虚拟现实迎产业发展窗口期

来源:中国信息化周报
关键字:虚拟现实,互联网+,人工智能
发布时间:2016-09-14 14:37

　　——赛迪智库发布《虚拟现实产业与应用白皮书》

　　2015年以来，随着消费级产品不断推出，虚拟现实成为广受关注的发展热点，虚拟现实产业也迎来了发展的重要战略窗口期。

　　作为继计算机、智能手机之后极具可能的又一通用性计算平台，虚拟现实的真正价值或意义体现在与军事、制造、娱乐、医疗、文化艺术、旅游等行业领域的深度融合和广泛应用，将最终撬动上万亿美元的产值效益，并对人类认识世界、改造世界的方式方法带来颠覆式变革。针对如上变化，赛迪智库在京发布了《虚拟现实产业与应用白皮书》。

　　虚拟与现实的辩证统一

　　曹雪芹在《红楼梦》中曾提到，“假作真时真亦假，无为有处有还无。”从狭义来说，虚拟现实特指VR，是以想象为特征，创造与用户交互的虚拟世界场景。广义的虚拟现实包含VR、AR、MR，是虚构世界与真实世界的辩证统一。

　　虚拟现实以临境（Immersion）、交互性（Interactivity）、想象（Imagination）为特征，融合三维显示技术、三维建模技术、传感测量技术和人机交互等多种前沿技术。创造了一个三维交互场景，用户借助特殊的输入输出设备，可以体验虚拟世界并与虚拟世界进行自然的交互。

　　虚拟现实的作用对象是“人”而非“物”。虚拟现实以人的直观感受体验为基本评判依据，是人类认识世界、改造世界的一种新的方式手段。与其他直接作用于“物”的技术不同，虚拟现实本身并不是生产工具，它通过影响人的认知体验，间接作用于“物”，进而提升效率。

　　虚拟现实的技术、产品体系

　　虚拟现实是对客观世界的易用、易知化改造。

　　一是抽象事物的具象化，包括一维、二维、多维向三维的转化，信息数据的可视化建模。二是观察视角的自主，能够突破空间物理尺寸局限开展增强式观察、全景式观察、自然运动观察，且观察视野不受屏幕物理尺寸局限。三是交互方式的自然化，传统键盘、鼠标的输入输出方式向手眼协调的自然人机交互方式转变。

　　虚拟现实技术体系包括感知、建模、呈现和交互四个方面。其中，感知技术是对环境和自身数据的采集和获取，包括眼部、头部、肢体动作捕捉、位置定位等；建模技术是对环境对象和内容的机器语言抽象表达，包括几何建模、物理建模、生理建模、行为智能建模等；呈现技术是对人视觉、听觉、嗅觉、触觉等感官的表现，包括3D显示（视差、光场、全息）、3D音效、图像渲染、AR无缝融合等；交互技术是人与虚拟环境中对象的互操作，包括触觉力觉反馈、语音识别、体感交互技术等。

　　另外，消费端产品出现成为虚拟现实产业化起点。虚拟现实概念由来已久，相关技术在军事、航天领域已有深入应用。2015年以来，随着虚拟现实消费级产品的不断推出，虚拟现实才真正成为电子信息领域最受关注的产业之一。虚拟现实产业也将有望成为全球继计算机、智能手机之后新的通用计算平台。

　　虚拟现实产业链大致可分为关键零部件、软件、设备、应用与内容制作四大部分。关键零部件包括处理器芯片、显示器件、光学器件、传感器等。软件包括操作系统、软件工具包（SDK）、UI、中间件等。设备包括了主机系统（PC、一体机、手机）、显示终端、交互终端，还包括内容采集与编辑的终端设备等。应用与内容制作包括了行业应用软件的开发和内容的制作、分发等。

　　虚拟现实前景广阔

　　报告指出，虚拟现实的主要应用领域包括军事、制造、娱乐、教育、医疗健康、文化艺术、旅游等，不同行业领域与虚拟现实技术结合的特点各异，应用中存在的问题或制约瓶颈也不尽相同。

　　军事领域，虚拟现实技术应用集中于虚拟战场环境、军事训练和武器系统设计与评估等方面，但目前半实物仿真系统多针对单一武器的性能仿真，缺乏武器装备全寿命和全系统设计，体系对抗系统的规模、功能和组织管理等方面可扩展性不强，功能覆盖不全面，在体系结构、建模、可信度评估技术、标准与规范、仿真环境等技术领域存在差距。

　　制造领域，虚拟现实主要应用于虚拟研发、虚拟装配、设备维护检修和培训等环节，制约因素包括数字化集成模型技术仍处于概念阶段，创新支持工具缺乏，虚拟加工分析、虚拟装配集成建模、产品数据组织和管理等数字化技术尚不成熟等。

　　娱乐领域，虚拟现实技术的应用场景主要包括游戏、影视、游乐、直播、新闻报道、网络社交等，但目前影响用户体验的眩晕、易疲劳等难题尚未解决，更自然的人机交互性还做得不够。

　　医疗健康领域，虚拟现实技术可以应用在学习培训、手术模拟、术后康复、药物研制等方面，但目前在产品的精度、可信度、成本等方面尚难以满足普及应用的需求。其他，在教育、文化艺术、旅游等领域，虚拟现实的应用尚属刚刚起步，获得社会的广泛认同感、提升认可度，仍然需要时间。

　　行业应用推进中的困难

　　首先，虚拟现实应用场景和应用路径尚不清晰。国内企业对虚拟现实的技术特征、应用方法等缺乏基本了解和整体把握，对行业各环节与虚拟现实技术的结合点尚不清晰，加之应用场景设计缺失，产业标准不统一，难以对工业技术与虚拟现实技术的融合应用形成明确的产业化引导，制约了应用范围的拓展。

　　其次，我国相关行业自身发展层级不高造成新技术应用的效率成本难以平衡。以制造业为例，目前应用虚拟现实技术的企业主要集中于航空、汽车、仪器仪表等高端制造行业，以及原型设计、精密加工等高端制造环节。我国的低端加工制造占比较大，进入高端制造的行业和企业不足，涉及制造前端原型样机设计、流程仿真的屈指可数，导致企业的应用能力不足、应用意愿不强。

　　最后，虚拟现实行业应用的供应链短板依然明显。除了在虚拟现实相关主控芯片、光学器件、高端传感器等方面存在共性短板外，国内面向工业制造的增强现实模块化产品设计、操作维修、仿真训练等虚拟现实内容和应用供应严重匮乏，缺乏应用开发工具和开发平台，系统集成能力不强。供应链短板的存在严重拉高了行业融合应用的成本，延缓了虚拟现实行业应用的推广进程。