虛擬現實走向成熟 還有哪些難題需解決

虛擬現實融合了三維顯示、計算機建模、傳感測量和人機交互等多種前沿技術，是新一代信息技術的集大成者。作為繼計算機、智能手機之后的又一通用性技術平臺，虛擬現實與教育、軍事、制造、娛樂、醫療、文化藝術、旅游等行業領域的深度融合，未來有望帶來超過萬億美元的產值效益，并對人類認識世界、改造世界的方式方法帶來顛覆式變革。

2016年是虛擬現實產業的啟航元年，消費級、行業級VR產品不斷涌現，產業關注度不斷提高，發展戰略窗口期已然形成。同時，社會各界對虛擬現實產品及應用的理解不斷深入，市場預期趨于理性，投資方向更加明確。2017年，在政策引導和市場需求的雙重驅動下，虛擬現實若干共性技術難題有望得到解決，市場產能得以釋放，產業將迎來快速上升期。

一、市場規模持續增長 技術加速成熟

2016年以來，隨著一系列VR消費端產品的成熟落地和市場普及，我國虛擬現實產業規?？焖僭鲩L。根據GFK數據，2016年上半年中國市場VR設備總銷量為167萬臺，預計全年銷量達到400萬臺，市場規模突破60億元，較2015年增長290%。消費級VR產品成為拉動市場規模增長的主力。

同時，國內的創新型企業和創業團隊快速跟進，高密度地推出各類虛擬現實設備，以及以視頻游戲娛樂為代表的虛擬現實應用。京東方等企業正加快研發適用于VR的低延遲AMOLED顯示屏，并將于2020年前量產。暴風魔鏡、大朋看看、靈境小白等企業已經開展了虛擬現實整機設備研發。愛奇藝、樂視、騰訊等互聯網企業積極搭建了VR應用開發和內容分發平臺，已有超過2700余款視頻和800余款游戲。行業創新型應用產品不斷涌現，例如北京曼恒數字技術有限公司開發的可視化虛擬設計平臺目前已經被應用在國產大飛機的艙內設計中;諾亦騰研發的慣性動作捕捉技術達到了國際先進水平，在春晚、世界杯轉播等節目中得到了應用。

2017年，隨著消費需求的進一步擴大和投資資本的拉動，虛擬現實技術將加速成熟，VR設備的屏幕刷新率、屏幕分辨率、延遲時間，以及軟件開發工具、數據接口、人體健康適用性等事實標準將逐步確立，用戶體驗將大幅提升。設備運算能力、輸入設備姿態矯正、復位功能、精準度，傳輸設備提速和無線化，更小體積硬件下的續航能力和存儲容量，配套系統和中間件開發等技術能力也將日趨完善。

產業生態構建方面，大量內容公司投入虛擬現實內容的開發制作，包括PGC、UGC、影視劇、直播以及游戲等虛擬現實內容的數量和質量將會得到質的提升。中視典、暴風魔鏡、大朋、Pico等廠商紛紛搭建平臺，并開放自己的軟件開發工具包(SDK)，生態系統構建將進一步提速。未來VR的生態系統之爭將會愈演愈烈，國內品牌需要加速構建自己的生態系統，同時也要融入與國際主流生態圈。

在此背景下，VR產業投資趨于理性，方向更加明晰。2016年，國內外巨頭紛紛布局VR產業，其中中國資本超過全球投資的一半。前三季度VR/AR領域的投資金額分別為17億美元(其中近10億美元來自中國)、2億美元和5億美元。中國的VR資本超過一半的資金流向了國外的VR/AR公司，其中阿里巴巴7億美元投資AR公司MagicLeap，盛大集團3.5億美元投資VR主題公園TheVoid，網易、中信、華人文化8000萬美元投資VR直播公司NextVR，盛大集團和水晶光電1500萬美元投資AR廠商Lumus，三七互娛316萬美元投資VR提供商Archiact，騰訊、聯想投資美國著名的增強現實科技公司Meta，游久游戲投資的VR虛擬角色提供商PLFX。國內的VR設備商及內容公司也收到巨額融資，其中VR硬件設備商暴風魔鏡獲得2.3億元融資，VR電影內容商蘭亭科技獲得3150元融資等。中國VR資本加速出海，一方面表明國內科技資本已具備高科技領域全球戰略布局能力，另一方面也反映出國內虛擬現實團隊在原始創新、技術產品開發方面鮮有亮點，產品市場前景和企業成長不可持續。

目前，不少VR硬件公司已經出現裁員、倒閉，早期進入VR行業的暴風魔鏡在2016年10月進行了大規模裁員，公司團隊從500人裁減到300人。預計2017年，VR行業將經歷一個擠出泡沫的過程，資本盲目跟風的情況減少，VR投資將趨向理性化。VR投資方向更加明晰，資本進一步匯集在具有自身研發能力、掌握核心技術、市場前景良好、收益率高的企業。目前來看，VR的投資熱點有：標桿性的、高品質的VR電影制作，光場顯示技術，增強現實相關技術，高附加值、高收益率的行業應用，如高端裝備制造、風險職業培訓等。

虛擬現實在行業端應用的共性結合點可歸納為三個方面：一是規劃決策，二是設計評價，三是訓練體驗。國家發改委虛擬現實/增強現實技術及應用國家工程實驗室的創建，以及《中國制造2025》國家制造業創新中心建設，將進一步明確制造領域虛擬現實技術的應用場景，推動虛擬三維設計、虛擬裝配、虛擬維修等新型生產方式形成，提升研發、制造、流通、服務等各環節生產效率。教育部成立了虛擬現實應用教育部工程研究中心，將推進虛擬現實在教育行業中的應用，基礎教育、高職教育、科研教育等一體化解決方案未來將相繼落地開花。此外，虛擬現實和健康醫療、養老關懷、文化教育等領域進一步融合，將創新社會服務方式，有效緩解醫療、養老、教育等社會公共資源不均衡問題，促進社會和諧發展。

當前，政府投資熱情高漲，地方產業載體建設加速，虛擬現實得到從中央到政府的高度重視，VR產業相關的政策、規劃紛紛出臺?！?ldquo;十三五”國家科技創新規劃》、《“互聯網+”人工智能三年行動實施方案》和《智能硬件產業創新發展專項行動(2016-2018年)》等國家政策先后出臺，明確提出鼓勵和支持VR產業的發展。我國多地政府紛紛啟動規劃或建設虛擬現實產業基地，南昌、福州、貴安、青島、成都、鄭州、嘉興、武漢、寧波、重慶、長沙等地已經或者正在進行VR產業的相關規劃，地方VR產業園、VR小鎮、VR孵化器紛紛開始興建。2017年，虛擬現實的地方產業載體建設將進一步加速，相應的地方政策將陸續出臺，地方虛擬現實產業園、VR小鎮和孵化器也將建成。

二、共性難點亟待解決

(一)共性技術短板凸顯，仍需要長期積累沉淀

當前，虛擬現實產業進入高速發展階段，但是產業在基礎技術方面仍存在一些共性難點和問題，如眩暈感消除、光場三維顯示、實時三維建模等。對于我國來說，關鍵共性技術短板問題更加凸顯。特別是，動態環境建模、三維圖像加速、自然人機交互、網絡分布式應用等核心關鍵技術領域積累不足，產業鏈上游主控芯片、核心光學器件、高端傳感器等關鍵器件嚴重缺失，新型材料、人體工學設計、仿真系統、開發工具等相關配套技術不成熟等等。2016年，我國通過推動產學研合作、成立產業聯盟、建設產業創新中心等多種方式，為推進虛擬現實產業關鍵共性技術研發進行了積極謀劃布局。同時，依靠近幾年的科研投入，已經在人機交互、行業應用等方面擁有了一定的技術儲備。但是，要真正解決共性技術短板不是一朝一夕的事，需要長期的積累和沉淀，逐步從單點技術突破階段進入到系統性創新突破階段。

(二)標準化取得一定成效，但仍有較大欠缺

我國高度重視虛擬現實產業標準問題，正在加快構建針對虛擬現實技術、內容等多個方面的標準化機制，虛擬現實技術標準化工作取得了一定成效。例如，全國信標委圖形圖像分委會提出了虛擬人體交互、虛擬現實自動化測試框架兩項重大標準提案，引起業界廣泛關注。但是，從整體來看，我國虛擬現實標準仍有欠缺，標準化仍然是一項任重道遠的工作。例如，軟硬件和內容廠商仍以各自為戰為主，視場角、觀看距離等參數上定義不同造成了應用程序、VR設備和內容之間兼容性差，對產品技術和市場發展造成障礙;針對VR設備的電氣和電磁兼容安全標準缺失，用戶人身安全存在隱患;對VR構建的虛擬世界對人體心理生理狀況會造成何種影響的評價標準空白等等。未來，虛擬現實標準將與技術和產業繼續互為促進、共同發展。

(三)內容相對匱乏，應用生態亟待建立

由于在基礎技術環節存在不足，內容和應用成為我國虛擬現實產業發展的主戰場，2016年我國虛擬現實產業的重要進展也主要集中在內容和應用領域。但是，當前虛擬現實內容仍較為匱乏，應用范圍和影響力仍顯不足。一是針對虛擬現實應用的影視、游戲、直播等消費級文化娛樂內容供應嚴重不足，現有數字內容向虛擬現實產品移植投入高、難度大，已有虛擬現實產品內容體驗不佳、用戶黏性較低。在各個行業應用領域中，缺乏統一規范的虛擬現實物理和行為模型，應用開發成本較高。二是國內企業在虛擬現實產品形態、應用場景、內容提供等方面普遍缺乏定義能力，應用開發工具缺乏，系統集成能力不足。面向醫療、娛樂、教育、工業制造、商業等領域的應用場景、目標需求尚未明確，應用生態和服務體系尚不健全。

(四)企業“一哄而上”，高端產業低端化需要警惕

當前，產業出現了“一哄而上”、“高端產業低端化”等新興產業發展的共性特征。一是企業出現盲目發展勢頭。國內部分企業或創業團隊抓住虛擬現實關注度不斷提升的契機通過“炒概念”來獲取投資，但大部分產品集中于結構簡單、不需要復雜電子元件、成本低廉的移動端VR設備，相對于傳統智能終端技術提升不明顯，個性化、差異化應用缺乏。隨著越來越多信息技術及互聯網企業的加入，虛擬現實市場極易重蹈類似智能手機“低價競爭”的覆轍。二是地方政府發展熱情過于高漲。目前，重慶、南昌、貴州、青島、成都、鄭州、嘉興、武漢、寧波、長沙等城市正在規劃發展虛擬現實產業，加快建設VR小鎮、VR產業基地(產業園)、VR孵化器等產業載體。但是，不少地方政府產業存在著重招商引資、輕技術創新、輕人才培養的傾向，產業趨同化競爭開始凸顯。未來，隨著資本和政策熱度下降，產業“一哄而上”和低端化、同質化發展帶來的弊端將逐步顯現，必將經歷一番洗牌和陣痛才能步入理性發展階段。

(五)人才缺口巨大，人才隊伍建設任重道遠

虛擬現實核心技術涉足圖形圖像、交互、光學、計算等多個尖端領域，對于人才的要求較為嚴苛。當前，我國虛擬現實技術人員大多是從游戲、動漫、3D仿真、模型等行業轉型而來，由于行業技術間的差異性，這些人才要快速融入虛擬現實領域仍較為困難。此外，根據LinkedIn(領英)發布的數據顯示，在全球虛擬現實人才的三大梯隊中，美國、英國、中國的人才占比分別為40%、8%和2%。而從人才需求來看，中國的虛擬現實人才需求量達18%，僅次于美國。也就是說，中國面臨巨大的虛擬現實人才缺口，預計2020年我國人才缺口將達80萬以上。如果不能很好地解決人才問題，虛擬現實產業快速健康發展將成為空談。因此，亟須強化人才隊伍建設工作，在培養本土優質人才的同時，加快對海外創新型企業的并購和高端人才的引進。

三、五大對策聯合發力

(一)加強共性技術攻關，優化產業發展環境

在國內已有的技術儲備基礎上，聯合產學研力量以及醫學、心理學、認知科學等資源，強化在虛擬現實核心芯片、顯示器件、光學器件、傳感器等核心器件和動態環境建模、人機交互、光學顯示、內容生成等關鍵技術環節的聯合攻關，支持關鍵軟硬件開發、產品和系統集成設計，加快構建虛擬現實相關應用開發環境和測試系統環境，構建從基礎研究、技術開發、產品設計、內容制作、渠道建設、質量檢驗到售后服務一條龍的產業體系和生態圈。從財稅、投融資、知識產權、品牌、人才、創新創業等方面制定優惠扶持政策，重點支持關鍵軟硬件開發、產品和系統集成設計，提升我國虛擬現實產業競爭力，引導規范虛擬現實產品研發應用，推動虛擬現實產業健康有序快速發展。

(二)制定標準規范，開展行業應用聯合測試驗證

鼓勵、支持、組織虛擬現實企業、科研機構、行業聯盟成立標準化工作機構，推動建立虛擬現實技術、產品和系統評價指標體系，開發相應的評價工具，保障虛擬現實產品性能和質量。加快制定虛擬現實音視頻、硬件接口、人機交互、場景建模、信息安全、人體健康適用性等方面的標準。重點構建基于虛擬現實技術的信息物理系統參考模型和綜合技術標準體系，推動工業級虛擬現實軟硬件標準以及工業互聯網設備、產品之間標識解析、數據交換、安全通信等標準的制定。建設虛擬現實應用測試驗證平臺和綜合驗證試驗床，開展兼容適配、互聯互通和互操作等測試驗證。

(三)推進試點示范，以點帶面擴大行業應用范圍

在視頻、游戲等行業發展較成熟的優勢領域開展重點虛擬現實應用示范，支持開發者結合社交場景應用，發展一批“撒手锏”級的內容及應用。面向汽車、鋼鐵、高端裝備制造等重點行業，設立若干基于虛擬現實的智能制造應用示范區，打造智能制造單元、智能生產線、智能車間、智能工廠，通過應用驗證反饋完善系統功能。推動虛擬現實在健康醫療、養老關懷、文化教育等領域的應用，探索將虛擬現實技術運用于臨床試驗、醫療輔助、便民服務、旅游體驗、文化創意等領域，開拓新興應用領域，創新社會服務方式。

(四)加強多方協同合作，打造產業良性生態

健全組織實施機制，切實發揮虛擬現實行業產業聯盟、研究機構等行業組織在標準制定、人才對接、應用推廣、投資促進和國際合作等方面的協調作用。不斷完善虛擬現實產業合作平臺，推動產業界的技術和人才交流，為產業鏈上下游協作和配合提供服務，形成硬件、軟件和內容協同發展的局面。推動地方產業發展與國家總體規劃的協同，避免產業的盲目擴張發展，推動地方實現差異化發展。推廣部省市合作共建產業基地等模式，在發展基礎較好的地區，推進應用示范。引導和支持虛擬現實軟硬件企業、內容廠商以及新媒體之間的合作，加快軟硬件技術的協同攻關，鼓勵優勢企業構建跨境產業鏈體系，加強應用推廣。

(五)加強人才培育引進，夯實產業發展基礎

加強虛擬現實產業人才發展統籌規劃，完善從研發、轉化、生產到管理的人才生態結構設計。以高層次創新人才為重點，依托知名虛擬現實企業，實施國外優秀人才引進計劃。聯合各行業應用相關部門，制定實施緊缺型技術人才和行業應用人才培養計劃。以基礎研究型人才為重點，鼓勵高校院所設立虛擬現實相關學科和專業課程，實施虛擬現實專業人才培養計劃。支持各地職業技術院校與虛擬現實企業對接合作，有針對性地培養操作技能型人才。聯合教育部門，建立虛擬現實行業繼續教育制度，實現從業人員技能的更新換代，以緊跟時代發展的步伐。