我國虛擬現實迎新一輪熱潮 技術發(fā)展趨勢如何？

? ?　目前，各國相繼從政府視角提出有關虛擬現實發(fā)展規(guī)劃的頂層設計。美國政府的“國家網絡與信息技術研發(fā)計劃”在其2016財年預算中提出了八項研發(fā)重點，計劃未來一年在投入約41億美元開展相關研發(fā)工作，其中，對虛擬現實所涉及的人機交互和信息管理領域的預算每年占比達20%，在八個領域中位列第二。歐盟在經費高達800億歐元的“地平線2020”計劃中列出了信息與通信技術領域的37個項目，直接涉及智能人機交互的有4個。日本政府早在2007年就發(fā)布了到2025年的科學技術發(fā)展路線圖《創(chuàng)新25戰(zhàn)略》，將虛擬現實等技術納入其中。
　　
　　在我國，虛擬現實受到了工業(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、聯想等均制定了相關規(guī)劃，同時還涌現了諾亦騰、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。

　　一、虛擬現實的三大發(fā)展重點技術領域——顯示、芯片、交互追蹤。
　　
　　在新型顯示領域，以AMOLED、光場顯示等技術為代表的高分辨率顯示、柔性顯示成為VR/AR發(fā)展趨勢。相較于傳統(tǒng)主導的LCD顯示，高性能AMOLED顯示具備響應速度快、重量低、功耗低、防藍光、成本下降趨勢明顯等特點。此外，高性能AMOLED顯示在降低眩暈感、能耗、成本、健康風險的同時，提高產品便攜性。由于柔性AMOLED 在VR頭顯減重與便攜性方面具備實際意義，未來有望成為進階重要發(fā)展路線。
　　
　　在芯片領域，高性能GPU與5G成為VR計算處理與無線通信方面的發(fā)展趨勢。由于VR對在高畫質下場景的實時建模及渲染能力具備高要求，因此，高性能GPU成為虛擬現實中計算處理能力的核心體現。目前，國際廠商英偉達、AMD、imagination、高通及ARM等均在虛擬現實領域有所布局，頻發(fā)配套SDK，以提高GPU在VR方面性能表現。對無線傳輸而言，高分辨率、全視角顯示帶來虛擬現實高沉浸感的同時，對數據傳輸帶來了不小的挑戰(zhàn)。目前，虛擬現實設備主要通過有線方式進行數據傳輸，隨著5G的到來，VR內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。
　　
　　在追蹤交互領域，傳感融合與三位注冊建模成為發(fā)展趨勢。多傳感器信息融合實際上是對人腦綜合處理復雜問題的一種功能模擬。與單傳感器相比，運用多傳感器信息融合技術解決探測、跟蹤和目標識別等問題，增強采集數據可信度及精度、擴展數據采集的空間覆蓋率，是數據采集技術的發(fā)展重點。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，能實時為用戶周圍的環(huán)境進三維建模，從而為VR設備加入類似人類對空間和運動的感知能力。
　　
　　?二、虛擬現實對產業(yè)結構、產業(yè)融合與應用服務產生什么影響?
　　
　　(一)助推產業(yè)變革。虛擬現實產業(yè)輻射面廣，帶動性強，從ICT產業(yè)“云管端”的結構劃分看，VR的影響力不僅局限于端設備領域，考慮到超高清、低時延與360度全景等因素對網絡傳輸的更高要求，虛擬現實將為管設備、乃至云設備市場提供發(fā)展動能，這也從側面解釋了思科等網絡設備巨頭近年來密集收購VR廠商的動因。另外，從ICT產業(yè)配套看，虛擬現實將加速上游關鍵元器件產業(yè)升級進程，例如在顯示領域，VR加快了OLED在中小尺寸市場對傳統(tǒng)液晶屏幕的替代速度。在芯片領域，適用于VR的高端GPU市場持續(xù)快速增長。研究表明，自大型機問世以來，每隔十年會出現全新的終端形態(tài)，隨之而來的是用戶或設備數規(guī)模提升1個量級，隨著智能化、互聯網化與社會經濟、人民生活的結合日益緊密，虛擬現實有望掀起繼智能手機后的新一輪產業(yè)發(fā)展浪潮。

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　 ? (二)促進融合創(chuàng)新。虛擬現實是多個產業(yè)交叉融合的新興領域，電子、通信、文化等數個萬億級產業(yè)匯聚在一起，塑造出新的發(fā)展模式。按照國務院的決策部署，中國要進入創(chuàng)新國家行列并引領創(chuàng)新發(fā)展，需要從過去被動跟隨為主走向未來創(chuàng)新引領為主。目前，我國已經在高端芯片、新型顯示、人工智能、5G通信等領域取得了一定成果，通過對這些領域的組合式創(chuàng)新，以虛擬現實為產業(yè)抓手，能夠推動不同領域的跨界融合，進而定義新產品與新技術，乃至裂變出顛覆式的新市場和新標準。例如為了改善VR體驗，系統(tǒng)時延應低于20毫秒，而實現這一標準創(chuàng)新需要傳感采集、GPU渲染、數據傳輸、近眼顯示、軟件算法等方面的深度融合。
　　
　　(三)繁榮服務市場。虛擬現實業(yè)務形態(tài)豐富，產業(yè)潛力大、社會效益強。目前，主要應用于視頻游戲、事件直播、視頻娛樂、醫(yī)療保健、房地產、零售、教育、工程和軍事等行業(yè)，并正在加速向生活與生產領域滲透。對于大眾市場，體驗式消費時代為以虛擬現實為特點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VR技術的“Buy ”購物服務。對于行業(yè)應用，虛擬現實全面提升工業(yè)協(xié)同設計、智能制造能力。寶馬計劃將在未來汽車設計中采用VR設備。另外，哈薩克斯坦鋼鐵廠工人在試用VR設備工作后，產出效率顯著提升。
　　
　　三、發(fā)展虛擬現實技術還可以怎么做?一是突破關鍵技術。
　　
　　一是突破關鍵技術。聚焦高性能OLED、融合顯示、傳感融合、GPU、5G、人工智能等關鍵領域，加快技術突破。加速推進關鍵元器件國產化進程，研發(fā)安全可靠的軟硬件解決方案，建議組織光學、電子學、計算機科學等學科的優(yōu)勢單位，聯合醫(yī)學、心理學、認知科學等領域的研究機構，以虛擬現實設備的適人化等為切入點，創(chuàng)新一批具有國際領先水平的自主知識產權技術和產品。
　　
　　二是加強政策扶持。充分發(fā)揮政府在推進產業(yè)發(fā)展方面的積極作用，結合產業(yè)發(fā)展重點，加大對技術創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新和服務創(chuàng)新等基礎研究與成果轉化的扶持力度，逐步構建支持VR創(chuàng)業(yè)和產學研用結合的政策法規(guī)體系，建立官產學研用緊密合作的成果共享機制，推進新型顯示、傳感融合、感知計算、無線通信、追蹤交互等共性關鍵技術的交流合作和共享應用，不斷優(yōu)化產業(yè)發(fā)展環(huán)境。
　　
　　三是建立健全標準與測試驗證體系。對接國內外相關標準，考慮人眼的視覺特性與生理安全，建立健全適用于虛擬現實領域，覆蓋傳感、通信、芯片、顯示、交互等關鍵技術標準。發(fā)揮本市技術標桿作用，探索VR產品的測試驗證方法，通過對原型產品和系統(tǒng)的開發(fā)與測試積累，加快相關關鍵技術的應用示范，推動相關法律法規(guī)的建立與完善，促進VR的產業(yè)化發(fā)展。 四是加強安全監(jiān)管。在光生物安全性方面，積極有序開展專業(yè)化的安全測試與評估，如眼睛紅外輻射危害、視網膜熱危害等。此外，為用戶提供真實虛擬現實社交體驗的同時,對騷擾，網絡暴力等進行合理監(jiān)管。