1、资料来源:中国虚拟现实行业发展深度调研与投资趋势分析报告(2022-2029年)
2、狭义来看,虚拟现实(VR)与增强现实(AR)彼此独立,现阶段两者在关键器件、终端形态、应用领域上存在差异,VR通过隔绝式的视觉、音频和交互内容带来沉浸感体验,侧重于游戏、视频、直播与社交等大众市场,AR强调虚拟信息与现实环境的无缝融合,侧重于日常信息提示和工业、军事等垂直应用。广义来看,VR包含AR,且两者可以实现不同程度的混合现实(MR)。
3、 ▶河南林业职业学院虚拟现实应用技术专业介绍
4、使用局限性更多的是因为科技的限制。现在的科技不足以打造一个接近科幻片中的设备。比如一个vr眼镜,而不是一个vr盒子。现有的问题影响使用体验的问题都是可以解决的。比如为了减重,我们可以把电池去掉改为无线供电,可以把处理器拆开改为时传输,但因此就会加大使用场景的局限性。而靠轻量化又不可避免的直面摩尔定律,人们发现处理器似乎已经快到了摩尔定律的极限了,同时电池科技早已经停滞不前,质量的减少与画面和操作的体验站在了对立的两面,这个是可见的未来几年中很难解决的。同时,个人观点:大众并不喜欢用一个盒子把自己封闭起来或者顶着个头盔去逛街,使用场景的局限使的可以预见个人用户的稀少。由于其更多的可以被应用于工业设计等方面,所以目标受众应该是设计专业的公司级别,而这方面极易被垄断,小公司基本没有竞争优势。
5、 虚拟现实提供了对工业机械设备的监控和协作的新方法。利用VR技术可以让用户在中央控制室中就能整个工厂设备进行可视化监控,所有数据都能以多角度显示。另外,用户可以通过虚拟模拟将设备动作轨迹进行动态演示,让管理者对生产设备设置有科学的参考。
6、中国信息通信研究院副院长何桂立从概念内涵、关键技术、产业趋势、应用业态和问题建议五个方面探讨了国内外虚拟(增强)显示关键技术与产业链发展态势。何桂立指出,虚拟现实“五横两纵”的技术架构初步形成,技术发展趋势逐渐清晰,我国在网络传输、近眼显示、感知交互和渲染处理四个领域中与国际一流水平的差距依次递增。针对我国虚拟现实产业发展所面临的诸多问题,何桂立建议我国应强化技术储备,聚焦融合创新;深化工具/平台发展,推广应用服务;构建公共服务平台发展,提升产业服务能力。
7、2016年以来,我国相继出台产业政策支持VR/AR行业发展。2018年12月,工信部发布《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》,从核心技术、产品供给、行业应用、平台建设、标准构建等方面提出了发展虚拟现实产业的重点任务。而“十四五”规划也指出,要将VR/AR产业列为未来五年数字经济重点产业之一。
8、虚拟现实产业呈现出从创新应用到常态应用的产业趋势,VR/AR技术在舞台艺术、体育智慧观赛、新文化弘扬、教育、医疗等领域普遍应用。新冠肺炎疫情促进了非接触式经济的发展,虚拟现实技术在守好疫情防线、助力复工复产、线上教育、远程运维、远程医疗等方面发挥积极作用。“5G+AR”助力疫情防控,多地使用了基于5G网络的AR防疫测温系统,能降低人群接触风险,提高一线防控效率。“5G+VR”助力文化娱乐消费升级,2020年中央广播电视总台对“雷神山医院”施工现场进行全景VR直播,使用中国电信5G网络平台的支持,让千万用户亲身感受热火朝天的施工过程。“5G+AR”助力工业制造提质增效,海尔联合中国移动、华为建设智能+5G互联工厂,实现5G网络下的AR异地远程作业指导,能提升生产效率、降低制造成本、优化产能指标。“5G+VR”助力教育数字化升级,5G云VR智慧教育解决方案,能让异地的学生沉浸式低时延共上一堂课,促进优质教育均衡发展。“5G+VR”助力提高医疗智能化水平,家属在隔离病房外佩戴VR眼镜就可以进行无接触式探视,减少医护人员与病患的直接接触。
9、第二节全球虚拟现实行业市场规模与区域分布情况
10、2017年11月9日,由青岛市人民政府、中国信息通信研究院、虚拟现实内容制作中心、中国虚拟现实与可视化产业技术创新联盟主办,青岛市崂山区人民政府承办的国际虚拟现实创新大会在青岛国际会展中心开幕。大会以“虚实相生、合作共赢”为主题,聚焦技术创新、产业创新与应用创新,探讨关键技术发展趋势,搭建产业交流平台,对于引导业界把握产业发展机遇,加强行业协同合作具有重要意义。
11、 谈及产业标准化,王学松博士强调,需从具体的产品出发形成产业标准,而实施产业标准以及国际化认定,尤其对于从事虚拟仿真教育行业服务的技术性公司、高等院校的技术普及以及虚拟仿真技术在教育教学中实施推广均具有重要的意义。
12、虚拟现实产业核心技术不断取得突破,已形成较为完整的虚拟现实产业链条。芯片方面,当前虚拟现实终端用主流芯片为高通XR采用7纳米制程工艺,支持8K、60帧的视频编解码以及高达七路并行摄像头。显示方面,京东方推出的高分辨率响应时间小于5ms的快速响应液晶面板,耐德佳、枭龙科技等企业在AR设备光学模组设计方面拥有国内外专利,掌握了显示关键技术。交互方面,七鑫易维的眼球追踪解决方案、诺亦腾的动作捕捉技术等开始应用于国产VR/AR终端设备中,商汤推出SenseAR追踪定位系统。内容应用方面,央视多次VR直播春晚、VR游戏《盲点》、VR主题乐园等走进人们生活,4K花园等举办了“5G+4K/8K+VR云直播演唱会斯琴格日乐(及乐队)专场”,为观众提供高质量的VR端直播体验。造梦科技与华为云合作,上线5G梦境VR云平台,首批上线三十款VR游戏作品,所有游戏均依靠云端服务器运行。
13、 在追踪交互领域,传感融合与三位注册建模成为发展趋势。多传感器信息融合实际上是对人脑综合处理复杂问题的一种功能模拟。与单传感器相比,运用多传感器信息融合技术解决探测、跟踪和目标识别等问题,增强采集数据可信度及精度、扩展数据采集的空间覆盖率,是数据采集技术的发展重点。目前,英特尔推出的Realsense、微软的Hololens、Google的ProjectTango基于一系列摄像头、传感器和芯片,能实时为用户周围的环境进三维建模,从而为VR设备加入类似人类对空间和运动的感知能力。
14、 在新型显示领域,以AMOLED、光场显示等技术为代表的高分辨率显示、柔性显示成为VR/AR发展趋势。相较于传统主导的LCD显示,高性能AMOLED显示具备响应速度快、重量低、功耗低、防蓝光、成本下降趋势明显等特点。此外,高性能AMOLED显示在降低眩晕感、能耗、成本、健康风险的同时,提高产品便携性。由于柔性AMOLED在VR头显减重与便携性方面具备实际意义,未来有望成为进阶重要发展路线。
15、随着元宇宙概念的兴起,VR/AR技术的快速发展及应用将驱动人类向元宇宙迈进,虚拟增强现实行业生态即将进入爆发期。根据中国信通院数据显示,2020年虚拟增强现实(VR/AR)终端出货量约为630万台,到2024年将达到7500万台,年复合增长率达到86%;2020年虚拟增强现实(VR/AR)行业市场规模约为900亿元,到2024年将达到4800亿元,年复合增长率达到54%。
16、 沈旭昆教授从人类对艺术的追求中追溯虚拟技术概念的源头。在他的报告中提到,美国VPL公司的创立人JaronLanier可以称为虚拟技术先锋,他在1989年就提出了VirtualReality一词,指出虚拟技术是在另一个地方,另一个身体或另一个世界逻辑中创造幻想的数字产品。
17、2016年以来,我国相继出台产业政策支持VR/AR行业发展。2018年12月,工信部发布《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》,从核心技术、产品供给、行业应用、平台建设、标准构建等方面提出了发展虚拟现实产业的重点任务。而“十四五”规划也指出,要将VR/AR产业列为未来五年数字经济重点产业之一。
18、 经过中午短暂的调休,下午的课程在李争平教授的主持下顺利进行。北方工业大学王立军教授首先开讲,他分析道,第一代元宇宙的技术架构因受限于网络算力、终端性能,所以体验感差强人意,而如今的虚拟现实技术基础与产业生态均趋于成熟,已初步具备元宇宙快速发展的条件。
19、工业和信息化部电子信息司副司长乔跃山出席主论坛并致辞。乔跃山指出发展虚拟现实产业的重要性,一是虚拟现实促进融合创新,二是虚拟现实助推产业变革,三是虚拟现实繁荣内容应用。目前,我国虚拟现实产业具备一定的发展基础,但也存在一些问题和不足,如缺乏对VR技术特性与系统工程层面的研发投入、优质的虚拟现实内容应用不足存、产业生态尚未成型等。针对上述产业现状,须在强化跨领域技术储备、丰富产品有效供给、推进虚拟现实重点行业应用、建设产业支撑服务平台等四个方面开展相应工作,保障我国虚拟现实产业健康发展。
20、近年来我国虚拟现实行业市场规模不断增长,2017年为5亿元,2021年,我国虚拟现实行业市场规模增长至25亿元。预计,随着国内虚拟现实设备出货量的迅速增长,人们的接受度也越来越高,未来行业有望持续扩大。
21、 值得一提的是,武仲科教授强调了数学基础分析对虚拟现实建模的重要性,若将形状看成流形,可以充分利用丰富的黎曼几何工具研究物体的内蕴性质;他表示,当代数学工具,特别是黎曼几何将取代欧式几何成为虚拟现实建模的数学基础,在面向各项异性材料的物体表示与仿真方面,实心物体表示与模拟将成为三维物体主流表示方法;而基于流形的机器学习将成为解决VR建模的新方法。
22、第十一章 虚拟现实行业企业分析(随数据更新有调整)
23、第十章 2018-2022年中国虚拟现实行业区域市场现状分析
24、在芯片领域,高性能GPU与5G成为VR计算处理与无线通信方面的发展趋势。由于VR对在高画质下场景的实时建模及渲染能力具备高要求,因此,高性能GPU成为虚拟现实中计算处理能力的核心体现。目前,国际厂商英伟达、AMD、imagination、高通及ARM等均在虚拟现实领域有所布局,频发配套SDK,以提高GPU在VR方面性能表现。对无线传输而言,高分辨率、全视角显示带来虚拟现实高沉浸感的同时,对数据传输带来了不小的挑战。目前,虚拟现实设备主要通过有线方式进行数据传输,随着5G的到来,VR内容所需的超高分辨率、全视角、3D、低延迟等性能瓶颈有望得到很大程度的解决。
25、 虚拟现实技术由于能够创建与现实社会类似的环境,解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求,因此较早被欧美一些主要国家应用于教育与教学领域。1985年,美国国立医学图书馆就开始了人体解剖图像数字化研究。随后,德国的汉诺威大学建立了虚拟自动化实验室、西班牙大学电子系开发了电子仪器虚拟工作平台、意大利帕瓦多大学建立了远程虚拟教育实验室、新加坡国立大学开发了远程示波器实验和压力容器实验等。1995年,在互联网上首次出现了“虚拟解剖”实验。
26、 在信息传播技术迅猛发展的今天,现有的教育内容、教育手段和教育方法正受到极大的挑战。虚拟现实技术能形象生动地表现教学内容,有效地营造一个跟随技术发展的教学环境,提高学生掌握知识、技能的效率,优化教学过程、提高教学质量、调动学生的学习积极性、突破教学的重点、难点的作用。与此同时,虚拟现实技术还结合了益智游戏、情景化学习、协作学习、远程教育等多种手段,能够有效解决许多以前根本无法解决的教育问题。例如,通过VR进行教育教学活动,在实现人与机器的交流、通过网络进行人与人之间交流的同时,还能够在某种程度上实现教学的游戏性,让教育真正做到寓教于乐,从而有效地激发学生的学习兴趣,进而更为高效地创建学习情景,支持合作,促进交流、知识表达及应用,进而构建优良的学习环境。因此,如果能将虚拟现实技术运用于现代化教育教学中,其效果将是难以言喻的。
27、京东方科技集团创新业务本部总经理张国玮表示,在传统显示技术方面,LCD依靠高PPI、稳定供货能力和成熟的产业链结构,在近眼显示领域与OLED差距越来越小,京东方也在给更多的客户提供基于LCD技术的近眼显示解决方案,如低于5毫秒的快速响应液晶技术以及高分辨率、高刷新率和低功耗的近眼显示产品。在新兴显示技术方面,京东方也在积极研发柔性AMOLED并成功实现量产,并在云南布局硅基OLED技术。
28、美国是VR行业的发源地,欧洲VR经济持续快速增长,2021全球VR行业市场规模达到了18亿美元。受全球疫情的影响,全球虚拟现实(VR)行业市场近两年飞速发展,截止2021年,亚洲区域市场分布占比51%,北美占比61%,欧洲占比41%。
29、第一节中国虚拟现实行业所属行业总体规模分析
30、虚拟现实技术受到了越来越多人的认可,用户可以在虚拟现实世界体验到最真实的感受,其模拟环境的真实性与现实世界难辨真假,让人有种身临其境的感觉;同时,虚拟现实具有一切人类所拥有的感知功能,比如听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统;最后,它具有超强的仿真系统,真正实现了人机交互,使人在操作过程中,可以随意操作并且得到环境最真实的反馈。正是虚拟现实技术的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了许多人的喜爱。
31、以诊疗领域为例子,纽约皇室医院门诊曾应用VR技术干了全世界第一例360VR脑血管瘤医治,自2017年起,VR技术在诊疗领域也多被运用于学习培训教育,学习培训目标包含临床医学、医师、甚至患者。这也刚好证实了VR行业的市场前景有着无限潜能。
32、近年来,我国的虚拟现实产业产销均保持了良好的增长,行业的产销率保持在较高的水准,2020年以来受疫情影响以及消费市场出现下滑,行业的产销率出现下降态势。
33、北京师范大学教授周明全从科学、艺术和工程三个维度探讨了虚拟现实产业发展;
34、交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度,使用者进入虚拟空间,相应的技术让使用者跟环境产生相互作用,当使用者进行某种操作时,周围的环境也会做出某种反应。如使用者接触到虚拟空间中的物体,那么使用者手上应该能够感受到,若使用者对物体有所动作,物体的位置和状态也应改变。