产业要闻

VR产业:打造核心竞争力

作者:电子信息产业网来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2016-09-28 11:38我要评论

海量资本涌入,创业热情高涨,巨头纷纷进场,目前,虚拟现实行业一片火热。

作为信息产业领域新技术的典型代表,虚拟现实技术发展快,技术体系、解决方案也很多,应用需求存在差异,现有标准体系未能体现虚拟现实新的技术特点和应用模式,导致虚拟现实设备和内容生成兼容性不高,阻碍了技术的应用普及。中国电子技术标准化研究院近日发布的《2016虚拟现实产业发展白皮书》指出,中国虚拟现实技术产业潜力巨大,但是在应用过程中仍存在硬件技术的局限、软件可用性差、应用领域有限、效果不够理想等诸多问题。

软硬件技术的局限性主要表现在相关设备普遍存在使用不方便、效果不佳等情况,难以达到虚拟现实系统的要求,虚拟现实系统应用的相关设备价格也比较昂贵且局限性很大等;从应用上来说,现阶段虚拟现实技术在教育、工业领域应用有待进一步加强;效果的局限性体现在有关视觉合成研究多,听觉、触觉(力觉)关注较少,真实性与实时性不足,基于嗅觉、味觉的设备还没有成熟及商品化。而这些问题的出现都绕不开当前产业标准缺失这一关键因素。

虚拟现实产品存在的数据接口标准不统一,底层软硬件平台不一致,导致了硬件开发者和应用内容提供商开发意愿不强,阻碍产品和内容服务创新。全景内容视频音频标准的不一致给内容的传播推广造成了较大问题。同时,产品质量标准不统一、不规范带来的“以次充好”、“低质化”竞争,以及因不符合人体工程设计和健康卫生标准造成的佩戴晕眩感等问题,更是严重影响了产品的用户粘性。

标准问题已经引起了国际各方的关注,ISO/IEC JTC1/SC24(国际标准化组织/国际电工委员会第1联合技术委员会第24分委会:计算机图形、图像处理和环境数据表示)以及ISO/IEC JTC1/SC29(国际标准化组织/国际电工委员会第1联合技术委员会第29分委会:音频、图像、多媒体和超媒体信息),SC 24和SC 29建立了联合工作机制,共同推动增强现实连续统一体概念及参考模型的、相关标准。另外,也有许多非官方的组织在考虑虚拟现实的标准化问题。

在国内,9月12日国务院办公厅关于印发消费品标准质量提升规划(2016-2020年)的通知中提到,规划明确家用电器、消费类电子产品等九大重点领域,特别提出要推动人工智能、虚拟现实等创新技术标准化。AVS标准工作组早已启动了虚拟现实音视频编解码技术研发,有望推出我国自主知识产权的 AVS 虚拟现实标准。工信部中国电子技术标准化研究院也就虚拟现实标准化工作进行了大量研究,对虚拟现实/增强现实产品在功能、性能、互通性等方面的标准化工作进行了梳理,并启动了VR/AR国家及行业标准征集活动。

虽然我国技术和产品总体与发达国家仍存在差距,但可以说我国与发达国家共同处于虚拟现实产业发展的起步阶段。因此,我国在鼓励虚拟现实新技术、新产品发展的同时,必须加强对相关技术和产品的引导,以标准化为手段,提升虚拟现实产品有效供给水平打造核心竞争力,使虚拟现实产业从并行再到领跑。

首先应加大对基础关键技术研发。最近,工信部、国家发改委印发《智能硬件产业创新发展专项行动(2016-2018年)》,提出要加强包括虚拟现实/增强现实技术在内的智能硬件核心关键技术创新。具体要发展面向虚拟现实产品的新型人机交互、新型显示器件、GPU、超高速数字接口和多轴低功耗传感器,面向增强现实的动态环境建模、实时3D图像生成、立体显示及传感技术创新,打造虚拟/增强现实应用系统平台与开发工具研发环境。

此外还应推动硬件参数标准和内容制作规范形成,增强软件开发套件(SDK)解决方案的兼容性,以及对包括虚拟现实设备在内的信息技术产品数据采集和使用做出明确限定,保障信息安全等。

专家观点

中国工程院院士赵沁平:“VR+”带动许多行业升级换代

现有VR系统距离“VR+”的期望目标,尚存在若干重大技术瓶颈,例如:各类数据的获取,以及多源数据/模型无缝融合,新概念数据获取机制与设备,非刚体物理建模及自由交互与实时逼真响应,行为、智能与演化模型,模型的可建模性、复杂性与可信性,真三维显示与自然化人机交互机制与交互设备,应用效果的评价等。

通过VR关键技术的突破以及“VR+”的带动,会产生大量行业/领域VR应用系统,这将推动许多行业实现升级换代式的发展,包括航空航天、国防军事、装备制造、智慧城市、公共安全等战略性行业,以及医疗健康、教育培训、商务消费、文化娱乐、社交等大众生活领域。同时,也会带来网络与移动终端应用的全新发展。

在VR关键技术研究和“VR+”应用系统研发过程中,我国可以在硬件设备、VR芯片与核心器件、开源平台软件与研发工具软件、VR标准等方面力争形成自己的核心竞争力,形成一批有知识产权的数据采集、头戴显示、裸眼3D、定位跟踪、体感自然交互等硬件设备,以及GPU、PPU、专用芯片、传感器等芯片与核心器件;有知识产权或我国主导的开源平台软件与研发工具软件;并在这一过程中在硬件设备、软件、数据、模型、接口等方面产生自己的标准。

中国电子技术标准化研究院院长赵波:VR产业亟须标准化顶层设计

作为信息产业领域新技术的典型代表,虚拟现实技术发展快,技术体系、解决方案也很多,应用需求存在差异,现有标准体系未能体现虚拟现实新的技术特点和应用模式,导致虚拟现实设备和内容生成兼容性不高,阻碍了技术的应用普及。亟须加强标准化顶层设计,研究新的标准体系,以满足虚拟现实发展需求,主要体现在以下方面:

一是内容制作解决方案需增强通用性以降低内容成本。目前,由于内容制作解决方案通用性较差,导致内容制作成本偏高。

二是现有音视频编解码体系需改进提升,以满足沉浸式体验。当前的音视频编解码标准均不能满足需求,急切需要新的音视频编解码技术,在保障成像和压缩质量的同时,减少虚拟现实音视频节目数据量。

三是软件开发套件(SDK)解决方案需增强兼容性以降低软件开发成本。软件研发过程中,需要适配相应的SDK,也要兼容不同的硬件解决方案。加强SDK的标准化工作,将减少软件开发者的二次开发,为软件开发节省大量的人力和时间成本。

四是重点终端产品性能指标需统一,以进一步规范提升产品性能。加强虚拟现实终端产品性能和评价技术研究,制定相关技术规范和主客观测试方法要求,推动虚拟现实终端产品市场健康有序发展。

北京理工大学信息与电子学部主任王涌天:加大对VR技术方向支持力度

虚拟现实/增强现实技术已出现大规模民用化、产业化的趋势。随着国外信息领域的巨头们显著加大对本领域的投入,角逐日趋激烈。我国相关科研单位和企业单凭自身技术实力,尚无法与微软、谷歌、三星、索尼、脸谱等跨国公司抗衡。为在新的信息革命浪潮中取得话语权,我国应该系统布局,加大对虚拟现实技术方向的支持力度,鼓励产学研结合,采取有力措施整合国内分散的研究和市场化资源,弥补我国科研机构与企业之间研发体系与运营模式上的断层,尽快将相关研究成果产品化、工业化和市场化,争取参与甚至引导此次信息领域的变革。

对虚拟现实中设备适人化技术、媒体资源共享管理技术等进行系统攻关,研制关键硬件设备和软件,为虚拟现实产业的形成和发展奠定基础。建议以虚拟现实设备的适人化等为切入点,研究新型可穿戴技术、交互技术、媒体资源管理技术,开发低成本、高性能、易使用的普适型设备,推出核心软件平台,建立媒体资源共享中心,推动产业化并形成新型产业模式。

深入研究以高沉浸、虚实融合为重要特征的下一代社交化网络的演进趋势,推动相关产业的发展。

围绕重要应用领域和重大应用问题组织多学科交叉研究,为我国重要行业的技术发展注入活力。建议围绕医学、工业、国防、文化、教育等领域的重大问题,组织应用领域、技术研究、艺术设计等多个方面的跨学科研究队伍,推动交叉研究,实现创新应用,利用普适型虚拟现实所提供的新方法和新手段,为应用行业的技术发展注入活力。

上海科技大学教授虞晶怡:尽快提高VR内容制作竞争力

为了使虚拟现实内容更舒适而且真实地被人眼所接受,虚拟现实设备必须产生符合人眼在自然状态下观察物质世界习惯的场景。然而,现有的VR技术并不能完全满足这样的需求,由此带来的沉浸感不足、交互感低和健康等问题造成VR体验还远远低于人们的预期。近年来,计算成像领域的光场技术凭借其能够捕获完整高维度光场信息的能力,为突破虚拟现实中的技术瓶颈提供了绝佳的解决方案,从而能使人眼真正获得“眼见为实”的沉浸式体验。

目前,VR硬件设备和平台在高科技巨头的纷纷参与下,已经日渐成型并有高品质的硬件产品可用,而VR内容的开发则严重缺乏,尤其是光场VR内容的制作更是处于起步阶段。在虚拟现实的产业链生态系统中,内容的制作必然占据整个行业拼图中的很大份额,VR内容制作中涉及的拍摄硬件研制、软件开发和内容显示等都是关键的核心环节,是一个软硬件充分结合的产物,因此存在巨大的挑战。在产业形成的初期,我国与世界领先的VR技术差距还不明显,因而具有很大的发展空间和潜力,应尽快提高VR内容制作方向的竞争力,占据全球行业发展有利地位。

光场VR是世界上最新的虚拟现实制作概念和技术,对提高VR沉浸感体验具有极大的作用,也是能够改变整个虚拟现实领域的颠覆性技术,我国极有可能抢占光场VR技术研究和应用的领先地位。不论是光场VR的基础理论研究,还是应用开发,我国应加快相关的人才培养、应用普及和政策扶持,为已经来临的VR产业大发展做好充足的准备工作。

电子科技大学媒体与视觉研究中心主任陈建文:视频技术将是VR基础核心技术

当前,虚拟现实产业标准严重缺失,导致产业链发展不健全,硬件制作五花八门。不过此问题已经引起国际各方关注,行业标准将逐步出台。当下VR发展的核心技术难点在于实现交互。步入2016年,VR的交互性将会变得越来越重要。

纵观当下VR市场,硬件部分格局显现,内容部分即将爆发。将VR运用到各个领域中,即“VR+行业”模式潜力巨大,游戏、开发者服务、周边产业、影视、直播、房产、社交、医疗、教育将是很好的切入点。VR头显以及游戏内容分发平台等的成熟,标志着VR整体技术进入了成熟期,并且用户的社交习惯已经养成,对内容的需求会更加旺盛,将推动电影、短视频、直播、房产、教育等品类逐渐成熟。

鉴于终端移动化和网络速度的提升,互联网未来的数据80%%都会集中在视频上,它是整合了文字、图片、音频的综合信息形式。所以,视频VR,也就是虚拟现实视频,将改变整个产业,视频技术将是VR的基础核心技术,而未来视频直播的发展方向就是VR交互。

因此,我们将以视频视觉技术为切入口,以云计算和高并发的处理平台为依托,以视频分析、视频感知技术为交互方式入局VR。

同时,作为VR的基础核心技术,视频技术的研究不容忽视。例如视频压缩、视频处理、视频无线网络自适应编码、视频存储优化等方面技术仍可继续深入优化。

赛迪智库电子信息产业研究所所长安晖:建议组织成立VR/AR产业联盟

当前,虚拟现实产业正进入爆发式增长的“临界点”,全球竞争日趋激烈。

我国政府在推进VR产业发展时首先要注意支持基础关键技术研发,组织产学研用各方聚集力量解决关键共性技术问题,鼓励开发具有更好使用体验的创新性产品,同时做好专利储备,支持将自主知识产权的技术研究成果转化为应用成果。引导社会资本合理投入技术研发,夯实VR产业技术基础。

其次推动标准化和评价体系建设。鼓励我国虚拟现实企业积极参与国际相关标准化进程,将我国自主知识产权技术融合到国际标准中,并适时转化为国家标准。为尽快出台虚拟现实相关国家和行业标准创造条件,鼓励企业联合各相关社会组织快速出台团体标准,形成标准先行、保障应用的良好态势。并建立VR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。

再次推动建立完善的产业生态。支持建立虚拟现实产业合作平台,推动产业界的技术和人才交流,为产业链上下游协作和配合提供服务,形成硬件、软件和内容协同发展的局面。

与此同时,可以通过组织成立VR/AR现实产业联盟。联合上下游企业、高校、科研机构、中介机构,共同成立产业联盟,加强产业各环节协同合作。加强国际交流合作,联盟牵头推动我国虚拟现实/增强现实产业“走出去”,提升国际竞争力和影响力。


责任编辑:侯沁
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