虛擬現(xiàn)實(shí)正一步步向我們走來

　　目前，各國相繼從政府視角提出有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展規(guī)劃的頂層設(shè)計(jì)。美國政府的“國家網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)研發(fā)計(jì)劃”在其2016財(cái)年預(yù)算中提出了八項(xiàng)研發(fā)重點(diǎn)，計(jì)劃未來一年投入約41億美元開展相關(guān)研發(fā)工作，其中針對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)所涉及的人機(jī)交互和信息管理領(lǐng)域的預(yù)算占比達(dá)20%，在八個(gè)領(lǐng)域中位列第二。歐盟在經(jīng)費(fèi)高達(dá)800億歐元的“地平線2020”計(jì)劃中列出了信息與通信技術(shù)領(lǐng)域的37個(gè)項(xiàng)目，直接涉及智能人機(jī)交互的有4個(gè)。日本政府早在2007年就發(fā)布了到2025年的科學(xué)技術(shù)發(fā)展路線圖《創(chuàng)新25戰(zhàn)略》，將虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)納入其中。在我國，虛擬現(xiàn)實(shí)受到了工業(yè)和信息化部、科技部等部委的高度重視和專項(xiàng)支持，并取得了階段性成果。此外，BAT、華為、中興、海爾、海信、科大訊飛、聯(lián)想等企業(yè)均制定了相關(guān)規(guī)劃，同時(shí)還涌現(xiàn)出諾亦騰、華捷艾米、圣威特、樂相科技、小鳥等一大批專注做VR的創(chuàng)業(yè)型公司。顯然，虛擬現(xiàn)實(shí)大發(fā)展的春天正在到來，虛擬現(xiàn)實(shí)正一步步走向消費(fèi)者。那么，虛擬現(xiàn)實(shí)究竟涉及哪些重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域？又將對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來怎樣的影響？未來的“抓手”又有哪些？

　　重點(diǎn)技術(shù)：

　　顯示、芯片、交互追蹤方向明確

　　虛擬現(xiàn)實(shí)涉及諸多技術(shù)領(lǐng)域，而顯示、芯片以及交互追蹤則是三大重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，創(chuàng)新活躍，進(jìn)展快速。

　　在新型顯示領(lǐng)域，以AMOLED、光場(chǎng)顯示等技術(shù)為代表的高分辨率顯示、柔性顯示成為VR/AR發(fā)展趨勢(shì)。相較于傳統(tǒng)主導(dǎo)的LCD顯示，高性能AMOLED 顯示具備響應(yīng)速度快、重量低、功耗低、防藍(lán)光、成本下降趨勢(shì)明顯等特點(diǎn)。此外，高性能AMOLED顯示在降低眩暈感、能耗、成本、健康風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，能夠大大提高虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的便攜性。由于柔性AMOLED在虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯減重與便攜性方面具備實(shí)際意義，未來有望成為重要發(fā)展方向。

　　在芯片領(lǐng)域，高性能GPU和5G成為虛擬現(xiàn)實(shí)計(jì)算處理與無線通信方面的發(fā)展趨勢(shì)。由于VR對(duì)在高畫質(zhì)下場(chǎng)景的實(shí)時(shí)建模及渲染能力具備高要求，因此，高性能GPU成為虛擬現(xiàn)實(shí)中計(jì)算處理能力的核心體現(xiàn)。目前，國際廠商英偉達(dá)、AMD、imagination、高通及ARM等均在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域有所布局，頻發(fā)配套SDK，以提高GPU在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的性能表現(xiàn)。對(duì)于無線傳輸而言，高分辨率、全視角顯示帶來虛擬現(xiàn)實(shí)高沉浸感的同時(shí)，也對(duì)數(shù)據(jù)傳輸帶來了不小的挑戰(zhàn)。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備主要通過有線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，隨著5G的到來，虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容所需的超高分辨率、全視角、3D、低延遲等性能“瓶頸”有望得到很大程度的解決。

　　在交互追蹤領(lǐng)域，傳感融合與三維注冊(cè)建模成為發(fā)展趨勢(shì)。多傳感器信息融合實(shí)際上是對(duì)人腦綜合處理復(fù)雜問題的一種功能模擬。與單傳感器相比，它主要運(yùn)用多傳感器信息融合技術(shù)解決探測(cè)、跟蹤和目標(biāo)識(shí)別等問題，增強(qiáng)采集數(shù)據(jù)可信度及精度、擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集的空間覆蓋率，是數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)。目前，英特爾推出的 Realsense、微軟的Hololens、Google的Project Tango基于一系列攝像頭、傳感器和芯片，能實(shí)時(shí)為用戶周圍的環(huán)境進(jìn)行三維建模，從而為虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備加入類似人類對(duì)空間和運(yùn)動(dòng)的感知能力。

　　聯(lián)動(dòng)效應(yīng)：

　　產(chǎn)業(yè)變革勢(shì)在必行

　　盡管虛擬現(xiàn)實(shí)表面看來只是一項(xiàng)應(yīng)用，但卻對(duì)于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有強(qiáng)大的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，可有力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)融合以及應(yīng)用服務(wù)市場(chǎng)的繁榮。

　　首先，虛擬現(xiàn)實(shí)將助推產(chǎn)業(yè)變革。虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)輻射面廣，帶動(dòng)性強(qiáng)，從ICT產(chǎn)業(yè)“云管端”的結(jié)構(gòu)劃分看，虛擬現(xiàn)實(shí)的影響力并不局限于端設(shè)備領(lǐng)域，考慮到超高清、低時(shí)延與360度全景等因素對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母咭螅摂M現(xiàn)實(shí)將為管設(shè)備乃至云設(shè)備市場(chǎng)提供發(fā)展動(dòng)能，這也從側(cè)面解釋了思科等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備巨頭近年來密集收購虛擬現(xiàn)實(shí)廠商的動(dòng)因。另外，從ICT產(chǎn)業(yè)配套看，虛擬現(xiàn)實(shí)將加速上游關(guān)鍵元器件產(chǎn)業(yè)升級(jí)，例如在顯示領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)加快了OLED在中小尺寸市場(chǎng)對(duì)傳統(tǒng)液晶屏幕的替代。在芯片領(lǐng)域，適用于虛擬現(xiàn)實(shí)的高端GPU市場(chǎng)持續(xù)快速增長。研究表明，自大型機(jī)問世以來，每隔十年就會(huì)出現(xiàn)全新的終端形態(tài)，隨之而來的是用戶或設(shè)備數(shù)規(guī)模提升1個(gè)量級(jí)，隨著智能化、互聯(lián)網(wǎng)化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人民生活的結(jié)合日益緊密，虛擬現(xiàn)實(shí)有望掀起繼智能手機(jī)后的新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展浪潮。

　　其次，虛擬現(xiàn)實(shí)將促進(jìn)融合創(chuàng)新。虛擬現(xiàn)實(shí)是多個(gè)產(chǎn)業(yè)交叉融合的新興領(lǐng)域，電子、通信、文化等數(shù)個(gè)萬億級(jí)產(chǎn)業(yè)匯聚在一起，塑造出新的發(fā)展模式。按照國務(wù)院的決策部署，中國要進(jìn)入創(chuàng)新國家行列并引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展，需要從過去被動(dòng)跟隨為主走向未來創(chuàng)新引領(lǐng)為主。目前，我國已經(jīng)在高端芯片、新型顯示、人工智能、5G通信等領(lǐng)域取得了一定成果，通過對(duì)這些領(lǐng)域的組合式創(chuàng)新，以虛擬現(xiàn)實(shí)為產(chǎn)業(yè)抓手，能夠推動(dòng)不同領(lǐng)域的跨界融合，進(jìn)而定義新產(chǎn)品與新技術(shù)，乃至裂變出顛覆式的新市場(chǎng)和新標(biāo)準(zhǔn)。例如為了改善VR體驗(yàn)，系統(tǒng)時(shí)延應(yīng)低于20毫秒，而實(shí)現(xiàn)這一標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新需要傳感采集、GPU渲染、數(shù)據(jù)傳輸、近眼顯示、軟件算法等方面的深度融合。

　　最后，虛擬現(xiàn)實(shí)有助于繁榮應(yīng)用服務(wù)市場(chǎng)。虛擬現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)形態(tài)豐富、產(chǎn)業(yè)潛力大、社會(huì)效益強(qiáng)。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)主要應(yīng)用于視頻游戲、事件直播、視頻娛樂、醫(yī)療保健、房地產(chǎn)、零售、教育、工程和軍事等行業(yè)，并正在加速向生活與生產(chǎn)領(lǐng)域滲透。對(duì)于大眾市場(chǎng)，體驗(yàn)式消費(fèi)時(shí)代為以虛擬現(xiàn)實(shí)為特點(diǎn)的主題樂園與零售購物提供了發(fā)展空間，例如迪士尼、環(huán)球影城已將其用于主題樂園，阿里推出了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的“Buy+”購物服務(wù)。對(duì)于行業(yè)應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)全面提升工業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)、智能制造能力。寶馬計(jì)劃在未來汽車設(shè)計(jì)中采用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備。另外，哈薩克斯坦鋼鐵廠工人在試用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備工作后，產(chǎn)出效率顯著提升。

　　發(fā)展“抓手”：

　　技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、扶持與監(jiān)管

　　虛擬現(xiàn)實(shí)的未來發(fā)展，離不開關(guān)鍵技術(shù)的突破、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的完善以及政策扶持與安全監(jiān)管。

　　一是突破關(guān)鍵技術(shù)。聚焦高性能OLED、融合顯示、傳感融合、GPU、5G、人工智能等關(guān)鍵領(lǐng)域，加快技術(shù)突破。加速推進(jìn)關(guān)鍵元器件國產(chǎn)化進(jìn)程，研發(fā)安全可靠的軟硬件解決方案，建議組織光學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的優(yōu)勢(shì)單位，聯(lián)合醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)，以虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的適人化等為切入點(diǎn)，創(chuàng)新一批具有國際領(lǐng)先水平的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)和產(chǎn)品。

　　二是加強(qiáng)政策扶持。充分發(fā)揮政府在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的積極作用，結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)，加大對(duì)技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新和服務(wù)創(chuàng)新等基礎(chǔ)研究與成果轉(zhuǎn)化的扶持力度，逐步構(gòu)建支持VR創(chuàng)業(yè)和產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合的政策法規(guī)體系，建立官產(chǎn)學(xué)研用緊密合作的成果共享機(jī)制，推進(jìn)新型顯示、傳感融合、感知計(jì)算、無線通信、追蹤交互等共性關(guān)鍵技術(shù)的交流合作和共享應(yīng)用，不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。

　　三是建立健全標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試驗(yàn)證體系。對(duì)接國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，考慮人眼的視覺特性與生理安全，建立健全適用于虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，覆蓋傳感、通信、芯片、顯示、交互等關(guān)鍵技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)揮技術(shù)標(biāo)桿作用，探索VR產(chǎn)品的測(cè)試驗(yàn)證方法，通過對(duì)原型產(chǎn)品和系統(tǒng)的開發(fā)與測(cè)試積累，加快相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用示范，推動(dòng)相關(guān)法律法規(guī)的建立與完善，促進(jìn)VR的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

　　四是加強(qiáng)安全監(jiān)管。在光生物安全性方面，積極有序開展專業(yè)化的安全測(cè)試與評(píng)估，如眼睛紅外輻射危害、視網(wǎng)膜熱危害等。此外，為用戶提供真實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)社交體驗(yàn)的同時(shí)，對(duì)騷擾，網(wǎng)絡(luò)暴力等進(jìn)行合理監(jiān)管。