虚拟现实技术(Virtual Reality)作为一种能够使人以沉浸的方式进入和体验人为创造的虚拟世界的计算机仿真技术,随着5G高速传输、物联网、人工智能、柔性显示、移动式高性能图形计算卡等技术的出现和发展,也受到了市场更多的关注。
根据最新发布的《IDC全球增强与虚拟现实支出指南》,2020年全球AR/VR(增强与虚拟现实)市场相关支出规模将达到188亿美元,较2019年同比增长约78．5%。同时,基于虚拟现实技术的应用和设备已经开始出现在教育、传媒、娱乐、医疗、遗产保护等诸多领域。
但无论是虚拟现实技术的规模增长,还是其在各领域的渗包括在在智慧城市、智慧工业、数字孪生领域得到更为广泛的应用和推广。
然而同时,不得不承认的是,到目前为止,虚拟现实依旧不具备渗透到大众市场的可能。AR、VR的消费级市场前景,道阻且长。
VR从诞生到推广
VR概念由来已久,早在20世纪60年代就开始萌芽,最早的VR技术甚至可以追溯到1956年的Sensorama,它集成了3D显示器、气味发生器、立体声音箱及振动座椅,内置了6部短片供人欣赏,然而巨大的体积使它无法成为商用娱乐设施。
1989年美国JaronLanier正式提出虚拟现实概念。而在1980至1990年代离,NASA先后推出了实验性头盔、耳机、手套等VR初级设备,其中,NASA在1985年研发了一款LCD光学头戴显示器,能够在小型化轻量化的前提下提供沉浸式的体验,其设计与结构后来也被广泛推广与采用。
当然,由于受制于当时芯片技术和加工工艺,需要采用昂贵的专业设备实现,因此无法面向民用市场普及,主要应用于军事训练、飞机制造、航空航天等专业领域。
在游戏、娱乐领域,一些著名的公司也曾尝试采用虚拟现实技术研发相关产品。1993年,游戏厂商世嘉曾计划为游戏机开发一款头戴式虚拟现实设备,却因在内测中反应平淡而夭折。1995年,任天堂发布了一款基于VR技术的游戏机VirtualBoy,但由于只能显示红黑两色且游戏内容分辨率和刷新率低,在不到一年时间内便宣告失败。
真正将商用虚拟现实技术带向复兴的产品是2009年问世的OculusRift,2013年推出了一款面向开发者的早期设备,价格仅为300美元,代表商用VR设备真正步入消费电子市场。
2016年是VR设备及内容生态极具里程碑意义的一年。在CES2016上,Oculus正式发售了OculusRift头戴式VR设备,同时登台的还有HTCVive和三星的GearVR。
也是从2016年开始,越来越多资本看好VR内容(影视、游戏等)市场,大量投资蜂拥而至。国内新兴游戏公司、VR工作室也陆续推出了一些高质量的VR作品,如《永恒战士VR》《Aeon》等。
尽管2016年被称为VR元年,但旋即在年尾引发“寒冬争议”。研究机构Canalys的报告显示,2017年一季度,美国消费者贡献了全球VR市场40%的销售额,日本上升到第二位,达到14%,中国的市场份额则下降到11%,退居第三位。
究其原因,还在于当一大波企业奔着眼镜、头盔等硬件而去,抢着做平台、做入口时,内容的稀缺终于掣肘了 VR 产业的良性循环。同时,VR追求的是沉浸式和场景化体验,但由于用户的参与感太过薄弱,只充当观众的用户量级显然无法支撑VR的全民热情。
2018年,在市场和技术的推动下,VR行业逐步进入恢复和上升期。同时,在5G技术支持下,产业链各方与电信运营商合力也促进了VR行业应用的加速发展。这让虚拟现实技术在视频、教育、培训以及购物和商品体验、医疗、交通、安防、生态保护等行业的应用不断显现。
今年疫情期间,由新华社、武汉大学、中国移动联合打造的全球首次5G+VR“云赏樱”,就带着武大樱花频上热搜。此外,随着珠峰高程测量的最后冲刺,中国移动又率先在海拔6500米开通了5G+VR慢直播珠峰,甚至在珠峰搭建了一个“云端舞台”,用VR直播让“雪山蹦迪”成为现实。
VR离消费级市场依旧道阻且长
在国际上,目前VR技术已经逐渐走向成熟,并且向着视觉、听觉、触觉多感官沉浸式体验的方向发展。同时,相应硬件设备也在朝着微型化、移动化发展。显然,未来 VR 的发展前景广阔,但不可否认,由于其技术、服务等体系的不完善,VR离消费级市场依旧存在一定距离。
一方面,关键技术和高端产品供给不足,虚拟现实设备的标准体系不完善,产品和系统评价指标体系尚不健全,此外,虚拟现实产品性能和质量也没有标准规范,硬件、系统、内容之间的兼容性差。
由于虚拟现实设备之间、设备和应用之间的标准尚未建立,行业级虚拟现实软硬件标准以及工业互联网设备、产品之间标识解析、数据交换、安全通信等标准尚没有出台,因此,行业应用方对大规模使用虚拟现实产品依旧缺乏信任。
其中,仅就显示性能的改进与优化来讲,VR设备要想在现有技术条件下,同时实现大视场角(FoV)、高清晰度(PPD)和轻便紧凑等理想性能依然存在技术困境。
比如,要实现视网膜屏幕效果的VR显示,单位角度像素密度要达到60PPD(确切说是57．6PPD),在保证这个参数的同时,还要达到正常人110度及以上的视场角,采用的手段就是使用光学透镜放大视场,在VR设备的狭小空间内,基本就等于2寸左右的显示部件要达到6K以上级别的水平像素总量。
此外,更优越的显示、计算、通讯性能,需要更高的能耗,无论把部分性能放在本地还是云端,计算能力和通讯能力的提升都需要更多的能源消耗。
另一方面,内容与服务较为匮乏、应用生态不完善,能满足消费者需求的爆款级、标杆级应用尚未出现,面向消费者的虚拟现实开发内容缺乏变现渠道,尚未形成良好的产业生态和正向循环。
行业应用方面,现有应用案例多是定制化解决方案,没有明晰的行业应用思路,不具备行业内大面积普及推广的条件,多行业融合应用进展路径亦不明晰。
显然,一些当前次要但非常关键,并会直接影响用户体验,进而决定用户使用意愿的问题,比如电子部件的发热对于佩戴型设备非常棘手,高计算能力、高通讯带宽都会带来更严重的发热,设备发热量和散热方式将会成为后续产品开发的重点研究领域。
另外,眼镜型设备都隐含有定制化需要,用户瞳距、是否为近视眼、近视程度、用眼习惯等都直接影响着每一个消费者的使用意愿。
当然,任何科技的落地都无法绕靠伦理的大考,科技的发展赋予了“虚拟与现实”新的含义。电脑模拟三维空间的虚拟世界,提供关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,没有限制地观察三维空间内的事物。
但这同时也让虚拟与现实的界限愈发模糊,什么是虚拟,什么是现实,现实止于哪,虚拟又始于哪?虚拟现实带来的沉浸式体验会对用户的精神、心理状态带来何种影响,又是否会改变用户在脱离虚拟世界后的行为,都是在虚拟现实必然面对的伦理问题。
时下,VR产业整体发展正遇技术变革的机遇期,以技术创新为支撑,以应用示范为突破口,以产业整合为主线．以平台集聚为中心,以筑建“VR+”为目的地已清晰可见,但路线图仍需更多努力和探索。
