强现实类工具，Blender、Maya、3DMax等3D建模和设计工具，以及国内华为、Pico、

NOLO等公司研发的工具。由于元宇宙开发者分别熟悉各自的开发工具，多种开发工具开发的内容不容易

兼容，导致开发效率下降，影响了元宇宙技术在行业内的发展。因此，需要研究元宇宙互操作3D场景描

述通用要求，通过元宇宙内容制作过程中相关动画和计算机图形等领域中复杂的场景数据管理和交换，

实现开发者各种类型数据的实时共享，提高元宇宙内容开发效率。

目前，具有强大兼容性、开放性的开发工具已经成为元宇宙内容开发的行业需求。Pixar、Adobe、

Apple、Autodesk与NVIDIA联手Linux基金会旗下的联合开发基金会（JDF）宣布建立OpenUSD联

盟（AOUSD），以推行Pixar创建的USD（UniversalSceneDescription）通用场景描述技术的标准化、

开发、进化和发展。联盟寻求通过推进开放式通用场景描述(OpenUSD)功能，使3D生态系统标准化。

联盟将通过推进深化3D工具和数据的互操作性，赋能开发者和内容创作者描述、创作、模拟大型3D项

目，建立范围不断扩大的3D产品与服务。艾迪普公司开发的MSD（ModelSceneDescription）是一种

易于在不同工具间进行数字内容创作和数据交换的专有文件格式，它是基于艾迪普自主研发的3D引擎多

年来的实际应用，以及与其他引擎的协同工作，总结出来的一套开放、可扩展的生态系统。可用于描述

3D引擎、场景树、物件结构、物理属性参数、纹理材质、动画效果、逻辑编排以及文件IO等其他可扩展

信息。艾迪普与英伟达双方在技术上的有效融合，借助3D通用场景描述框架OpenUSD（用于为基于

OpenUSD（UniversalSceneDescription）构建了异地、多工具、跨平台的3D内容创作工作流，在数据

和工具集之间实现互操作性，能够支持构建大型3D数字世界及虚拟现实场景。

元宇宙互操作3D场景描述术语标准包括3D场景一般术语、3D场景合成术语、信息交互术语三部分，

3D场景一般术语主要针对元宇宙互操作3D场景的基本概念做统一规范，从而保证不同元宇宙平台之间在

基本层面的互操作与兼容性。3D场景合成术语主要对元宇宙互操作3D场景描述术语中的相关合成操作符

进行统一规范，实现"基本"场景描述和覆盖物混合的多层次场景构建。信息交互术语主要为元宇宙互

操作必须的信息交互接口相关术语。本标准的研制，可以进一步明确元宇宙内容协作共享方案，为元宇

宙技术发展、共享提供契机。元宇宙互操作3D场景描述术标准化工作前期主要完成通用术语的定义，后

期将完成交互接口等相关内容的标准化。

II

T/ZSA207-2023

元宇宙互操作3D场景描述术语

1范围

本文件规定了元宇宙互操作3D场景的术语和定义。

本文件适用于元宇宙数字内容制作开发引擎相关研发单位进行引擎间的跨平台协同开发。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件

3术语和定义

3.13D场景一般术语

3.1.1

场景scene

整个虚拟世界中的描述信息。

注：场景是基于图层组织方式，由多个模型构成的虚拟世界。

3.1.2

元素element

场景(3.1.1)中的最小单元或原子级组成部分。

注：元素可以是属性、关系等内容。每个元素都有其特定的属性和参数，用于描述场景中的不同方面。

3.1.3

对象object

场景(3.1.1)中可视或可以操作的元素。

注：场景中的对象是任何具有三维形状和属性的物体，例如人物、车辆、动植物等，这些对象通常通过网格、体素、

点云方式表示。

3.1.4

资产asset

可重用的、独立的、封装了特定内容或功能的元素(2.1.2)。

示例：脚本、预设文件、动画、物理材质、字体等资源文件都属于资产。

注：资产通过字符串来标识与管理，也可以构建分级结构，实现分级管理。

3.1.5

属性attribute

对象（3.1.3）或资源的参数。

注：可以通过数字、颜色、开/关设置、文本等进行表示。场景中，兼容的资源的属性可以被其他组件引用。

3.1.6

特性property

一类对象（3.1.3）所有成员所共有的特征。

示例：物品在现实世界中具有颜色、尺寸、重量等各种特性，虚拟世界中的基元也有类似的特性。

注：描述三维对象（如模型、灯光、材质等）特征或状态的参数，包括了影响对象外观、行为和交互的各种信息。

虚拟世界中基元的特性。财产可用于存储和操作基元的各种属性和状态。

[来源：GB-T18391.1，3.3.29]

3.1.7

组件component

可附加在对象（3.1.3）上的模块化功能单元。

注：每个组件都有自己的属性和行为,并且可以通过编辑器进行配置和操作。例如碰撞器、渲染器、刚体等组件，

1

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可以分别实现碰撞检测、物体表面纹理生成、物体运动学与力学模拟等功能。

3.1.8

父组件parentcomponent

场景中一个组件（3.1.7）之上的容器或上层结构。它可以包含一个或多个子组件（3.19）.

3.1.9

子组件subcomponent

与父组件（3.1.8）相关联的组件（3.1.7）.

示例：一个虚拟的汽车模型，这个模型包括车身、车轮、发动机盖、车门和车窗等各个部分，而这些组成部分则被

称为子组件。

注：子组件通常包含独立的元素或信息，它们在整个场景中有自己的作用或特性。这些子组件可以被单独处理，也

可以被组合在一起，以构建更大的场景或模型。

3.1.10

组group

可以融合多个对象（3.1.3）属性（3.1.5）或组件（3.1.7）形成具有某个含义的一种模式集合。

示例：开关组，实现对象角色类型、移动速度（慢速、中速、快速等）、颜色等互斥属性的设置；排序组，用来表

示场景中渲染器等组件的优先级，确定处理的优先顺序。

注：组内对象可以有共同的特征、目的或关系。

3.1.11

图层layer

一种组织场景（3.1.1）描述信息的方式。

注1：图层可以看作是包含了场景描述的文档或数据文件，其中包含了关于场景中元素的定义、属性、变体等信息。

注2：利用图层用户能够以分层的方式组织和管理场景描述，这对于协作、版本控制以及复杂场景的构建非常有用。

3.1.12

图层堆栈layerStack

将多个图层（3.1.11）以一定的顺序叠加在一起形成的层次结构。

注：图层堆栈的顺序对于场景的构建和解析非常重要，它决定了图层之间的优先级、继承关系和覆盖关系。

3.1.13

元数据metadata

定义和描述其他数据的数据。

示例：只读、读写、任何地方可编辑等元数据，表示属性或参数的管理方式。

注：便于更好管理属性或参数。

[来源：ISO/IEC11179-1:2015，3.2.16，有修改，添加了示例和注]

3.1.14

模型model

场景（3.1.1）中的对象（3.1.3）的表示方式。

注：模型包含各种数据，包括网格、材质和纹理。对于动画角色，它们还会包含动画数据。

3.1.15

网格mesh

由顶点、边和面构成的三维对象的结构。

注：网格由原型类的数组组成，可定义网格体何形变参数，也可附加皮肤，一般定义网格体顶点属性。

3.1.16

贴图maps

为三维模型或场景的表面添加视觉细节、颜色和材质的二维图像或数据集。

注：通常是描述贴图作用的节点范围，具有U和V两个坐标轴，U代表横向坐标上的分布、V代表纵向坐标上的分布。

3.1.17

材质material

定义和描述三维模型表面外观、反射性质、光照反应等视觉特性的属性集合。

注：材质是决定物体表面如何反射光线以及如何与周围环境互动的一组属性。

3.1.18

着色器shader

2

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自定义显卡渲染画面并使画面达到的某种效果的一种图形渲染技术。

3.1.19

纹理texture

用于给三维模型或场景的表面添加颜色、图案、细节或其他视觉效果的图像或数据。

注：纹理是在模型表面添加细节、颜色和纹理的过程，可通过手绘、真实图片和纹理贴图等方法完成。

3.1.20

法线normalline

用于描述三维模型表面方向和结构的向量。

注：法线是一个方向向量，它指定顶点或面的朝向，以便能够让软件知道如何照亮并显示这个物体。

3.1.21

动画animation

通过连续的图像序列或帧来呈现物体、角色或场景在时间上的变化和移动的过程。

注：动画是将静态的三维模型赋予运动和变化，使其具有生动性。动画可以包括物体的移动、旋转、缩放以及其他

复杂的变换。

3.1.22

灯光lighting

通过模拟和控制光线的分布、强度、颜色和方向，为三维场景或模型提供照明效果的技术和过程。

注：灯光是一种基于计算机的模拟灯光。不同种类的灯光对象可用不同的方式投射灯光,用于模拟真实世界不同种

类的光源。

3.1.23

动力学dynamics

模拟和控制三维对象的物理运动和互动的技术。

注：动力学模拟功能可以模拟物体的动态行为，如弹簧、振动、碎裂、液体、布料等.

3.1.24

特效effects

通过模拟和渲染的技术，为三维场景或模型添加各种视觉和感官效果

注：利用计算机技术形成的纹理特效、像素特效、几何特效等特效，供3D场景调用和使用。

3.1.25

模式schema

虚拟世界中对象、属性、关系以及如何交互的一种规则集合。

注：用于定义数据的结构和类型。

3.1.26

舞台stage

虚拟世界中来管理和展示场景（3.1.1）的空间。

示例：一个城市环境场景，舞台就是整个城市环境，它包含了城市的地形、道路、建筑物、天空、光照和其他重要

元素。

注1：可以放置各种元素，如角色、建筑、道具等，舞台被允许组织、编辑、渲染和展示虚拟世界中的所有内容。

注2：可以在舞台上添加、删除、移动和修改元素，以创造出所需的虚拟体验。

3.1.27

基元prim

舞台（3.1.16）中的基本几何实体。

示例：构成舞台的基元有网格、灯光和材质等。

注：基元是层次结构中的节点，可以与其他基元构建层次结构。

3.1.28

基元数据primspec

与基元（3.1.17）关联的属性（3.1.5）。

注：包括有关基元的各种信息，如几何形状的顶点坐标、面索引、材质属性、灯光参数等。

3.1.29

基元变量primvar

与基元（3.1.17）关联的数据的属性（3.1.5）。

3

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注：基元变量提供了每个基元的特定属性值，如颜色、纹理坐标、法线方向等。

3.1.30

虚拟对象virtualobject

计算机生成的具有几何形状、特定格式或特定行为的对象(2.1.3)。

注：其原型可以是现实对象，也可以是完全虚构的对象。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.1]

3.1.31

物理对象physicalobject

现实世界中实际存在，能直接或间接被人体感官系统感知的物体。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.3]

3.1.32

三维对象3Dobject

在三维空间中占据有限容量物体的几何表示。

注1：通常用计算机、移动终端、头盔显示器等装备进行显示。

注2：可以表示真实物体，也可以表示虚拟物体。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.6]

3.1.33

动画物体animatedobject

在组合场景下，运动、形状等物理特性随时间变化的虚拟物体。

注：变化可以是物体自身发生的变化，也可以是有交互行为发生时物体产生的变化。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.7]

3.1.34

变体variant

虚拟对象（3.1.20）的不同版本。

示例：一款特定的T恤具有不同的尺码、颜色、款式、材质等，以满足不同用户的需求，而尺码、颜色、款式、材

质则被称为变体。

3.1.35

照相机camera

虚拟环境中的摄像机或视角。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.26，有修改]

3.1.36

照相机视图cameraview

通过照相机（3.1.15）观察到的当前场景视图。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.26，有修改，将“摄像机”修订为“照相机”]

3.1.37

三维位置3Dposition

相对于给定坐标系和原点的三维直角坐标点。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.15]

3.1.38

照相机坐标系cameracoordinatesystem

以相机的光心为原点，x、y轴与图像的x、y轴平行，z轴为相机光轴，与图像平面垂直的三维坐标

系统。

注：通常为右手系，规定x轴向右，y轴向上，z轴朝向摄像机屏幕内方向。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.8，有修改，将“摄像机”修订为“照相机”]

3.1.39

物体坐标系objectcoordinatesystem

描述物理环境中的真实物体或描述虚拟环境中的虚拟物体相对自身的平移、旋转关系的三维坐标

系。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.10]

4

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3.1.40

场景坐标系scenecoordinatesystem

在虚实融合环境中，描述相机、虚拟物体、真实物体统一尺度和位置关系的三维坐标系。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.11]

3.1.41

第一人称视角first-personview

增强现实系统中观察者所见增强现实场景与操作者所见增强现实场景相同的视角。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.13]

3.1.42

第三人称视角third-personview

增强现实系统中观察者同时看到增强现实场景和操作者的视角。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.14]

3.1.43

渲染rendering

对场景（3.1.1）进行处理，得到符合人类知觉（视觉、听觉、触觉等）输出的过程。

[来源：GB/T38247-2019，2.2.41，有修改，将“虚拟场景”改为“场景”]

3.1.44

发布releasing

通过元数