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虛擬現(xiàn)實
一名女子在 2022 世界移動通信大會上通過虛擬現(xiàn)實技術在“元宇宙”中體驗音樂會。來源:新華社
虛擬現(xiàn)實應用正加速普及,進入產(chǎn)業(yè)化和場景化應用融合發(fā)展階段,呈現(xiàn)從創(chuàng)新應用到常態(tài)應用的產(chǎn)業(yè)趨勢。
通過模擬現(xiàn)實世界中的事物為生產(chǎn)生活服務,是科技發(fā)展的積極成果和人類實現(xiàn)進步的重要手段。高性能計算、計算機圖形學、自然人機交互等技術的發(fā)展,讓虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality,簡稱VR)走進人類生活,帶動仿真水平實現(xiàn)質(zhì)量飛躍的同時,也為現(xiàn)實生活帶來便利和樂趣。從2008年北京奧運會的數(shù)字圖像到上海世博會的“在線世博”,從虛擬校園到虛擬教學,從虛擬醫(yī)院、虛擬解剖到沉浸式設計、虛擬組裝和虛擬游戲等,經(jīng)歷多年發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術逐漸進入大眾消費領域,給人們帶來全新體驗,也逐漸發(fā)展成為不可忽視的消費市場與產(chǎn)業(yè)趨勢。
VR產(chǎn)業(yè)走向成熟
1935年,作家斯坦利·溫鮑姆在小說中描述了一款VR眼鏡,提出了包括視覺、嗅覺、觸覺等全方位沉浸式體驗的虛擬現(xiàn)實概念。該小說被認為是世界上最早提出虛擬現(xiàn)實概念的作品。
1962年,攝影師摩登·海里戈研發(fā)出第一臺虛擬現(xiàn)實原形機,后來被用來進行模擬飛行訓練。此時,虛擬現(xiàn)實技術仍僅限于研究,并沒有生產(chǎn)出可以交付到使用者手上的產(chǎn)品。
1994年,日本游戲公司世嘉和任天堂分別針對游戲產(chǎn)業(yè)陸續(xù)推出世嘉VR-1和Virtual Boy等產(chǎn)品,當時在行業(yè)內(nèi)引起了不小轟動。只不過,因為設備成本高、內(nèi)容應用水平一般,最后普及率并不高。
隨著Oculus、HTC、索尼等公司的努力,VR產(chǎn)品在2016年迎來了一次大爆發(fā)。這一階段的產(chǎn)品擁有更親民的設備定價,更強大的內(nèi)容體驗與交互手段,輔以強大的資本支持與市場推廣,整個虛擬現(xiàn)實行業(yè)正式進入爆發(fā)成長期。
對中國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)來說,2016年也是比較特別的一年。當年二季度以后,HTC、三星、索尼等公司的VR產(chǎn)品相繼在中國市場出貨,華為、小米等也宣布進入虛擬現(xiàn)實市場,且大多集中在VR硬件領域。中國信息通信研究院與華為技術有限公司聯(lián)合撰寫發(fā)布的《虛擬(增強)現(xiàn)實白皮書(2017年)》將虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的發(fā)展劃分了五個階段:
2016年以前:VR產(chǎn)業(yè)尚未成熟,無沉浸體驗;
2016年-2017年,VR產(chǎn)業(yè)初步商業(yè)化,提供初級沉浸體驗;
2018年-2019年:產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展,可以提供部分沉浸體驗;
2020年-2022年:部分關鍵硬件性能、內(nèi)容質(zhì)量取得較大提升,可以提供深度沉浸體驗;
2023年-2027年:產(chǎn)業(yè)進入成熟期,可以提供完全沉浸體驗。
可以看出,我國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)正在從第四階段向第五階段跨進。自工信部發(fā)布《關于加快推進虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》(2018年12月)以來,在政產(chǎn)學研用各方共同努力下,我國虛擬現(xiàn)實技術、產(chǎn)品、應用創(chuàng)新表現(xiàn)活躍,產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得長足進步。
虛擬現(xiàn)實內(nèi)容大致可以分為兩部分,一個是面對普通消費者的V2C部分,另一個是面對細分行業(yè)的V2B部分。前者主要涉及消費者熟悉的娛樂領域,比如視頻、直播、游戲等;后者較為復雜,延伸領域也隨著技術發(fā)展日益增多,集中但不限于教育、旅游、房地產(chǎn)、家具裝潢、醫(yī)療等。
“這兩個不同的方向,其實都已經(jīng)出現(xiàn)了比較成熟的應用案例,但二者存在區(qū)別。在V2C領域,一提到虛擬現(xiàn)實,我們很容易想到戴上眼鏡玩游戲,這是一個人類沉浸到數(shù)字為我們制造的世界當中去的過程;在V2B領域,虛擬現(xiàn)實更多是構造虛擬場景并且讓機器或者產(chǎn)品到其中去運行的一個過程。兩個領域整體上對精度和復雜度的要求都比較高。”中國社會科學院工業(yè)經(jīng)濟研究所工業(yè)發(fā)展研究室主任鄧洲這樣告訴《經(jīng)濟》雜志、經(jīng)濟網(wǎng)記者。
鄧洲表示,有一種通俗但并不完全準確的理解,即虛擬現(xiàn)實本身是人類走向“元宇宙”(數(shù)字世界)的橋梁或通道。“未來,如果人類真的打造了一個數(shù)字世界,人類如何進入到這個世界中去呢?虛擬現(xiàn)實技術可能成為手段之一。與電腦、智能手機比較,虛擬現(xiàn)實并非一種單純的技術,它以很多信息技術為基礎,更側重應用和內(nèi)容。因此,從‘橋梁’角度理解,它的未來非常值得期待。”
產(chǎn)業(yè)鏈欣欣向榮
中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院最新發(fā)布的《虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2022年)》(以下簡稱《白皮書》)指出,我國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,已經(jīng)形成較為完善的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)生態(tài),且呈現(xiàn)以下特點。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實(AR)終端市場迅速擴大,開啟虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)爆發(fā)增長新空間。2021年,我國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為1129億元。
核心技術走向成熟??萍季揞^持續(xù)發(fā)力虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè),虛擬現(xiàn)實的傳感、交互、建模、呈現(xiàn)技術不斷取得突破,用戶在交互、顯示、重量等方面的體驗感不斷提升。傳感技術方面,眼動追蹤、表情捕捉等技術進入應用階段。建模技術方面,GPU加速器、FPGA加速器技術和5G傳輸技術走向成熟,帶動圖像引擎和渲染算法優(yōu)化發(fā)展。交互技術方面,視覺、觸覺、聽覺、動作等多感官多通道交互技術發(fā)展迅速。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)日臻完善。我國已形成較為完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系,虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)政策、資金、人才等產(chǎn)業(yè)要素加速融通,產(chǎn)業(yè)進入新一輪快速發(fā)展期。終端硬件環(huán)節(jié),國內(nèi)廠商創(chuàng)新能力顯著提升,各類虛擬現(xiàn)實終端產(chǎn)品不斷推出,體積、重量、續(xù)航、散熱等指標持續(xù)優(yōu)化。關鍵技術環(huán)節(jié),近眼顯示、網(wǎng)絡傳輸、渲染處理、感知交互、建模等技術體系不斷進步。
人才方面,虛擬現(xiàn)實人才培養(yǎng)體系基本建立,涵括職業(yè)教育、本科教育、碩士和博士培養(yǎng)。2020年,人力資源社會保障部會同市場監(jiān)管總局、國家統(tǒng)計局聯(lián)合發(fā)布16個新職業(yè)信息,其中,“虛擬現(xiàn)實工程技術人員”被正式確立為新職業(yè)。2021年,《虛擬現(xiàn)實工程技術人員國家職業(yè)技術技能標準》的公布,為虛擬現(xiàn)實技術人員培養(yǎng)提供了評價標準,相關大賽、技能培訓和考核已陸續(xù)開展,為提高虛擬現(xiàn)實相關專業(yè)技術人才的素質(zhì)、規(guī)范化培養(yǎng)和社會化評價提供了有力支撐。在國家政策支持和各方力量的共同努力下,全國已有20多所高等院校開設了虛擬現(xiàn)實本科專業(yè),約200家職業(yè)院校開設了虛擬現(xiàn)實應用技術專科專業(yè)。
整體上,虛擬現(xiàn)實應用正加速普及,進入產(chǎn)業(yè)化和場景化應用融合發(fā)展階段,呈現(xiàn)從創(chuàng)新應用到常態(tài)應用的產(chǎn)業(yè)趨勢。虛擬現(xiàn)實技術在舞臺藝術、體育智慧觀賽、新文化弘揚、教育、醫(yī)療等領域普遍試用或應用。特別值得一提的是,在新冠肺炎疫情背景下,非接觸式經(jīng)濟取得發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術在守好疫情防線、線上教育、遠程運維、遠程醫(yī)療等方面發(fā)揮了積極作用。
5G助力應用落地
當前形勢下,談論任何前沿科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,幾乎都離不開5G。
2022年11月1日,工信部、教育部等五部門聯(lián)合發(fā)布《虛擬現(xiàn)實與行業(yè)應用融合發(fā)展行動計劃(2022-2026年)》(以下簡稱《行動計劃》),對今后進一步增強虛擬現(xiàn)實全產(chǎn)業(yè)鏈條供給能力、加速多行業(yè)多場景應用落地等舉措進行了規(guī)劃與布局?!缎袆佑媱潯窂娬{(diào)了“推進關鍵技術融合創(chuàng)新”,指出要強化虛擬現(xiàn)實與5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生等新一代信息技術的深度融合,疊加“虛擬現(xiàn)實+”賦能能力。
事實上,運營商入局虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)由來已久。
2020年,中國電信與華為合作,聯(lián)合打造“中國電信天翼云VR能力開放平臺”,以服務形式對外開放云VR核心能力,助力生態(tài)合作伙伴快速構建虛擬現(xiàn)實應用。
2021年,中國移動批準在江西設立“中國移動虛擬現(xiàn)實創(chuàng)新中心”,專注于虛擬現(xiàn)實的研究和應用推廣,聚焦文旅、教育、數(shù)字孿生等領域的拓展,帶動項目簽約累計金額達4億元。
同年10月份,中國聯(lián)通VR基地(靈境視訊)首次亮相,展出VR工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、VR職業(yè)教育實訓、VR醫(yī)療遠程示教等十大“聯(lián)通云VR”應用,持續(xù)推進內(nèi)容制作、內(nèi)容運營、產(chǎn)業(yè)孵化等。
我國虛擬現(xiàn)實市場前景廣闊?!缎袆佑媱潯芬蔡岢觯?026年,我國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模(含相關硬件、軟件、應用等)要超過3500億元,虛擬現(xiàn)實終端銷量要超過2500萬臺,培育100家具有較強創(chuàng)新能力和行業(yè)影響力的骨干企業(yè),打造10個具有區(qū)域影響力、引領虛擬現(xiàn)實生態(tài)發(fā)展的集聚區(qū),建成10個產(chǎn)業(yè)公共服務平臺??梢哉f,深耕VR市場,各市場主體尤其是運營商大有可為。
“從技術特點來看,5G是基礎、平臺性技術,和VR/AR技術相融合,能催生出種類豐富的虛擬現(xiàn)實應用。5G能解決虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品因為帶寬不夠和時延長帶來的圖像渲染能力不足、終端移動性差、互動體驗不強等痛點問題。5G給虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的優(yōu)勢很多,例如在采集端,5G為VR/AR內(nèi)容的實時采集數(shù)據(jù)傳輸提供大容量通道;在運算端,5G可以將VR/AR設備的算力需求轉(zhuǎn)向云端,省去現(xiàn)有設備中的計算模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊,減輕設備重量;在傳輸端,5G能使VR/AR設備擺脫有線傳輸線纜的束縛,通過無線方式獲得高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接;在顯示端,5G能夠保持終端、云端的穩(wěn)定快速連接,使VR視頻數(shù)據(jù)延遲達毫秒級(4G環(huán)境下,網(wǎng)絡信號傳輸?shù)难訒r約為40毫秒),有效減輕用戶的不適感。”接受《經(jīng)濟》雜志、經(jīng)濟網(wǎng)記者采訪時,賽迪研究院電子信息研究所消費電子產(chǎn)業(yè)研究室主任趙燕詳細分析說。
趙燕指出,我國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)與5G融合目前呈現(xiàn)如下特點。
5G商用使能VR/AR業(yè)務,助力虛擬現(xiàn)實終端輕型化和移動化。5G技術提供的高峰值速率、毫秒級的傳輸時延和千億級的連接能力使能云化VR/AR業(yè)務發(fā)展,降低對虛擬現(xiàn)實終端側的要求。通過圖像渲染上云、內(nèi)容制作上云,結合邊緣計算和AI技術的應用,能解決虛擬現(xiàn)實終端產(chǎn)品圖像渲染能力不足、終端移動性差、互動體驗不強等痛點問題,大幅降低了終端的電池續(xù)航、體積、存儲能力的要求,有效降低終端成本和對計算硬件的依賴性,同時推動終端輕型化和移動化。
5G助力VR/AR應用推廣。“5G+AR”助力疫情防控,多地使用了基于5G網(wǎng)絡的AR防疫測溫系統(tǒng),能降低人群接觸風險,提高一線防控效率。“5G+VR”助力提高醫(yī)療智能化水平,家屬在隔離病房外佩戴VR眼鏡就可以進行無接觸式探視,減少醫(yī)護人員與病患的直接接觸。“5G+VR”助力文化娛樂消費升級,2020年中央廣播電視總臺對“雷神山醫(yī)院”施工現(xiàn)場進行全景VR直播,使用中國電信5G網(wǎng)絡平臺的支持,讓千萬用戶親身感受熱火朝天的施工過程。“5G+AR”助力工業(yè)制造提質(zhì)增效,海爾聯(lián)合中國移動、華為建設智能+5G互聯(lián)工廠,實現(xiàn)5G網(wǎng)絡下的AR異地遠程作業(yè)指導,能提升生產(chǎn)效率、降低制造成本、優(yōu)化產(chǎn)能指標。“5G+VR”助力教育數(shù)字化升級,5G云VR智慧教育解決方案,能讓異地的學生沉浸式低時延共上一堂課,促進優(yōu)質(zhì)教育均衡發(fā)展。
掘金VR有原則
除了《行動計劃》,2022年,我國國家層面和地方還陸續(xù)發(fā)布了其他與虛擬現(xiàn)實相關的產(chǎn)業(yè)政策。
2022年1月份,《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》指出,打造智慧共享的新型數(shù)字生活,創(chuàng)新發(fā)展“云生活”服務,深化人工智能、虛擬現(xiàn)實、8K高清視頻等技術的融合,拓展社交、購物、娛樂、展覽等領域的應用,促進生活消費品質(zhì)升級。
同月,《“十四五”旅游業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出,加快推動大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈及5G、北斗系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等新技術在旅游領域的應用普及,以科技創(chuàng)新提升旅游業(yè)發(fā)展水平。
2022年,地方政府層面也紛紛推出與虛擬現(xiàn)實相關的產(chǎn)業(yè)政策。例如2022年7月份,山西省發(fā)布《推動工業(yè)文化發(fā)展實施方案(2021-2025)》,強調(diào)支持利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等新一代信息技術,推動工業(yè)文化創(chuàng)新發(fā)展,催生文化創(chuàng)意新業(yè)態(tài),拓展工業(yè)文化消費新空間;支持工業(yè)文化項目利用虛擬現(xiàn)實、全息成像、裸眼三維圖形顯示(裸眼3D)、交互娛樂引擎開發(fā)、工業(yè)文化資源數(shù)字化處理、互動影視等技術,增強工業(yè)文化創(chuàng)意產(chǎn)品的文化承載力、展現(xiàn)力和傳播力。
一系列政策的效果很快體現(xiàn)在嗅覺靈敏的資本市場中。
據(jù)《白皮書》披露,2022年上半年,我國VR/AR產(chǎn)業(yè)融資并購金額為61.9億元,較上年同期上漲67%;并購數(shù)量為68起,同比增長45%。而《行動計劃》的頒布,更是讓虛擬現(xiàn)實成為2022年11月份的二級市場大熱點。
“當前,我國資本市場對虛擬現(xiàn)實的青睞離不開以下三點:國家發(fā)展戰(zhàn)略支撐、國內(nèi)行業(yè)快速發(fā)展、可執(zhí)行可落地的成果已出現(xiàn)。在創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的大背景下,國家戰(zhàn)略的引導,確實帶動了資本的投入與關注。過去數(shù)年,虛擬現(xiàn)實技術已經(jīng)從實驗室研發(fā)及單一技術取得突破,走向了應用和產(chǎn)業(yè)的融合。這些成就也會吸引資本前來。從已經(jīng)落地的成果看,未來,虛擬現(xiàn)實技術會為人類生活帶來很大改變,盡管一些應用場景還不是很成熟,但已有的試點已經(jīng)充分展示了虛擬現(xiàn)實技術的優(yōu)越性。上述現(xiàn)實因素都促進了資本市場對VR技術和產(chǎn)業(yè)的重視與市場拓展。”接受《經(jīng)濟》雜志、經(jīng)濟網(wǎng)記者采訪時,中國社會科學院財經(jīng)戰(zhàn)略研究院財政研究室主任何代欣這樣分析。
何代欣指出,資本對虛擬現(xiàn)實技術的投入還在發(fā)展過程中,因此個人或企業(yè)入局至少要把握如下原則:要充分了解行業(yè)發(fā)展和整體趨勢,要對國家政策與支持重點進行分析、思考,要對虛擬現(xiàn)實行業(yè)發(fā)展與整個經(jīng)濟社會需求之間的關聯(lián)有階段性的判斷。
何代欣強調(diào):“國家支持虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)核心技術創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)服務體系建設加快融合的方向,十分明確。這里面重點關注的是增強創(chuàng)新能力、持續(xù)完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)、追求融合應用成效三個方面。同時,我們也要注意處理好政府和市場的關系,需要政府做的,政府要積極推進;需要市場做的,行業(yè)和產(chǎn)業(yè)要勇敢地自主成長。”
來源/《經(jīng)濟》雜志、經(jīng)濟網(wǎng)
記者/寇佳麗