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虚拟现实进入爆发临界点 我国要把握战略机遇期

虚拟现实技术创造出了一种崭新的视觉体验和人机交互方式,融合了多媒体、传感器、显示、互联网和人工智能等多领域技术,是信息产业重要发展方向,将广泛应用在教育、医疗、生产、娱乐、训练等领域。当前虚拟现实产业已由“概念论证”进入爆发增长的“临界点”,我国要从政策层面加以引导,加快产业培育和发展,把握战略机遇期。

一、虚拟现实成为当前信息技术发展的重要方向,将可能改变人的生产和生活方式

虚拟现实技术可使用户融入逼真的三维虚拟环境中,并与虚拟环境中的对象以超越时间和空间限制但又自然的方式进行交互。虚拟现实既可以重现真实世界,也可以构建完全虚拟的世界,还可以“虚实结合”,将虚拟世界叠加在真实世界中。虚拟现实带来的不仅是显示方式的进步和视觉体验的提升,还将通过与互联网、物联网的结合,打破时空局限,拓展人的多种能力,将可能改变人们的生产与生活方式。

虚拟现实具备沉浸感、交互性和创造性的特性,涉及硬件平台、核心芯片与器件、软件平台工具、软硬件标准与规范及虚拟现实+各行业领域的内容与应用系统,是高度融合多学科的科学技术领域,是信息技术发展的重要战略方向。(下转第2版)

从种类上看,虚拟现实可分为桌面式、沉浸式、增强式和分布式等四种类型。桌面式虚拟现实主要利用计算机进行仿真和交互;沉浸式虚拟现实使用户完全融入在一个虚拟环境中进行交互;增强式虚拟现实将虚拟环境和真实环境组合在一起;分布式虚拟现实基于网络使多用户同时参与同一虚拟环境进行交互。

从种类上看,虚拟现实可分为桌面式、沉浸式、增强式和分布式等四种类型。桌面式虚拟现实主要利用计算机进行仿真和交互;沉浸式虚拟现实使用户完全融入在一个虚拟环境中进行交互;增强式虚拟现实将虚拟环境和真实环境组合在一起;分布式虚拟现实基于网络使多用户同时参与同一虚拟环境进行交互。

从技术上看,虚拟现实主要包括数据获取、分析建模、绘制展现和传感交互四大类。数据获取技术对物理世界或者人类创意进行数字化,构建包括视觉、听觉、触觉等形式信息的虚拟世界。分析建模技术通过对数字化内容的深度分析与理解,聚合并重用多域跨类的视觉、听觉、力觉、触觉等素材,以实现虚拟现实内容的规模化、大众化、个性化生产。绘制展现技术近似地还原真实世界的视觉信息,以视频方式实时呈现于用户眼前,对芯片运算能力和图像处理能力要求很高,而数据运算能力与数据传输速度、屏幕刷新率等则成为技术实现的主要瓶颈。传感交互技术包括视觉传感、体感识别、眼球追踪、触觉反馈等,为用户制造出身临其境的感觉。

可以预见,在今后几年内,高沉浸感、虚实融合的社交网络将会进入到普通人的生活,而人们也将会像依赖“网络视频”或“微信”一样无法离开虚拟现实技术构建的世界。虚拟现实不仅是一种新兴的信息技术,更是一种重要的文化生活服务的内容入口和文化创作的新平台,对人的物质世界和精神世界都将产生重要影响。

虚拟现实技术能够广泛应用在教育、医疗、生产、娱乐、训练等领域,为各行各业提供新的得力工具和支撑平台,深刻改变行业生态,促进产业转型。据美国高盛预测,到2025年全球虚拟现实产业将形成1820亿美元的市场规模,将撬动包括各行业应用领域在内的上万亿美元的市场。

在工业领域,虚拟现实技术可广泛应用于产品设计、设备维护、远程控制等各个方面,打破了传统上只能在二维平面上进行设计的桎梏,实现在三维虚拟世界中进行产品设计开发,大大提高产品开发的质量和效率。在医疗领域,虚拟现实技术可应用到解剖学和病理学教学、外科手术训练和规划、健康咨询和康复治疗等。在文化领域,虚拟现实技术可实现文物古迹展示、旅游景点宣传,并为影视和视频游戏提供全新的娱乐方式,给用户带来身临其境的感觉,颠覆现有的平面显示体验。在服务领域,企业利用虚拟现实技术可实现产品在线虚拟展示和虚拟消费体验。在教育领域,虚拟现实技术通过用户自身与信息环境的交互获取知识和技能这一新型高效的学习方式,带来教育方式的重要革新。

二、全球虚拟现实产业开始新一轮激烈竞争,我国应把握战略机遇期

世界著名公司都在虚拟现实领域积极布局,在立体显示、数据图像处理、体感控制、智能交互等方面进行了大量的技术和专利储备。谷歌眼镜、索尼虚拟现实游戏机、脸书(Facebook)和微软的虚拟现实头盔等众多虚拟现实产品吸引了全球关注。全球虚拟现实产业链逐步完善,产业链上游的核心芯片、显示器件、传感器等关键器件日趋丰富,英伟达等推出了虚拟现实专用芯片,意法半导体等推出了各类虚拟现实传感器件;产业链下游的内容制作、应用软件等各环节也都有众多参与企业,比如福克斯等影视公司推出虚拟现实影片。在我国,虚拟现实也日趋成为投资热点,仅2015年就有100多家厂商进入,商业应用正逐步兴起。

虚拟现实作为信息产业的重要战略发展方向,已由“概念论证”进入爆发增长的“临界点”,三星、脸书、索尼、HTC、微软等将于今年推出消费级虚拟现实产品。预计到2025年,虚拟现实产品出货量将达3亿台以上。当前,各国电子信息产业巨头竞相布局,加强核心关键技术和知识产权专利储备,不断丰富内容应用,建立完善虚拟现实产业生态体系,抢占产业发展战略制高点。美日韩三国的企业占据了全球虚拟现实专利申请量前十位。随着虚拟现实技术逐步向军事、文化、医疗、工业、教育、服务等领域深入拓展,国外企业在细分领域正在探索成熟的商业模式,抢占市场先机。

随着全球消费级虚拟现实产品的集中上市,巨大的消费市场将推动虚拟现实技术、产业和生态加速发展完善,虚拟现实产业竞争将日趋激烈,各国电子信息巨头可能占据先发优势,后进入者的发展空间将日趋狭小。目前,我国已有百余家企业进入该领域,但多为初创型企业,产业成熟度与国外相比尚存在一定的差距,一旦形成国际寡头垄断,我国虚拟现实产业又将处于被动跟随局面。当前,虚拟现实产业爆发的窗口期已经打开,我国要从政策层面加以引导,加快发展虚拟现实产业,把握产业腾飞的战略机遇期。

三、我国企业正加速进入虚拟现实领域,与国外相比仍存在较大差距

凭借广阔的市场空间和坚实的信息产业基础,我国发展虚拟现实产业拥有较大优势。国内企业和资本正在加速跟进,产业体系不断完善,但在核心技术、内容生产、高端产品、生态构建等方面,与国外相比仍存在差距。

核心关键技术存在短板。我国在动态环境建模、三维图像加速、自然人机交互、网络分布式应用等核心关键技术领域积累不足,产业链上游主控芯片、核心光学器件、高端传感器等关键器件严重缺失,新型材料、人体工学设计、仿真系统、开发工具等相关配套技术仍未成熟。

虚拟现实内容相对匮乏。针对虚拟现实应用的影视、游戏、直播等消费级文化娱乐内容供应严重不足,现有数字内容向虚拟现实产品移植投入高、难度大,已有虚拟现实产品内容体验不佳、用户粘性较低。在各个行业应用领域中,缺乏统一规范的虚拟现实物理和行为模型,应用开发成本较高。

产业“虚火”现象显现。随着越来越多IT、互联网企业的加入,以及风险投资的大量涌入,虚拟现实产业极度活跃,但市场“虚火”现象逐渐显现,不少初创企业在并未掌握核心技术或应用的基础上盲目扩张,急于进行市场化。如何避免产业出现“一哄而上”、“高端产业低端化”,将是虚拟现实产业发展初期需要深刻思考的问题。

应用生态体系仍不完善。国内企业在虚拟现实产品形态、应用场景、内容提供等方面普遍缺乏定义能力,应用开发工具缺乏,系统集成能力不足。面向医疗、娱乐、教育、工业制造、商业等领域的应用场景、目标需求尚未明确,应用生态和服务体系尚不健全。

四、我国要从政策层面加以引导,加快虚拟现实产业健康发展

打牢基础,营造环境。重点支持关键软硬件开发、产品和系统集成设计,加快开发核心芯片、传感器、DSP、显示屏等关键器件,支持通用处理平台建设,加快开发相关应用开发工具和构建测试系统环境。支持内容采集、编辑、处理等相关设备研发。提升我国虚拟现实产业竞争力,引导规范虚拟现实产品研发应用,推动虚拟现实产业有序快速发展。

需求导向,融合发展。明确产业政策支持的方向,重点解决虚拟现实技术在工业、文化、教育、娱乐和医疗等领域的应用,推动现有产业升级改造。加强虚拟现实与各领域融合发展,为产业发展明确思路并提供政策引导。统筹相关资源,发挥虚拟现实对各行业发展和支撑作用,推动各行业发展水平的跨越式提升。

完善标准,规范市场。建立我国虚拟现实技术标准体系,保障虚拟现实相关的产品性能和质量,促进行业健康发展。丰富行业应用虚拟现实模型,夯实虚拟现实的应用基础。推动建立虚拟现实技术、产品和系统评价指标体系,开发相应的评价工具,保障虚拟现实产品性能和质量。

保护隐私,维护安全。包括头戴式虚拟现实设备在内的虚拟现实相关产品将带来海量的数据量,需要制定相关标准,规定相关产品的数据采集范围和使用准则。增强现实眼镜等设备具有较高的随身携带性,在使用过程中可能会侵犯他人隐私,需要通过标准,对其数据采集等功能加以规范,并建立信息数据管理体系,保障消费者个人和他人的隐私和信息数据安全。

积极研究,防范问题。积极研究真实与虚拟难以区分情况下可能出现的社会学问题,引导发挥虚拟现实技术在先进文化传播方面的积极作用。及时组织开展分析佩戴虚拟现实设备产生眩晕对消费者生理健康的影响,以及虚拟真实世界对使用者的心理健康影响。

责任编辑:丹璐


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