GBT382582019信息技术虚拟现实应用软件基本要求和测试方法

书书书犐犆犛３５．２４０犔６０中华人民共和国国家标准犌犅／犜３８２５８—２０１９信息技术虚拟现实应用软件基本要求和测试方法犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔—犞犻狉狋狌犪犾狉犲犪犾犻狋狔犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狊狅犳狋狑犪狉犲犫犪狊犻犮狉犲狇狌犻狉犲犿犲狀狋犪狀犱狋犲狊狋犿犲狋犺狅犱２０１９１２１０发布２０２００７０１实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布目　　次前言Ⅰ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　术语和定义１………………………………………………………………………………………………３　缩略语２……………………………………………………………………………………………………４　概述２………………………………………………………………………………………………………５　基本要求２…………………………………………………………………………………………………　５．１　功能适宜性２…………………………………………………………………………………………　５．２　运行效率３……………………………………………………………………………………………　５．３　易用性４………………………………………………………………………………………………　５．４　可靠性５………………………………………………………………………………………………　５．５　可维护性５……………………………………………………………………………………………　５．６　可移植性５……………………………………………………………………………………………　５．７　兼容性６………………………………………………………………………………………………６　测试方法６…………………………………………………………………………………………………　６．１　功能适宜性６…………………………………………………………………………………………　６．２　运行效率６……………………………………………………………………………………………　６．３　易用性８………………………………………………………………………………………………　６．４　可靠性９………………………………………………………………………………………………　６．５　可维护性９……………………………………………………………………………………………　６．６　可移植性１０……………………………………………………………………………………………　６．７　兼容性１０………………………………………………………………………………………………犌犅／犜３８２５８—２０１９前　　言　　本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。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这些专利的责任。本标准由全国信息技术标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ２８）提出并归口。本标准起草单位：中国电子技术标准化研究院、北京理工大学、北京电影学院、深圳赛西信息技术有限公司、福建网龙计算机网络信息技术有限公司、北京航空航天大学、浙江大学、歌尔股份有限公司、中国移动通信有限公司研究院、上海乐相科技有限公司、南昌虚拟现实检测技术有限公司、深圳市掌网科技股份有限公司、湖南财政经济学院、北京大视景科技有限公司、北京微视酷科技有限责任公司、北京科技大学、江苏金刚文化科技集团股份有限公司。本标准主要起草人：王聪、王涌天、宋维涛、刘越、马珊珊、焦廉洁、黄华、林志宏、周忠、章国锋、严小天、杨本植、许孜奕、董立超、纪祥、胡翔、孙其民、周俊亮、樊晓平、孙光、隋明宏、黄明华、赵长飞、卓政、周颐、张宏磊、王忠民、赵辰羽、李璐、关建辉、彭涛、曾金盛、周航军、蒋望东。Ⅰ犌犅／犜３８２５８—２０１９信息技术虚拟现实应用软件基本要求和测试方法１　范围本标准规定了虚拟现实应用软件的基本要求以及测试方法。本标准适用于虚拟现实应用软件的性能设计、开发以及性能测试。２　术语和定义下列术语和定义适用于本文件。２．１　虚拟现实　狏犻狉狋狌犪犾狉犲犪犾犻狋狔采用以计算机为核心的现代高科技手段生成的逼真的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多感官一体化的数字化人工环境，用户借助一些输入、输出设备，采用自然的方式与虚拟世界的对象进行交互，相互影响，从而产生亲临真实环境的感觉和体验。２．２　虚拟现实应用软件　狏犻狉狋狌犪犾狉犲犪犾犻狋狔犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狊狅犳狋狑犪狉犲面向虚拟现实设备与平台开发及应用的程序集合。２．３　平均响应时间　犪狏犲狉犪犵犲狉犲狊狆狅狀狊犲狋犻犿犲虚拟现实应用软件对请求作出响应的平均时间。２．４　最大响应时间　犿犪狓犻犿狌犿狉犲狊狆狅狀狊犲狋犻犿犲虚拟现实应用软件对请求作出响应的最长时间。２．５　渲染帧率　犪狏犲狉犪犵犲狉犲狀犱犲狉犻狀犵犳狉犪犿犲狉犪狋犲虚拟现实应用软件在运行期间调用ＧＰＵ进行渲染时平均每秒渲染帧数。２．６　资源冗余数量比　狉犲狊狅狌狉犮犲狉犲犱狌狀犱犪狀犮狔狇狌犪狀狋犻狋狔狉犪狋犻狅虚拟现实应用软件资源包里所包含重复资源数占总资源数的百分比。２．７　资源冗余空间比　狉犲狊狅狌狉犮犲狉犲犱狌狀犱犪狀犮狔狊狆犪犮犲狉犪狋犻狅虚拟现实应用软件数据库所包含重复资源字节数占总资源字节数的百分比。２．８　界面元素　犻狀狋犲狉犳犪犮犲犲犾犲犿犲狀狋虚拟现实应用软件系统中满足用户交互需求的一系列元素，如窗口、对话框、模型、文本、菜单、图形、按钮等。１犌犅／犜３８２５８—２０１９３　缩略语下列缩略语适用于本文件。ＣＰＵ：中央处理器（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）ＧＰＵ：图形处理器（ＧｒａｐｈｉｃＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）ＩＤ：账号（ＩＤｅｎｔｉｔｙ）ＭＤ５：信息摘要算法５（ＭｅｓｓａｇｅＤｉｇｅｓｔ５）４　概述在用于创建仿真环境的虚拟现实系统中，虚拟现实应用软件的一个共同目标是为产生多源信息融合的交互式三维动态视景提供支持。因此，本标准在总体上采用通用的软件质量模型标准中规范的质量特性分类，并按各类特性提出针对虚拟现实应用软件的基本要求，即按各类特性归类虚拟现实应用软件的基本要求。第５章下面的一级条款（５．ｘ）是各类特性，每类特性（一级条款）下面的二级条款（５．ｘ．ｘ）或二级条款下的三级条款（５．ｘ．ｘ．ｘ）是相应的基本要求。５　基本要求５．１　功能适宜性５．１．１　输入能力虚拟现实应用软件应具有说明书描述的通过诸如相机、键盘、鼠标、虚拟键盘、触摸屏、麦克风、手柄、数据手套之类信息的一种或几种输入设备向虚拟现实应用软件输入信息的能力。５．１．２　输出能力虚拟现实应用软件应具有说明书描述的向用户输出视觉、听觉、触觉、味觉以及嗅觉等一种或多种信息的能力。５．１．３　定位虚拟现实应用软件应能够确定其承载设备的运动信息，并且能以三自由度或六自由度方式描述此类运动信息。三自由度方式用于描述旋转类运动信息。旋转信息（狉）分解为围绕犡、犢和犣轴的旋转信息分量（狉犡、狉犢和狉犣），见图１。图１　旋转信息的三自由度描述方式示意图２犌犅／犜３８２５８—２０１９　　六自由度方式用于描述旋转和平移运动信息。旋转信息（狉）分解为围绕犡、犢和犣轴的旋转信息分量（狉犡、狉犢和狉犣），移动信息狋分解为沿着犡、犢和犣轴的移动信息分量（狋犡、狋犢和狋犣），见图２。图２　旋转和移动信息的六自由度描述方式示意图５．２　运行效率５．２．１　时间特性５．２．１．１　平均响应时间在软件说明书适应的设备和平台上，按照软件说明书进行测试，测试虚拟现实应用软件界面跳转加载缓冲，平均响应时间不应超过３ｓ。按平均响应时间的定义（见２．３），平均响应时间犜表示为式（１）：犜＝∑狀犻＝１犜犻狀…………………………（１）　　式中：犜犻———第犻次请求的响应时间，单位为秒（ｓ）；见式（２）：犜犻＝犜狋１－犜犻０…………………………（２）　　其中：犜犻０———用户／设备第犻次发出请求的时间，单位为秒（ｓ）；犜犻１———执行第犻次请求的结果呈现结束的时间，单位为秒（ｓ）；狀———总的请求次数。５．２．１．２　最大响应时间在软件说明书适应的设备和平台上，按照软件说明书进行测试，测试虚拟现实应用软件界面跳转加载缓冲，最大响应时间不应超过８ｓ。按最大响应时间的定义（见２．４），最大响应时间表示为式（３）：犜ｍａｘ＝ｍａｘ｛犜犻１－犜犻０｝…………………………（３）　　式中：犜犻０———用户／设备第犻次发出请求的时间，单位为秒（ｓ）；犜犻１———执行第犻次请求的结果呈现结束的时间，单位为秒（ｓ）。５．２．１．３　渲染帧率选择合适的镜头移动速率，在最准确的时刻渲染出准确的一帧，渲染帧率不应低于显示设备的刷新率。渲染帧率犘按式（４）计算：３犌犅／犜３８２５８—２０１９犘＝犖犜…………………………（４）　　式中：犖———运行期间渲染帧数；犜———运行期间时长，单位为秒（ｓ）。５．２．２　资源利用性虚拟现实应用软件资源利用性宜考虑以下方面：ａ）　ＣＰＵ占用率不应高于８５％；ｂ）　内存占用率不应高于９０％；ｃ）　硬盘读写时间占比不应高于９０％；ｄ）　资源冗余数量比不应高于５０％；ｅ）　资源冗余空间比不应高于５０％。５．３　易用性５．３．１　界面架构清晰性虚拟现实应用软件界面架构应能够支持新用户在没有受到培训情况下按界面提示完成常规的交互操作，如软件打开、退出、选择等。５．３．２　操作引导有效性虚拟现实应用软件具有以下支持有效引导的能力：ａ）　软件界面中应包含用户操作方式引导；ｂ）　软件应保证用户可以通过操作方式引导完成相应的操作；ｃ）　用户完成相应操作后，软件应给予用户引导或提示。５．３．３　操作方式适配性操作方式适配性要求如下：ａ）　软件的操作方式不应超出设备支持的操作方式；ｂ）　软件的操作方式应至少包含一种设备支持的操作方式。５．３．４　交互操作舒适性虚拟现实应用软件的交互操作应确保用户在其适宜的使用时间内使用时不易产生疲劳、眩晕等。５．３．５　交互操作准确性虚拟现实应用软件具有以下支持准确进行交互操作的能力：ａ）　软件应提供清晰的、容易分辨和选择的界面元素；ｂ）　软件应确保同一用户完成同一操作的准确性达到９０％以上。５．３．６　交互操作反馈虚拟现实应用软件具有以下交互操作反馈能力：ａ）　用户完成交互操作后，软件应在界面上呈现操作结果，如界面跳转、色彩变化、界面元素变化、动作特效、声音或其他类型的反馈；ｂ）　从交互操作完成到呈现出操作结果，其间延迟不宜超过２ｓ。４犌犅／犜３８２５８—２０１９５．４　可靠性５．４．１　成熟性虚拟现实应用软件具有以下防止错误后果蔓延的能力：ａ）　软件运行期间出现错误后，软件应给出针对该错误的反馈信息；ｂ）　软件运行期间出现错误后，软件不应出现非正常退出或导致操作系统或其他软件的崩溃；ｃ）　软件运行期间出现错误后，软件其他功能不应出现失效。　　注：“错误”指的是，在软件运行中，按照软件说明进行操作时，软件没有出现说明中指示出现的结果。５．４．２　容错性虚拟现实应用软件容错要求如下：ａ）　输入操作错误时，软件应能呈现相应的出错提示信息；ｂ）　输入操作错误时，软件不应出现非正常退出或崩溃；ｃ）　输入操作错误时，不应导致软件其他功能失效。５．４．３　易恢复性虚拟现实应用软件具有以下能力：ａ）　系统对应用软件系统的数据应进行可靠备份；ｂ）　应用软件系统的重启应能完成软件系统重组和降级使用；ｃ）　应用软件应记录故障前后的状态，搜集有用信息。５．５　可维护性５．５．１　失效诊断准确性可维护点个数与软件实际需要进行维护的失效点个数的比值为失效诊断的准确性。失效诊断的准确性应大于９０％。５．５．２　可自动验证性已自动验证的维护点个数与软件实际需要进行维护的失效点个数的比值为可自动验证性。可自动验证性应大于１０％。５．５．３　维护完整性已维护成功的点个数与软件实际需要进行维护的失效点个数的比值为维护完整性。维护完整性应大于６０％。５．６　可移植性可移植性宜考虑对不同环境的适用性：ａ）　被移植的虚拟现实应用软件