观点 | 我国虚拟现实技术发展趋势如何?
目前,各国相继从政府视角提出有关虚拟现实发展规划的顶层设计。美国政府的“国家网络与信息技术研发计划”在其2016财年预算中提出了八项研发重点,计划未来一年在投入约41亿美元开展相关研发工作,其中,对虚拟现实所涉及的人机交互和信息管理领域的预算每年占比达20%,在八个领域中位列第二。欧盟在经费高达800亿欧元的“地平线2020”计划中列出了信息与通信技术领域的37个项目,直接涉及智能人机交互的有4个。日本政府早在2007年就发布了到2025年的科学技术发展路线图《创新25战略》,将虚拟现实等技术纳入其中。
在我国,虚拟现实受到了工业和信息化部、科技部等部委的高度重视和专项支持,并取得了阶段性成果。此外,BAT、华为、中兴、海尔、海信、科大讯飞、联想等均制定了相关规划,同时还涌现了诺亦腾、华捷艾米、圣威特、乐相科技、小鸟等一大批专注做VR的创业型公司。
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。
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。
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Project Tango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。
(二)促进融合创新。虚拟现实是多个产业交叉融合的新兴领域,电子、通信、文化等数个万亿级产业汇聚在一起,塑造出新的发展模式。按照国务院的决策部署,中国要进入创新国家行列并引领创新发展,需要从过去被动跟随为主走向未来创新引领为主。目前,我国已经在高端芯片、新型显示、人工智能、5G通信等领域取得了一定成果,通过对这些领域的组合式创新,以虚拟现实为产业抓手,能够推动不同领域的跨界融合,进而定义新产品与新技术,乃至裂变出颠覆式的新市场和新标准。例如为了改善VR体验,系统时延应低于20毫秒,而实现这一标准创新需要传感采集、GPU渲染、数据传输、近眼显示、软件算法等方面的深度融合。
(三)繁荣服务市场。虚拟现实业务形态丰富,产业潜力大、社会效益强。目前,主要应用于视频游戏、事件直播、视频娱乐、医疗保健、房地产、零售、教育、工程和军事等行业,并正在加速向生活与生产领域渗透。对于大众市场,体验式消费时代为以虚拟现实为特点的主题乐园与零售购物提供了发展空间,例如迪士尼、环球影城已将其用于主题乐园,阿里推出了基于VR技术的“Buy+”购物服务。对于行业应用,虚拟现实全面提升工业协同设计、智能制造能力。宝马计划将在未来汽车设计中采用VR设备。另外,哈萨克斯坦钢铁厂工人在试用VR设备工作后,产出效率显著提升。