提振数字经济：虚拟现实技术的历史沿革与前景剖析（上）

作为支撑多领域数字经济产业生态全链条的“新基建”，虚拟现实技术被视为新一代信息技术的集大成者，加速赋能千行百业、发挥泛在影响力，催生了产业发展的新模式、新业态。

在“十四五”规划纲要中，虚拟现实和增强现实被列入“建设数字中国”数字经济重点产业。《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》也由工信部印发，促进产业发展、推动应用创新。虚拟现实技术，已经跻身科技和产业发展的新兴战略方向。

与多行业深度融合，2020年虚拟现实市场规模达413.5亿元，同比增长46.2%。特别是，随着以虚拟现实技术为核心的元宇宙概念热度高涨，相关产业由单点突破转变为生态扩张，虚拟现实技术的市场潜力再上新高度。

虚拟现实技术大跃升，奏响发展变奏曲

虚拟现实技术，又称 VR，是信息三维化的载体技术。而当下，信息三维化是正在发生的信息技术的底层革新。

底层移动通信技术的迭代升级，是承载信息技术发展的核心驱动力。在以往信息发展的过程中，展现信息的方式不断变化：从2G 时代的短信文字信息、转向3G 时代的贴吧图片信息、再转变为4G 时代的视频信息，其中承载的内容信息密度、可体验维度持续得到升级。

步入5G 时代，在解决了传输基建问题后，三维化的信息成为主流。所谓的“全真互联网”，线上线下一体化，实体和电子方式相融合，很大程度上也是由三维信息构成的。诸如全景内容、环物内容、模型内容等，都属于 VR 内容的范畴。

VR 是信息三维化的载体技术

虚拟现实技术的涉及范围广，这与其漫长的技术发展历程休戚相关。在其技术成长曲线中，概念萌芽期、技术萌芽期、技术积累期、产品迭代期和技术爆发期五个阶段，发展步调十分清晰。

• 1935年，美国科幻小说首次描述了一款特殊的“眼镜”。这副眼镜的功能，囊括了视觉、嗅觉、触觉等全方位的虚拟现实概念，被认为是虚拟现实技术的概念萌芽。

• 1962年，电影行业为一项仿真模拟器技术申请了专利，这就是虚拟现实技术原型机，标志着技术萌芽期的到来。

• 1973年，首款商业化的虚拟现实硬件产品 Eyephone 启动研发，并于1984年在美国发布。虽然当时距离理想状态甚远，但开启了关键的虚拟现实技术积累期。

• 1990年至2015年，虚拟现实技术逐渐进入游戏领域，实现了 VR 技术产品化落地。飞利浦、任天堂等都是当时的佼佼者，直到 oculus 出现，VR 真正意义上进入更广阔的大众视野。

• 2016年，随着更优质、轻便的硬件设备出现，以及更丰富的内容和更强带宽等各种基础条件的完善，虚拟现实技术迎来了爆发期。

大发展中的精细化，核心要素全面厘清

近年来，在国家政策支持、5G 快速商用以及“非接触式”消费需求等因素推动下，虚拟现实技术的应用场景日益丰富，产业生态持续完善。

不过在各类应用实践中，非专业人员很难厘清技术概念。提到虚拟现实，很多人会和增强现实、全息投影等概念混淆，而这三者到底有什么异同点呢？不妨在视频中寻找答案。

除了应用场景、技术难点等差异，各项技术在用户侧的核心参数也有所不同。虚拟现实技术的核心用户体验由三部分组成：沉浸感、流畅度、可交互度，且三个部分都可以细分为多个核心参数指标。

>> 沉浸感：用户的感官体验是否自然？

当前，虚拟现实技术对于现实的模拟主要集中在视觉技术。让用户在“全包围”的环境中，恰到好处地体验到三维空间化的视觉感官，是沉浸感的关键。

沉浸感进一步细分，将会得到视场角（FOV）、刷新率（FPS）两个核心参数。

其中，视场角的大小代表着光学仪器的视野范围，比如人类单眼 FOV 为200度，双眼的重合 FOV 是120度。那么，VR 设备的视野范围就要以此为标准，靠拢甚至超越，让体验者忽略屏幕感，拥有身临其境的空间感。

刷新率是指电子束对屏幕图像的重复扫描次数，刷新率越高，所显示的图像（画面）越稳定。过低的刷新率会导致图像闪烁和抖动，进而导致眼睛疲劳及晕眩，所以常规会控制在人体较为舒适的60 FPS 及以上。

>> 流畅度：决定沉浸感的持续程度

流畅度的核心参数主要体现在丢包率（PLR）上。现阶段，大部分虚拟现实设备的体验内容与网络关联性强，有些内容可直接线上观看，有些内容则需要经过云端校验或者逻辑处理，才能在客户端上展现。

因此，网络包的丢失率严重影响着体验效果。丢包率较高便会出现卡顿等现象，使沉浸感大打折扣甚至完全丧失。

>> 可交互度：

用户主动交互时，环境对于操作交互的反馈情况

简单来讲，就是越接近真实世界的物理规律，用户沉浸感越强烈。例如，篮球砸向地面后，则符合真实的交互体验是篮球反射弹起，这就需要基于现实做好交互设计的预期。

可交互度的核心参数为动画时延（MTP），是指当用户发起一个交互动作，其预期反馈抵达体验者的时间。同样是篮球，从用户通过 VR 硬件设备抛出篮球，需要经历篮球扔向地面的交互动作→指令抵达云端进行逻辑判断→云端反馈指令下发到客户端→客户端进行逻辑运算、渲染等多环节，才会形成用户看到“篮球弹起”的画面。这个过程中，收尾的时间就是 MTP。MTP 时间越短，可交互度越好，用户的沉浸感、真实感越强烈。

经历了清晰的发展路径，虚拟现实技术已经有了明确的规则细分，也正朝着更为标准化、智能化的方向发展。关于其制约与核心能力、发展前景等更多内容，我们将于下期接着聊。