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  改变未来生活  
  虚拟现实技术的美好展望
     
 

VR(虚拟现实)指借助计算机系统及传感器技术生成一个三维环境,通过动作捕捉装备,给用户一种身临其境的沉浸式体验。2016年上半年,业界普遍认为VR产业元年到来了,国内外不论是大品牌厂商还是初创企业,都将进军VR产业的号角吹得震天响。但是到了下半年,VR产业的热度如同坐过山车一般迅速进入了寒冬。转眼2017年也过去了,如今的VR市场经历过之前一窝蜂的爆炒,已经逐渐沉淀下来。"VR技术改变未来生活"这一点毋庸置疑,未来更具奇幻色彩的应用场景也是可以展望的,一切只是跨越美好展望与现实技术之间鸿沟的时间问题。

 
一、虚拟现实产业发展演进

VR其实并不是一个新鲜事物,其历史可以追溯到半个多世纪前。1956年,美国摄影师莫顿•海利格(Morton Heilig)先生发明了Sensorama仿真模拟器,这是一款集成3D显示器、立体声音箱、气味发生器以及振动座椅的3D互动终端,人坐在椅子上,把头伸进模拟器内,可以听到摩托车的声响、感受到迎面风吹的温度、路面颠簸的震动,甚至是闻到布鲁克林马路的味道,体验一把虚拟摩托车的狂飙快感。可是该设备的有限收入无法弥补3D影片的制作成本,这一VR初级探索最终阵亡。

到了二十世纪七八十年代,VR的商业价值发展迎来了一个新高度。代表性事件包括:1983年,美国国防部高级研究计划署(DARPA)与陆军共同制订了仿真组网(SIMNET)计划,随后美国宇航局(NASA)开发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器VIVED VR,它能够帮助宇航员在培训时增强太空工作的临场感。此外,在这一时期,最为著名的是VPL Research公司,这家公司推出了一系列VR产品,包括VR手套Data Glove、VR头显Eye Phone、环绕音响系统AudioSphere、3D引擎Issac、VR操作系统Body Electric等,并再次提及"Virtual Reality"这个词组,市场关注度重新获得提升。

在二十一世纪的第一个十年,手机、智能手机、移动互联网技术等都迎来了爆发,相对而言,VR就显得默默无闻。事实上,VR在医疗、飞行、制造和军事领域都开始了应用研究,但都较为低调。一直到2012年,19岁的帕尔默•洛基(Palmer Luckey)开发出了更轻、更便宜、效果更好的VR头戴式显示器Oculus Rift,为VR的大规模商业化之路拉开了序幕。两年之后,Oculus被Facebook以近20亿美元收购,沉寂了多年的VR终于迎来了井喷。在Facebook 的带领下,谷歌、微软、英特尔、索尼、苹果、三星、腾讯、阿里巴巴等国内外巨头也纷纷开始布局VR产业链。虚拟现实产业联盟投资促进委员会发布的《2017中国VR产业投融资白皮书》显示,2015年全球VR领域共获得6.9亿美元投资,2016年投资规模增长至23.2亿美元,增长率达236.2%,高于其他领域的投资增幅。

 
二、虚拟现实技术改变未来生活

"VR+医疗"让治疗更舒适、更有效

在医疗领域,VR技术在疾病的诊断、治疗、康复以及医疗培训中正在发挥着越来越重要的作用。单就与我们日常生活息息相关的治疗和康复环节来看,VR在缓解疼痛、治疗恐惧症、PTSD(创伤后应激障碍)、戒烟、康复等方面都初见成效。

有些疾病的治疗过程让患者的肉体非常痛苦或者是心理上焦虑不安,VR技术对于转移患者注意力非常有效。例如,对烧伤患者来说,每次换药都是一种煎熬。现在,美国罗耀拉大学医院利用一个名为"Snow World"的VR游戏缓解烧伤病人的伤痛。

此外,VR也是心灵捕手的新利器。英国纽卡斯特大学发布研究称,正在利用"蓝屋"(Blue Room)系统治疗心理恐惧,帮助患者重返正常生活。实验结果表明,9个孩子中有8个能够良好地处理恐惧情境,其中4个孩子完全摆脱了心理恐惧。

"VR+电影"让观众走进电影参与故事

VR电影目前刚刚起步,利用VR技术可以消除影片与观众之间的屏幕界限,让观众走进电影场景,360度查看周边环境,如同在故事现场目睹着一切,甚至可以参与故事的发展,与主角并肩作战,真正体验到什么叫"人生如戏,戏如人生"。

所以,未来的电影会给观众带来"视觉+听觉+嗅觉+触觉+环境全域感"的全方位沉浸式体验,而且还有强烈的交互性,电影的整个剧情结构呈"树状",从起点开始,观众就可主动选择剧情发展、人物走向甚至道具搭配等,最后结局也像游戏一样会出现多个版本。每个观众都会拥有一个属于他们自己选择的故事结局。

"VR+社交"让社交更便捷、关系更亲密

“VR+社交”可以实现不管人们之间相距多远都能面对面沟通,真的就像在一起,而且可以通过选择各种场景进行会面、活动,真正演绎了什么叫“天涯若比邻”。比如,足不出户即可与异地女友实现亲密的浪漫约会;在中国办公室就可以和美国办公室的客户进行激烈的商务谈判、签订合同等等。未来的社交活动可以实现用VR设备把任何地方的社交对象以一种虚拟状态带到任何你所在的地方或你们想去的地方,除了看得到、听得到,甚至可能闻得到、摸得到。

"VR+教育"让学习更生动、更安全

戴上VR设备,呈现在学生眼前的是各种真实立体的细胞结构,身边是奔腾的血液、细胞在游动,跟随血液循环到达人体各个部位,从血管穿出进入到组织液……转动VR设备,学生会发现核糖体、线粒体、中心体、细胞核近在咫尺,触手可及。这就是“VR+教育”的一个生动例子。国内外在“VR+教育”领域已经掀起了一阵热潮,形成了一股势头。与国外“VR+教育”以大学为切入口不同,国内中小学层面的教育机构在尝试VR上有更多动作。事实上,“VR+教育”的切入点远不止学校的课堂教育,像在线教育、专业技能培训机构、学习体验平台、教育软件开发等都将是“VR+教育”的应用方向。

"VR+教育"可以激发学生的求知欲,戴上VR设备上历史课,可以瞬间穿越千年,亲眼见证历史变迁;戴上VR设备上生物课,自己也化身为了一个细胞,经历了新陈代谢的过程;戴上VR设备上天文地理课,可以自由跨越平原、山川、沙漠,甚至下入地壳,上至宇宙,遨游星系之间;戴上VR设备上外语课,可以和外语老师化身为各类关系,进入虚拟的场景进行"实地"的外语教学和操练。有了VR技术,这样沉浸式的课堂体验可以让学生对知识有更深的记忆、更好的理解。

“VR+教育”也可以让学习更安全、更精准,这对在实际操作中成本较高的公共安全课教育,或一些危险性较大的职业教育用户而言有广泛的应用前景。例如防灾救灾培训、反恐培训、施工安全培训等等。此外,通过VR场景和培训记录,可以将学习者在教育培训中的表现进行数字化存储,从而更有效地评估,让老师精准把握学习者的水平,以便更好地实施针对性的教育培训。

“VR+体育”让运动更富趣味性

“VR+体育”目前在赛事直播领域做得较为成熟。2015至2016赛季美国职业篮球联赛(NBA)揭幕战上,主办方采用了VR技术实况转播了金州勇士队与新奥尔良鹈鹕队的比赛,这场比赛是世界上第一场使用VR技术实况转播的NBA比赛。

"VR+体育"在运动锻炼/培训领域刚刚起步,主要是因为让运动者带着较笨重的、易晕眩的、难排汗透气的,甚至是带连接线的VR设备做运动,非常不方便,体验感不好,难以持久,而且价格不菲。比如德国的Icaros,是一款能够在模拟太空飞行、滑雪、水下游泳等多种情况下锻炼到全身肌肉的VR健身系统,但是预定价格为8200美元,这让绝大多数健身爱好者望而却步。

未来,随着技术升级、成本降低,VR设备变得轻便、舒适以后,我们可以想象,届时,运动者利用VR技术一个人在室内就可以和虚拟的或同时在线的真实伙伴、运动明星,甚至是过去的自己进行一番较量。

 
三、虚拟现实产业发展展望

1、新环境带来新变化

国家对VR/AR产业的战略定位进一步强化,相继出台的《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《"十三五"国家科技创新规划》、《"十三五"国家信息化规划》、《"十三五"国家战略性新兴产业发展规划》、《信息化和工业化融合发展规划(2016-2020年)》、《信息产业发展指南》等都明确把虚拟现实或者与虚拟现实相关产业作为发展重点,并在政策和财政上给予支持。

世界主要科技公司继续加大对VR/AR的研发投资,比如谷歌、微软、苹果、索尼、HTC、Magic Leap、阿里巴巴等都相继发布了有关虚拟现实的技术和产品计划,均看好VR/AR/MR市场的未来前景。2017年阿里巴巴研发了Ali Genie AR 开放平台及阿里火眼APP,主要提供移动端AR SDK,AR移动端插件,内容编辑器和多媒体素材库,通过开放自身的算法能力、软件工程能力,推动让更多的B端用户和开发者去使用AR技术,去创造更多的AR应用和内容。在教育培训、商品演示、药品说明、景点展示等方面已有充分应用案例。

地方政府对发展VR/AR产业态度积极,产业基地遍地开花。VR/AR不再是企业主们的自我狂欢。越来越多的地方政府、园区认识到VR/AR的未来潜力,发布各类政策予以支持,例如福建省福州市出台《关于促进VR产业加快发展的十条措施》。北京、上海、山东、福建、广东、江西、四川、浙江等省市都把虚拟现实产业作为新兴战略性产业给予支持,福建福州、江西南昌、青岛崂山、武汉光谷、湖南长沙、浙江嘉兴等地在当地政府的支持下纷纷成立VR产业基地,打造"VR之都"、初创企业孵化器,设立产业投资发展基金,出台地方性发展虚拟现实产业促进政策,VR/AR在社会多主体的支持下将迎来更好的发展。

VR/AR投资环境更加趋于理性,产业发展更加健康。随着2016年5月证监会叫停上市公司对VR领域的的跨界定增,国内投资界对VR/AR的投资更趋于理性和慎重。相比之前资本对VR/AR的盲目追捧和狂热,现在的投资环境将更有利于产业的健康发展,只有真正拥有核心技术或创新产品的企业才能在这波风浪中生存,投资环境的变化将助于行业的洗牌,利于产业的长期健康发展。同时,从全球来看,AR/VR投资已经开始重启。2017年第四季度,阿里巴巴、谷歌、淡马锡资本、Spark Capital已经在AR/VR领域投资超过10亿美元。历史上AR/VR领域投资超过10亿美元的只有2016年第一季度。本季度的10亿美元主要来自两次投资,Magic Leap在10月募集了5.02亿美元的D轮融资,Niantic在11月获得了2亿美元的B轮投资。Magic Leap是增强现实的主要玩家,Niantic是当年火热的AR游戏Pokemon Go的制作商。由此可见,VR/AR尤其是AR的前景依然被科技巨头和资本看好。

3、新应用催生VR/AR新业态

VR应用场景多样,消费级应用,即2C应用是最贴近市场的应用,也是最容易推动市场火爆发展的驱动力,其中游戏是VR最先启动的应用,消费者基础最好,最易培育成为杀手级应用。而2B应用则需要靠企业、政府等多方面市场主体共同推动,目前来看,工程(工业)、教育培训、军事、房地产最有可能成为引领企业级市场的应用。尤其是工业应用,将在2018年迎来快速增长,成为增长速度最快且应用规模仅次于游戏的应用领域。

工程(工业),更多的也就是制造业,VR将全面提升制造业智能化水平。可突破空间和时间限制,通过仿真可视化操作,实现产品设计、虚拟装配、维修保养等,将大大缩短开发周期、提升生产效率。教育,主要应用在基础教育和专业培训上,在基础教育上,通过虚拟课堂、互动课件、仿真实验室等,可丰富学生的体验,增加学习乐趣;在专业培训上,可以摆脱如航空设备等限制,提升技能培训水平。房地产,主要应用在样板房的设计、营销上,带上VR头盔,用户可以突破空间限制、突破时间限制,在一个虚拟的样板房空间随意走动,观察房间、DIY装修风格,突破传统样板房的种种限制,大大缩短成交周期,成本低,体验好,所以目前房地产应用较多,而且投入也比较多。

2017年7月,沉寂两年的谷歌眼镜再度回归公众视野,发布了新版的智能眼镜。不过这次,谷歌眼镜不再面向消费者市场,而是转向工业级市场,用户包括通用航空、农场设备制造商Agco、DHL快递、医疗机构Dignity Health、波音公司和大众汽车等企业。谷歌眼镜在工业领域存在刚需。

2、新技术支撑VR/AR新发展

VR/AR是多种技术的综合。纵轴表示技术受关注的程度,横轴表示技术发展的时间,通常右侧的技术较为成熟。随着时间的推进,有的技术会经过起步期、过热期和冷却期,最后进入稳定发展期,也有的技术在发展中的某个阶段便被淘汰。技术进步将在推动VR/AR发展进程中起到关键作用。

光场显示、全息显示技术成为关注热点。随着Google和阿里等巨头投资Magic Leap,新型的光场显示技术和全息显示技术的关注度正在被引爆,成为新的关注热点。光场显示技术可以提供更符合人类直觉的、更逼真的显示效果,但在光场采集和显示的分辨率、软件应用开发、设备集成化等方面仍然存在不少技术难题,有待进一步攻克。

显卡已经跨过性能瓶颈,进入稳定发展时期。随着Nvidia和AMD新一代显卡的发布,显卡性能对于VR显示的瓶颈已经消除。在新一代的显卡中,均加入了对VR显示的专项优化,从而大幅度提高VR显示的效果,可以实现90fps以上的画面刷新率。虽然显卡性能不再是VR显示的瓶颈,但高昂的显卡价格却成为了VR主机普及的障碍。在显卡性能稳定提升的基础上,未来高性能显卡的价格将逐步下降,逐步进入稳定发展时期。

VR/AR一体机性能不足,无线传输技术在过渡期火热发展。目前,显示效果最好的三大主流VR头显,均由主机来驱动(PC机或者PlayStation 4 Pro),从而带来应用场景受限、线缆束缚影响体验等问题。手机+VR眼镜的方式可以满足便携性和舒适性的需求,但受限于手机性能,体验效果与三大主流头盔差距甚远。VR一体机是未来理想的VR实现方式,但目前性能不足,无线传输技术成为过渡期的关注热点。无线传输技术可以在移动显示芯片无法短期内提升的前提下,去掉主流头显与主机之间的线缆,提升VR设备体验。

4、新趋势开启新未来

消费级应用加速爆发,工业、教育等企业级应用市场潜力大。VR/AR行业应用迅速展开,消费市场将加快爆发,文化内容将日益繁荣,尤其是视频和游戏。由于国内VR市场主流设备仍以移动端VR眼镜为主,国内VR视频内容的开发数量要远多于VR游戏内容。国内VR平台上已有约2700款视频和800款游戏。与此同时,国内VR线下体验馆数量增长迅速,已超过5000家。但随着企业级市场的应用推广,在工业、教育等领域,已小有成就。

AR将比VR迎来更好的发展。随着各大巨头对AR方面的布局,标杆级的AR产品有望近期出现。尤其是苹果发布的增强现实组件ARKit,该应用适用于iPhone和iPad平台,力求帮助iPhone成为全球最大的AR平台。增强现实消费级产品和应用的快速发展使得AR技术已经部分实现商业化,AR眼镜的出货量将迅速增长,AR明星级应用有望登上舞台。

虚拟触觉、眼球追踪、光场显示等VR/AR关键核心技术的企业资本关注度仍较高。从VR/AR技术资本热度来看,资本偏爱除了从硬件到应用的转变,不变的则是对核心技术的青睐。尤其是一些关键性技术节点公司,如屏幕、传感器、追踪、视频流处理、视频拼接、声音处理、引擎、交互、全景视频、VR App开发等,国内在这部分的深耕细作较少,资本流入倾向强。

 
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