继 2016 年虚拟现实家当元年、2018年云 VR 家当元年、2019 年 5G 云 VR 家当元年纪后,2020-2021 年将成为虚拟现实驶入家当发展快车道的关键发力时窗。
本期的智能内参,我们推举中国信通院的报告《虚拟(增强)现实白皮书2021》,从VR(AR)的关键技能趋势、家当发展趋势和创新运用剖析三大方面还原VR家当的最新发展情形。
本期内参来源:中国信通院 华为 京东方
原标题:
《虚拟(增强)现实白皮书 》
作者: 陈曦、胡可臻等
一、关键技能:“五横两纵”
总体来说,虚拟(增强)现实趋势包含“五横两纵”的技能框架与发展路径。个中,“五横”是指近眼显示、感深交互、网络传输、渲染打算与内容制作,“两纵”是指 VR 与 AR,各技能点发展成熟度详细如下。
近眼显示方面,快速相应液晶屏、折反式(Birdbath)已规模量产,Micro-LED 与衍射光波导成为重点探索方向。
渲染打算方面,云渲染、人工智能与注目点技能等进一步优化渲染质量与效率间的平衡。
内容制作方面,WebXR、OS、OpenXR 等支撑工具稳健发展,六自由度视频摄制技能、虚拟化身技能等前瞻方向进一步提升虚拟现实体验的社交性、沉浸感与个性化。
感深交互方面,内向外追踪技能已全面成熟,手势追踪、眼动追踪、沉浸声场等技能使能自然化、情景化与智能化的技能发展方向。
网络传输方面,5G+F5G 构筑虚拟现实双千兆网络根本举动步伐支撑,传输网络不断地探索传输推流、编解码、最低时延路径、高带宽低时延、虚拟现实业务AI 识别等新兴技能路径。
虚拟现实关键技能体系(2020)
虚拟现实技能成熟度曲线(2020)
1、近眼显示:Micro-LED 与衍射光波导成为当前探索热点
近眼显示受限于核心光学器件与新型显示的发展,整体发展相对迟缓。2020 年随着市场需求日渐清晰,业界对近眼显示领域表现出更高的期待。
在显示领域,快速相应液晶与硅基 OLED(OLEDoS)作为主流的显示技能,处于本色规模量产阶段,微型发光二极管(Micro-LED)有望迅速发展。快速相应液晶被广泛用于 2020 年发布的新一代代表性 VR 终端,如 Facebook Quest 2 即采取一块改良后的 Fast-LCD 更换了上代产品中的两块 AMOLED。
当前快速相应液晶屏成为多数 VR终真个常用选择,紧张表现为以超高清(如 5.5 英寸 38402160 分辨率)、轻薄(2.1 寸 16001600)、本钱(5.5 寸 21601440)为设计导向的三类技能规格;
硅基液晶(LCoS)作为 AR 终端常用的显示技能得到了一定发展与认可,但其较高功耗与较低比拟度的不敷限定了该技能的发展地位;
OLEDoS 可显著改进 LCOS 在比拟度、功耗与相应韶光等方面的性能表现,成为新近发布 AR 终真个主流技能选择,
2019 年底京东方在昆明量产;LBS 激光扫描显示已用于微软等部分行业巨子的干系产品,亮度、功耗与体积等方面的上风使得该技能得到业界关注,但须搭配较为繁芜的光学架构实现功能,短期内市场预期有限;
Micro-LED 成为继 LCD 和 OLED 后业界期待的下一代显示技能,广阔市场前景致使诸多行业巨子加速计策布局,苹果(LuxVue)、脸书 (InfiniLED)、谷歌(Glo、Mojo Vision)、英特尔(Aledia)等纷纭投资或收购该领域初创公司,业界正在方案的规格以 1.3 寸4K4K 为主。
虽然 Micro-LED 具备低功耗、高亮度、高比拟、反应速率快、厚度薄与高可靠等虚拟现实运用方面的性能上风,但现阶段由于 LED 外延本钱较高,巨量转移的速率和良率尚未达到可量产的水平,当前 Micro-LED 显示技能正处在量产打破的前夕,梳理晶元光电株式会社、友达光电株式会社、镎创显示科技株式会社、三星等重点企业的发展进度可知,估量其规模量产韶光在 2022 年旁边;
在光学领域,作为下一代人机交互平台,虚拟现实呼唤以人为中央的光学架构,视觉质量、眼动框范围、体积重量、视场角、光学效率与量产本钱间的权衡取舍、优化组合成为驱动技能创新的紧张动因。
超薄 VR(Pancake)利用半透半反偏振膜的双透镜系统折叠光学路径,将头显重量降至 200g 以内,体积缩减至传统终真个三分之一,缓解了 VR 头显尺寸重量与便携性的痛点,且可担保较好的显示效果及更大的视场角;
折反式(Birdbath)得益于设计难度与量产本钱的上风,触发了消费级 AR 终真个规模上量,基于这一传统技能路径的光学模组体积较大厚度减薄困难,眼动框范围受限,其光学系统须搭配算法缓解畸变,且光效难以高于 15%,效果和本钱较大程度受限于微显示器的发展,高亮的 OLEDoS 成为最优搭配,目前我国已有厂商采取该技能大量出货;
自由曲面在早期得到业界认可,其显示效果、光效表现较好,但量产加工难以保持较高精度,局部精度低落可导致图像局部扭曲和分辨率降落,存在产品同等性难题。此外,通过厚棱镜不雅观察真实天下会涌现一定程度扭曲和水波纹样畸变,这些成分影响了自由曲面的发展潜力;
光波导在 AR 领域的技能发展前景明确,可进一步分为阵列和衍射光波导两大技能路线。比较其他光学架构,光波导外不雅观形态趋近日常眼镜,且通过增大眼动框范围更易适配不同脸型用户,有助于推动消费级 AR 产品显著升级。
个中,阵列光波导采取传统光学冷加工技能,连续多层半透半反镜面阵列镀膜、贴合、切割等繁芜多步工艺对产品良率提升提出较大寻衅,量产本钱难以降落。此外,基于阵列光波导的二维扩瞳方案对加工工艺的寻衅极大,短期难以商用;
衍射光波导依循光学元件从毫米级到微纳级、从立体转向平面的技能趋势,采取平面的衍射光栅取代传统的光学构造。衍射光波导利用经由两次两个方向的扩瞳光栅或二维光栅以实现二维扩瞳,从而给以人为中央的光学设计与用户体验优化留有更大的容差空间。衍射光波导理论上具有较高的可加工性,本钱可控,批量生产难度显著低于阵列光波导,现已成为国内外标杆企业研发创新的活力区。此外,为了改进色散问题,针对 FOV 和动眼框内的“彩虹效应”,如何用一层光栅浸染于 RGB 三色且实现最大的 FOV 成为主要的技能寻衅。
目前,衍射光波导根据光耦合器的差异可分为利用纳米压印技能制造的表面浮雕光栅波导(Surface Relief Grating,SRG)及基于全息干涉技能制造的全息体光栅波导(Volumetric Holographic Grating,VHG)等。个中,微软、Magic Leap 等多家 AR 明星企业的规模量产证明了 SRG这一技能路线在经济本钱上的可行性,当前海内有条件培植该产线的厂商相对有限。全息体光栅由于受到可利用材料的限定,致使其在视场角、光效率、清晰度等方面尚未达到表面浮雕光栅的水平,但因其在量产经济性等方面的发展潜力,业界对此方向的探索未曾停歇;
可变焦显示成为当前办理辐辏调节冲突(Vergence Accommodation Conflict, VAC)的主要技能,继 2018 年脸书发布基于可变焦显示的第一代原型机 Half Dome 后,于 2020 年开始了第三代原型机实验室外场景环境下的集成验证,Half Dome 3 通过电子变焦取代了此前的移动式机器变焦,极大程度的优化了头显体积重量与系统可靠性,有望开启可变焦显示技能家当化的量产之路;全息显示通过全息办法显示多个焦面,可作为未来办理辐辏调节冲突的技能路径。目前,由于光相位调制器(SLM)价格昂贵、全息图天生算法尚不完善、所须打算量大且难以实时完成等成分致使该技能短期内难以推广运用。
虚拟现实近眼显示部分代表性技能路线
2、渲染打算:云渲染、人工智能与注目点技能引领VR 渲染 2.0
虚拟现实渲染领域的紧张技能寻衅在于面向传统游戏的上述权衡范式难以直接套用于虚拟现实运用,表现为比较游戏画面的主流渲染哀求(如 FHD 分辨率所须每秒渲染六千万像素且不高于 150 毫秒的用户交互时延),虚拟现实渲染负载与 MTP 时延须提升十倍量级才可达到低级沉浸的入门体验。
此外,手机式/一体式 VR 与 AR 移动平台的渲染功耗预算尤为有限。当前,针对虚拟现实渲染所面临的“小马拉大车,既要马儿吃得少,又要跑得快”的技能寻衅,业界先后发展出异步韶光扭曲(ATW)、异步空间扭曲(ASW)、多视图渲染(MultiView)、多分辨率渲染、畸变补偿渲染等一系列优化算法,旨在弥合传统游戏与虚拟现实渲染间的技能断点。
其余,在超过了沉浸体验的初始门槛后,渲染质量与效率间的平衡优化成为时下驱动虚拟现实渲染技能新一轮发展的核心动因,即用户需求的持续进阶放大了渲染画质、速率、本钱、带宽等多目标方案的求解难度。在智能云控与以人为本的创新架构下,云渲染、人工智能与注目点技能触发虚拟现实渲染打算 2.0 开启。
云渲染聚焦云网边真个协同渲染,时延不愿定性成为关键技能寻衅。将虚拟现实交互运用所须的渲染能力导入云端,有助于降落终端配置本钱,帮助用户在移动头显平台得到媲美高价 PC 级的渲染质量。在云化架构的引领下,各种内容运用可更便捷地适配差异化的终端设备,也有助于履行更严格的内容版权保护方法,遏制内容盗版,缓解用户体验痛点清单中的部分问题。比较虚拟现实单机版的发展思路,部分企业对云渲染这一网联式技能路径存在发展定见。
云游戏平台厂商认为网络状况难以预测,因而向网络中“倾泻”数据,终极造成网络资源摧残浪费蹂躏,客户端吸收到无序数据,致使端侧须为此付出额外的打算本钱。事实上,本地渲染与云渲染并非处于相互独立的发展轨道,亦非非此即彼的替代关系,比较单机版渲染依赖终端完成,云渲染并非完备依赖云侧进行,而是聚焦云网边端协同分工,旨在实现“不要让终端补缺云网协同落下的课”。当前,针对时延、带宽、丢包、抖动等技能寻衅,业界通过调节 CPU 与 GPU 协同编码、前向纠错率、缓冲区大小等办法实现 QoS 保障。
须要指出的是,比之时延成分本身,网络、算力等导致的时延不愿定性对虚拟现实云渲染用户体验影响尤甚,不同于传输环节的丢帧,因时延不愿定性产生的弃帧紧张是由帧未能及时到达,致使在终端显示环节丢弃(不显示)某些帧,在虚拟现实用户感想熏染上表现为画面卡顿、跳跃与拖尾,有测试表明,对付 1080P@144 帧的云渲染体验,7ms 网络抖动是大众用户的感知边界。除流媒体 QoS 视角外,ATW/ASW 成为虚拟现实渲染标配的“弃帧保险”,由于 ATW 导致视觉黑边,可通过扩大渲染面积予以办理。此外,在虚拟现实体验过程中用户即便没有位移,眼睛亦会发生位置改变,因而引入 ASW,前者适用于远景静物,后者侧重近景动画。
基于时延不愿定性的云渲染情形示意
注目点技能入选业界标配,基于眼球追踪的注目点渲染与注目点光学成为热点技能架构。由于供应高分辨率与色彩视觉的视锥细胞集等分布在人眼最中央区域(Fovea),眼球中心向外的区域视觉感知加速模糊(30°内每阔别 2.5°视觉分辨率降落一半),业界据此提出注目点渲染技能,通过对视场角内各部分画面进行差异化渲染,显著节省算力开销,据 VRPC 统计,注目点渲染已成为 2018 年虚拟现实渲染领域专利数量最为富集的细分技能。
2020 年10 月脸书发售第二代VR一体机 Quest 2,新增动态固定注目点功能(Dynamic Fixed FoveatedRendering, DFFR),系统可根据 GPU 帧率高低自动决定是否触发固定注目点渲染,内容开拓者无须延续 Oculus Quest/Go 平台上手动配置 FFR 的经历,也无须为 Quest 2 DFFR 修正既有内容运用。鉴于眼球运动致使注目点区域随之改变,基于眼球追踪的可变注目点渲染成为业界热点,在日常扫视(Saccade)过程中,眼球运动速率高达每秒900 度,因而精准化的眼球追踪成为了技能寻衅。此外,作为注目点技能路径的新生分支,注目点光学通过组合低分辨率/大 FOV(60+°)与高分辨率/小 FOV(20°)两个显示系统,且以手机面板与微显示器或两个不同分辨率的微机电(MEMS)扫描显示系统为常见搭配,旨在实现用户体验分辨率不因渲染算力与显示像素数减少而降落。当前,注目点渲染与注目点光学日益成为支撑上述目标的焦点性技能架构,业界对此积极布局,且两者具备潜在的结合空间。通过梳理各种注目点技能与干系量产终端可知,基于眼球追踪的可变注目点渲染与注目点光学已成为时下技能家当化的主攻方向,且后者对渲染算力及显示像素数哀求较低。
各种注目点技能基本情形
人工智能将成为虚拟现实渲染质量与效能的倍增器与调和剂。当前,业界日益聚焦深度学习渲染这一热点领域,以期针对多样化的业务场景,解锁平衡质量、速率、能耗、带宽、本钱等多维渲染指标间的技能定式。
在渲染质量方面,比之基于传统渲染软硬件架构的超采样(SSAA)、多重采样(MSAA)、快速近似(FXAA)、子像素增强(SMAA)、覆盖采样(CSAA)、韶光性抗锯齿(TXAA)等抗锯齿技能,在 2018 年英伟达发布 GeForce RTX 20 系列显卡中,推出了包含深度学习超采样(DLSS)功能的驱动程序,通过以较低分辨率渲染图像再经 AI 算法添补像素的办法,显著提升了画面风雅程度。得益于独立的 AI 打算单元,DLSS 运算基于 Tensor Core 完成,无须占用显卡 CUDA 通用运算单元,开释了传统抗锯齿技能对渲染打算资源的负载压力。2020 年英伟达推出 DLSS 2.0,通过持续优化深度学习算法,从而以较低渲染分辨率进一步提升了体验分辨率与帧率的性能表现。
在渲染效能方面,为在移动终端平台加载高质量的虚拟现实沉浸体验,业界结合深度学习与人眼注目点特性,积极探索在不影响画质感知的情形下,如何进一步优化渲染效能的技能路径。脸书提出一种基于AI的注目点渲染系统DeepFovea,利用天生对抗网络(GAN)的新近研究进展,通过馈送数百万个真实视频片段仿照注目点外围像素密度降落来演习 DeepFovea 网络,GAN 的设计有助于神经网络根据演习视频的统计信息来补缺细节,进而得到可基于稀疏输入天生自然视频片段的渲染系统。测试显示该方案可将渲染打算负载降落约十倍,且能够管理外围视场的闪烁、锯齿和其他视频伪影。
在图像预处理方面,预先对图像进行降噪处理有助于提升后续图像分割、目标识别、边缘提取等任务的实际效果,与传统降噪方法比较,深度学习降噪可得到更优的峰值信噪比(PSNR)与构造相似性(SSIM),如英伟达 OptiX 6.0 采取人工智能加速高性能降噪处理,从而减少高保真图像渲染韶光。在端云协同架构方面,随着电信运营商云化虚拟现实发展推广,针对多样化的运用处景与网络环境,人工智能有望成为渲染配置自优化的主要探索。
3、内容制作:交互性体验和支撑工具快速发展
在弱交互领域,虚拟现实视频的社交性、沉浸感与个性化特质日益凸显,强弱交互内容边界趋于模糊。由于体育赛事、综艺节目、新闻宣布与教诲培训等直播事宜受众群体明确,商业落地相对成熟,VR直播成为丰富虚拟现实内容的利器,可较大程度上缓解目前高品质VR 内容匮乏、“有车没油”的问题。
对付手机式、一体单目/多目、阵列式、光场式等内容采集设备的技能选型,VR 直播呈现两极化趋势,即知足专业生产内容(PGC)高质量、多格式与用户天生内容(UGC)操作便捷、本钱可控的发展哀求。此外,作为 VR 直播比较传统直播独占的关键技能,图像拼接可基于特色、光流等多种不同的处理域进行拼接,个中,图像配准涉及特色空间、相似性度量、搜索空间和搜索策略的选择,图像领悟须考虑拼接处过渡自然和整体画面折衷,因摄像机和光照强度的差异,图像间亮度和色度分歧一,缝合后的图像会涌现明暗交替或有明显接缝的问题,因而须要进行亮度和色度的均衡处理。
当前,VR 直播可分为演出区与不雅观众区,在不雅观众区引入以用户为工具的虚拟化身,有助于进一步增强视频社交性。同时,通过Unity、Unreal 等开拓引擎进行虚拟现实拍摄与制作,而后传至头显终端,可避免基于用户交互信息确当地渲染负载。未来,随着 VR 直播的常态化,制作上云将成为简化虚拟现实内容摄制流程的关键技能。
在强交互领域,VR 社交成为游戏以外的计策高地,虚拟化身正在拉开虚拟现实社交大幕。虚拟化身技能由来已久,在传统游戏中用户可见能够掌握的整体人物形象(第三人称)或看到仿照手和身体等部分形象(第一人称射击游戏),受限于 2D 视频、狭窄视野及有限追踪感知能力,虚拟化身难以被视为用户本人。
比较之下,VR 用户对虚拟化身的感知与掌握构成了不再脱钩的交互闭环,即追踪采集的用户数据被实时投射于虚拟化身外不雅观及行为表现。得益于 3D 沉浸视频、超大视角及进阶追踪能力,位置、外面、把稳力、姿态、感情等日益多元风雅的身态语汇激活了虚拟化身潜藏的社交表现力。通过营造多人共享的临场感,VR 社交进一步放大了虚拟现实强交互业务的互动程度,并结合日常互换所须的适宜间距、注目转头、手势表情等潜藏的通识准则来优化虚拟化身。
此外,一味追求照片画质级的虚拟化身存在“胆怯谷”效应,过高拟真度的外面表现大幅拉升了用户对虚拟化身行为举止拟人化的生理预期,从而降落了虚拟化身总体可信性。如何持续提高虚拟化身真实感,同时精准调和外面与行为拟真度间的配伍关系,成为 VR 社交虚拟化身的紧张技能寻衅与发展方向。
在技能实践上,虚拟化身跨 VR 终端平台的兼容性不断提高,干系内容制作 SDK 开始向游戏引擎中集成迭代,体育赛事、综艺活动与会议展览等 VR 直播业务解锁了虚拟化身自定义的市场需求,用户在Venue 等代表性虚拟现实内容直播平台中,可根据发型、衣饰、妆容、配饰等配置组合,个性化定制亿万种虚拟化身。由于 VR 社交领域存在诸如多达数百人同时加载虚拟化身等性能寻衅,针对不同的场景功能,可通过降落 Drawcall 频次、设置渲染优先级、匹配差异化的顶点数目与纹理精度等技能实践,梯度调度虚拟化身视觉质量,优化性能表现。
在技能选型上,基于口、眼、表情、上肢拟真等的虚拟化身技能初步成熟,现已开始用于 VR 社走运用。
在内容干系的其他支撑性技能上,WebXR、OS、OpenXR 等重点领域稳健发展。作为电脑、手机、平板等智能终端用户交互窗口的延续,据统计,约有 2/3 虚拟现实头显用户利用浏览器。WebXR 推动了虚拟现实内容与各种终端平台、操作系统间的解耦,供应了更加便捷的网页 VR/AR 运用开拓环境,将成为下一代 Web 沉浸体验的基石。
2020 年 7 月 W3C 发布新版 WebXR 规范草案,与此前 WebVR 比较,WebXR 新增了对 6DoF 追踪定位、交互外设与 AR 运用的支持,A-Frame、React360、Three.js、Babylon.js 等网页开拓框架均已支持。
当前,内容不敷成为虚拟现实用户面临的紧张体验痛点,内容生态发展成效被碎片化的软硬件平台分解稀释,2019 年 7 月 Khronos 对此发布了 OpenXR 1.0,旨在实现内容运用无须修正移植即可跨头显平台运行。同时,OpenXR 强化了对 WebXR 网页开拓框架的支撑,深化了对新一代 3D 图形运用程序接口 Vulkan 的协同,适配了手势、眼动追踪等多元化交互办法,丰富了 5G 边缘打算等运用处景。
在操作系统方面,实时性、多任务、感深交互与端云协同成为当前发展焦点。手机 OS 对付虚拟现实用户姿态变革难以做出实时性相应,系统设计存在诸多缓存逻辑,虚拟现实 OS 更像稳态系统,不论用户主动操作与否,从姿态到渲染保持稳定运行,MTP 时延约束成为实时性寻衅。由于虚拟现实空间可极大延展,支持用户同时可见更加丰富信息,操作系统多任务特性成为一定需求。在三维系统中的多任务化须实现系统多运用的三维化合成,在虚拟现实空间中支配各运用的运行位置,并实现 3D 交互,如微软 Hololens、Facebook Quest 等代表性终端对操作系统三维化多任务运行的支持。
2020 年虚拟现实操作系统持续演进,VR、AR OS 在感深交互方面日渐趋同,基于打算机视觉的头手成为发展重点,脸书发布 Oculus Quest 系列验证了打算机视觉实现的可行性和准确性,须挂载 4 颗以上实时性哀求较高的摄像头,操作系统亦须适配调优。此外,对付云化虚拟现实业务需求,如何同步终端和云端数据成为操作系统技能演进焦点,如微软推出 Hololens云方案,用户可在云端记录三维舆图扫描信息。开拓引擎方面,基于OpenGL ES 底层框架,面向移动设备的低功耗、可视化开拓引擎助力VR 运用开拓效率提升。对付移动虚拟现实设备,如何平衡性能和功耗成为选择虚拟现实开拓引擎的关键成分。Unity、Unreal 借助于其在游戏领域的上风积累,目前作为虚拟现实强交互运用的紧张开拓引擎。近年来随着海内虚拟现实家当的快速发展,Nibiru Studio 等国产虚拟现实开拓引擎持续完善。
4、感深交互:自然化、情景化与智能化为前行之路点亮灯塔
感深交互强调与近眼显示、渲染打算、内容制作、网络传输等关键领域间的技能协同,各大 ICT 巨子与虚拟现实科技型初创公司对此深度布局,积极投入。当前,追踪定位、沉浸声场、手势追踪、眼球追踪、三维重修、机器视觉、肌电传感、语音识别、气味仿照、虚拟移动、触觉反馈、脑机接口等诸多感深交互技能百花齐放,共存互补,并在各细分场景下呈现相应的比较上风。未来,空想的人机交互可让虚拟现实用户聚焦交互活动本身,而忘却交互界面(手段)的存在,界面愈发“透明”,自然化、情景化与智能化成为感深交互技能发展的主航道。
沉浸声场体验“富矿”尚待挖潜,听音辨位、空间混响、通感移觉等成为发展重点。虚拟现实沉浸体验的进阶提升有赖于对视觉、听觉等多感官通道同等性与关联性的强化。由于周边环境、头耳构型等多重成分会影响双耳听觉闻声辨位,人们通过转头寻视声源,以肃清定位剖断的模糊性。虚拟现实可结合用户头部追踪特性,办理数字内容长久以来双耳听觉的问题。基于多通道 3D 全景声场拾音技能(Ambisonics),声音表现可依据用户头动情形进行动态解码,虚拟现实用户即可实现更加精准的听音辨位。
其余,耳机佩戴致使 3D 全景声被“压扁”,如何办理因声音高低位置涌现的辨位失落真成为关键问题。目前,脸书、微软、英伟达、杜比、谷歌、高通等对沉浸声场积极投入,并结合人体 3D 扫描开始构建差异化的头部干系通报函数(HRTF)数据库,旨在进一步实现虚拟现实声音的“私人定制”。由于游戏等运用仅可准确渲染直达声,短缺对房间声学中早期反射和混响的逼真仿照,在一定程度上影响了用户“眼见为虚,耳听为实”的沉浸体验。
在混响声仿照技能方面,以往开拓职员须将混响手工添加至虚拟环境中的各个位置,操作修正繁冗耗时,对算力与内存资源需求较高,且因各声学相应预先打算,仅用于构造保持固定的静态环境。当前,脸书等企业在房间声学上取得了一定成果,混响声可根据环境的几何形状自动精准天生,且符合实时虚拟现实运用严格哀求的打算和内存预算,同时实现了随环境空间构型变革的动态混响声仿照,如VR 密室等探秘游戏。此外,诸如“风随柳转声皆绿”的通感表达成为了虚拟现实视听关联性发展的特色方向,如《Rez Infinite》等 VR通感游戏的上市迭代。
Inside-out 技能全面成熟,追踪定位将呈现集视觉相机、IMU 惯性器件、深度相机、事宜相机等多传感领悟的发展趋势。追踪定位作为感深交互领域的根本能力,业界投入大,且日趋成熟。在 VR 领域,
存在 outside-in 和 inside-out 两条技能路线。通过超声、激光、电磁、惯导等多种传感器领悟定位较单一惯性和光学定位减少了打算资源花费,在一定程度上优化了功耗与鲁棒性表现。目前,基于视觉+IMU
的 inside-out 追踪定位技能实现产品化,开始大量运用于头显终端,代表产品有 Oculus Quest1/2、HTC Vive Focus 等。此外,2019 年脸书、HTC 发布的新一代主机式 Rift S、Vive Cosmos,标志着 inside-out的追踪定位办法与此前 Rift 的 outside-in 追踪效果足够靠近,这种省去基站外设的追踪办法符合大众市场发展趋势,未来将持续优化。在AR 领域,inside-out 成为唯一主流技能路线,基于终端平台的差异,视频投射式 AR(video see-through)以苹果 ARKit、谷歌 ARCore、华为 AREngine 以及商汤 SensAR 为代表的 AR SDK 普遍遵照单目视觉+IMU 领悟定位的技能路线,在 2019 年对其跟踪精度和鲁棒性进行了进一步提升,毫米级别的定位精度使得 AR 尺子等空间测距等运用大量涌现。光学投射式 AR(optical see-through)以微软 Hololen2、Magic Leap One 为代表的 AR 眼镜普遍遵照双目/多目视觉+IMU 领悟的技能路线,可供应毫米级别精准度的定位输出和天下级规模的6DoF 追踪定位,个中 SLAM 算法的稳定性紧张受光芒与环境繁芜程度影响。
由于室外光芒会影响到摄像头的利用,Oculus 在阴郁条件下难以提取环境信息,从而影响 SLAM 结果。Hololens2 采取 TOF 供应主动光赞助定位,在一定程度上缓解了该问题。环境繁芜度表现为 AR眼镜受限于摄像头可实现高精准度获取信息的范围限定,在过于空旷(无参照物)的环境中,难以实现厘米级别定位。此外,随着基于神经拟态视觉传感器(dynamic vision sensor)的事宜型相机技能发展,利用其高帧率、抗光照等特性,追踪定位技能鲁棒性有望进一步提升。
手势追踪初步成熟,“手势追踪+”将成为虚拟现实输入交互新模式。比较其他虚拟现实输入交互办法,手势追踪技能的代价上风在于消减了用户对交互外设的配置操作与购买本钱,无须考虑充电配对问题,且手势信息等身态语增强了虚拟现实体验的社交表现力,授予了内容开拓者更大的创作空间。鉴于追踪范围、体积重量、本钱功耗、操作支配等方面的上风,基于黑白/RGB 摄像头的机器视觉技能路径已成为标记点、3D 深度摄像头方案外手势追踪的重点实现办法。当前,手势追踪技能在多维发展方向上初步成熟。
在算法鲁棒性优化方面,通过网络用于深度学习的多类人群手势及环境数据,可探知手部位置及枢纽关头指尖等特色点信息,进而结合反向动力学算法构建手部3D 模型。在打算及功耗开销掌握方面, ,通过深度神经网络量化压缩技能,精准可靠的手势追踪算法得以在移动式虚拟现实终端上(一体式、手机伴侣)以较低算力、时延与功耗预算运行。在交互表现性探索方面,由于虚拟现实手势输入发生在 3D 空间中,照搬手机触屏的2D 交互措辞将引发时延、遮挡、触觉反馈等诸多输入问题。时下业界环绕人因工程视角,就输入交互进行创新设计,以“捏”代“按”,可有效节省交互空间,明确交互起止时点,获知输入反馈。除单手追踪外,双手、手与笔、手与键盘、手与掌握器等外设合营成为手部交互表现性探索的新方向。
个中,2020 年脸书与罗技互助,双方基于实体键盘与双手追踪的交互组合,以期实现虚拟现实无界办公的体验愿景。须要解释的是,发展手势追踪并非旨在取代目前常见的 VR 掌握器,未来虚拟现实手部交互将与 VR 掌握器解绑,即由 VR 掌握器输入向基于手势追踪的裸手输入、裸手+掌握器等交互外设协同共存的方向发展。
眼动追踪成为虚拟现实终真个新标配。早期虚拟现实终端(如HTC Vive、Hololens V1、Meta 2 等)以 6DoF 头动追踪技能作为眼动追踪的近似替代,在达成沉浸体验门槛后,日益进阶的用户需求开始对眼动追踪提出了更高哀求。眼动追踪紧张涵盖注目点追踪、瞳孔位置尺寸追踪、眼睑数据采集、生物识别等,得益于该领域在虚拟现实领悟创新与以人为中央研发思路上的技能潜力,眼动追踪日渐成为VR/AR 终真个新标配,且运用处景趋于多元。例如,注目点追踪可用于眼控交互、可变注目点渲染与注目点光学、FOV 同等性补偿、可变焦显示系统中的辐辏调节冲突掌握等任务场景。
眼动追踪技能紧张分为基于特色与基于图像的发展路径。两种方案均须红外摄像头与 LED完成,前者通过光芒在角膜外表面上普尔钦斑(Purkinje image)反射以推算瞳孔位置,已成为 SMI(苹果)、EyeFluence(谷歌)、HololensV2、Magic Leap One、七鑫易维、Tobii 等代表性产品的技能方案。当前,眼动追踪技能发展的难点与焦点在于眼动算法如何基于所采集的原始眼动行为来“透视”用户意图。此外,除追踪精度指标外,用户个体与环境差异(眼球角膜、佩戴眼镜、周围光芒等)对系统通用性提出了更高哀求。时下多数眼动追踪系统须先行完成用户标定校准后方可利用,业界积极考试测验在现有眼动系统架构中更多引入深度神经网络等人工智能算法,以期精简用户利用流程,并增强系统通用性。
环境理解与 3D 重修将成为虚拟现实感深交互领域技能内核之一。在数据采集方面,由于早期发展受到深度图像传感(RGBD)器件功耗和精度的限定,环境重修技能门槛较高,大多基于激光雷达和大功率 ToF 器件实现,重修过程繁复,且采集设备昂贵。随着 OPPO、三星、华为等主流手机厂商旗舰机型上预制深度相机,激光雷达大幅贬价,以及微软发布的 Kinect V4 版本可供应 720P 高精度深度图,较为成熟的家当链供应使得低本钱、高速率天生可用于 VR/AR 的高质量3D 模型成为可能,对周边环境和物体的理解和建模逐渐平民化。基于 RGBD 相机的动态语义化重修技能逐渐成熟,针对人体形状、运动、材质不易描述等难点,基于参数化人体模型和人体语义分割的语义化分层人体表达、约束及求解办法,在提升人体三维重修精度的同时,实现了人体动态三维信息的多层语义化重修。在数据处理方面,随着 AI 能力的渗透开释,2019 年学界涌现较多基于单目 RGB 进行深度估计、人体建模、环境建模的学术论文,并开始快速进行技能家当化推进。
AI 与三维重修技能的领悟创新使二维到三维图像转化以及三维场景理解成为可能。通过海量真实三维重修数据的演习,能够实现单目深度图像估算,通过二维照片估算出真实空间的三维深度数据,从而天生准确的 3D 模型。借助点云金字塔模型提取出三维点云在多个尺度上的局部特色,再通过图模型的三维点云语义分割和特色聚合,可完成三维点云体素级别的分类并终极实现基于三维点云数据的场景理解。
5、网络传输:5G+F5G 构筑虚拟现实双千兆网络根本举动步伐支撑
2019 年 5 月工信部、国资委共同印发专项行动,确定开展“双 G双提”,推动固定宽带和移动宽带双双迈入千兆(G 比特)时期,明确提出 2019 年我国千兆宽带发展的目标,2020 年 9 月,国务院常务会议确定加快新型消费根本举动步伐培植,第五代固定网络(F5G)千兆宽带与 5G 网络共同构成双千兆接入网络联接,助力千兆城市培植。
当前,作为影响虚拟现实业务体验的关键成分,传输网络不断地探索传输推流、编解码、最低时延路径、高带宽低时延、虚拟现实业务 AI识别等新的技能路径,旨在实现无卡顿、无花屏、黑边面积小、高低清画质切换无感知等用户体验,让家当有评估业务质量的技能和方法,加速虚拟现实的规模化发展。
边缘打算赋能双 G 云化虚拟现实提档升级。多接入边缘打算(MEC)将密集型打算任务迁移到附近的网络边缘,降落核心网和传输网的拥塞与包袱,减缓网络带宽压力,提高万物互联时期数据处理效率,能够快速响运用户要求并提升做事质量。同时,通过网络能力开放,运用可实时调用访问网络信息,有助于运用体验的提升。MEC在组网上与传统网络的实质变革是掌握面与用户面的分离,一样平常掌握面集中支配在云端,用户面根据不同的业务需求下沉到接入侧或区域汇聚侧。
用户面下沉的同时,根据业务详细可将云做事环境、打算、存储、网络、加速等资源支配随网络延伸到边缘侧,实现各种运用和网络更紧密的结合,用户也可获取更为丰富的网络资源和业务做事。针对虚拟现实业务,标准组织 ETSI 于 2014 年底成立了 ISG MEC,Phase1 和 Phase2 标准已发布场景、需求、架构和开放 API 等,虚拟现实作为七大场景之一,即边缘运用快速处理用户位置和摄像头图像,给用户供应实时赞助信息。个中,MEC 的 APP 和 3GPP R14/R15 的边缘 DN 实现有机领悟,UPF 作为 MEC 的用户面,NEF 作为 MEC API 能力开放供应者。
由于虚拟现实编码率高、交互性强,在 4G 网络和百兆以下家宽网络支配中,仅可知足 2K 业务,尚难以知足 4K/8K虚拟现实业务的规模支配,故 5G/MEC 的上行 150Mbps 大带宽以及网络时延小于 20ms 低时延能力可有效知足虚拟现实进阶体验。当前,云化虚拟现实业务基于 MEC 下沉支配,是优化网络传输效率,提升体验担保的主要路子。MEC 可为运用层供应 CPU/NPU/GPU 算力和存储等根本举动步伐能力、动态网络路由和精准资源调用,用户感知和网络能力开放以及运营商可靠可信可达的 SLA 做事能力。通过 MEC 边缘做事,可进一步降落云化虚拟现实业务的网络连接和终端硬件门槛,加速虚拟现实业务在 5G 网络和固定宽带网络的规模商用,干系商业模式转型或创新成为可能。
千兆光网+云 VR 将成为 F5G 时期的范例特色与重点运用的结合。F5G 重点聚焦于全光联接、增强型固定宽带和可保障的极致体验三大业务场景,以 10G PON、Wi-Fi 6、200G/400G、NG OTN 和 OXC 等技能为代表,具有大带宽、低时延、能力开放、高稳定全光联接特性。为知足多路用户并发诉求,10G PON 是虚拟现实业务承载的一定选择。此外,业界在大力推进光纤入户(FTTH/FTTO)的同时,进一步延伸光纤网络支配,推动对家庭、企业的网络升级改造,打通光纤网络“末了一米”接入,履行“光纤到房间 FTTR(Fiber to the Room)”、“光纤到终端”,以期合营 Wi-Fi6 技能保障每个房间均可实现高质量的虚拟现实体验,并办理云 VR 高密接入和多机位直播场景下的网络难题。
IP 架构简化、全光网络、端网协同等成为虚拟现实承载网络技能的发展趋势。IP 网络架构扁平化和网络切片有助于提升承载网的传输效率,供应差异化的体验担保。由于虚拟现实对带宽、时延、丢包率有较高哀求,当前传统高汇聚、高收敛承载网络面临效率低、拥塞概率大、时延长、相对丢包多等问题。基于上述缘故原由,首先须要对传统网络的层次和网络构造进行简化,肃清 LSW 汇聚层和城域汇聚层,BNG 向上直连 CR,OLT 直通 BNG,提高承载网传输效率。
信道子接口和FlexE等网络切片技能可在同一物理端口上实现不同等级业务间的隔离,为云化虚拟现实业务供应带宽和时延担保。随着 IPV6 技能的推进,业界将逐步从 IPv4 扩展到 IPv4/v6 双栈,直至切换为 IPv6网络,从而减少网络中 IP 地址 NAT 转换,进一步简化网络构造。基于全光网的 E2E 网络切片架构有助于供应确定性低时延和大带宽担保。由于 IP 网络的带宽是多业务共享,在流量拥塞的情形下难以担保时延敏感业务。光通信技能具有容量大,确定性时延、功耗低等特点。随着虚拟现实网联云控技能路径的发展,数据中央之间的骨干网络可构筑立体化的智能光网络,实现 DC 之间的一跳直达。OTN 设备逐步下沉到 CO 机房,在城域网络中区分业务,为高品质业务进行高优先级质量保障,供应一跳入云的能力。
OLT 设备可以连接 OTN 或者 BRAS,是业务流走向光网络还是 IP 网络的选择节点,为知足多种业务不同的做事等级诉求,OLT 须支持网络切片功能,即在同一个物理端口上划分出可担保做事等级的切片。
端网协同业务识别技能可将运营商虚拟现实业务从浩瀚业务流中精准识别,并进行优先保障。考虑到虚拟现实 CDN 和云渲染边缘节点浩瀚,且地址分散,在网络设备上静态预配置做事器地址段进行识别的传统方法,在规模较大的家庭网络设备等方面实际实行存在困难。为应对上述问题,可在终端与家庭网关设备等边缘网络节点间增加数据通信接口,以便得到访问做事器地址、业务类型、操作类型、网络需求等业务信息准确及时的通报,以及终端侧的业务体验、流传输与网络侧空口传输指标等的数据共享。
全光网络组网构造示意
风雅化运维技能成为云化虚拟现实业务质量的主要保障。云化虚拟现实运维基于家当发展和实现难度可分为手动、自动和智能运维层次。手动运维阶段业务涌现卡顿或者闪断时,常日通过 Ping 的办法进行故障定界和定位,效率比较低,很难定位出是终端、网络还是云平台涌现问题。随着用户规模发展,急迫须要更有效的自动化运维手段。结合业务体验评估体系的构建,可通过工具进行风雅化运维,例如通过工具采集业务指标,进行用户质差剖析。支持定界指标采集,通过探针采集云渲染流化时延、终端处理时延、网络 RTT 时延,进行端管云三段定界。
支持随流探针采集网络指标,通过端网协同接口,支持五元组或者业务流特色智能识别云 VR 业务类型,终端上报业务类型、业务开始和结束韶光、用户体验指标、分段时延指标等至家庭网关,家庭网关根据上报体验指标和分段 KPI,结合家庭 Wi-Fi 和承载网 KPI,进里手庭 Wi-Fi 和承载网分责。未来,可进一步在自动化运维的根本上引入人工智能技能,以供应主动性、人性化及动态可视的虚拟现实智能运维能力。
面向虚拟现实业务的网络传输技能供需匹配情形
二、家当发展趋势1、终端出货量与市场规模稳步增长
虚拟现实终端出货量稳步增长,AR 与一体式增速显著,不同终端形态间的融通性增强。受新冠疫情及宏不雅观经济形势影响,据 IDC 统计 2020 年环球虚拟现实终端出货量约为 630 万台,VR、AR 终端出货量占比分别 90%、10%,估量 2024 年终端出货量超 7500 万台,个中 AR 占比升至 55%,2020-2024 五年期间虚拟现实出货量增速约为86%,个中 VR、AR 增速分别为 56%、188%,估量 2023 年 AR 终端出货量有望超越 VR。比之 2018-2020 年相对平缓的终端出货量,随着 Facebook Quest2、微软 Hololens2 等标杆 VR/AR 终端迭代发售以及电信运营商虚拟现实终真个发展推广,2021 年有望成为虚拟现实终端规模上量、显著增长的关键年份,VR/AR 终端均匀售价将从当前2500/9700 元公民币进一步低落。此外,华为 VR Glass 手机伴侣、PicoNeo 2 等一体式头显终端均可通过串流功能而不再受制于移动平台的功耗预算与渲染算力,跨终端形态的利用融通性显著提高,一体式终端出货量份额估量将从 2020 年 51%进一步升至 2024 年 64%。
环球虚拟现实终端出货量及构造占比
环球虚拟现实市场规模靠近千亿,AR 与内容运用成为紧张增长点。据 IDC 等机构统计,2020 年环球虚拟现实市场规模约为 900 亿元公民币,个中 VR 市场 620 亿元,AR 市场 280 亿元。估量 2020-2024 五年期间环球虚拟现实家当规模年均增长率约为 54%,个中 VR增速约 45%,AR 增速约 66%,2024 年两者份额均为 2400 亿元公民币。从家当构造看,终端器件市场规模占比位居首位,2020 年规模占比逾四成,随着传统行业数字化转型与信息消费升级等常态化,内容运用市场将快速发展,估量 2024 年市场规模超过 2800 亿元。
环球虚拟现实市场规模
虚拟现实家当链条长,紧张分为内容运用、终端器件、渠道平台和内容生产。内容运用方面,聚焦文化娱乐、教诲培训、工业生产、医疗康健、商贸创意等领域,呈现出“虚拟现实+”大众与行业运用领悟创新的特点。文化娱乐以游戏、视频等强弱交互业务为主,在数量规模上霸占主导,商贸创意可有效提升客流量与成交率,紧张包括地产、电商、时尚等细分场景,工业生产与医疗康健运用早期局限于培训辅导,目前开始逐渐向产品设计、生产制作或临床诊疗等更为核心的业务领域拓展;内容生产方面,紧张涉及面向虚拟现实的操作系统、开拓引擎、SDK、API 等开拓环境/工具,以及全景相机、3D 扫描仪、光场采集设备等音视频采集系统;渠道平台方面,除互联网厂商主导的内容聚合与分发平台外,包含电信运营商发力的电信级云控网联平台,以及自助VR终端机、线下体验店与主题乐园等线下渠道;终端/器件方面,紧张分为终端外设及关键器件,个中终端外设包括以PC 式、一体式、手机伴侣与云化虚拟现实终端,以及手柄、全向跑步机等感深交互外设。
关键器件紧张包括芯片、屏幕、传感器、光学镜片等,近年来业务针对虚拟现实终端开拓了专用器件,如京东方快速相应液晶屏、海思、高通处理器芯片等。参考中国信通院 XR 家当数据库,并对《虚拟(增强)现实白皮书(2018 年)》中家本地图更新完善,得到修订后如下家本地图 2020,对家当链构造分布统计可知,内容运用、终端器件、内容生产系统、渠道平台环节分布比例约为 5:2.5:1.5:1,业内企业以内容运用为主。
虚拟现实较长的家当链条与交织领悟的创新体系驱动厂商由供需互助向生态协同升级,即表现为发展计策、资源整合及能力实现的协同。通过对虚拟现实家当链竞合网络的梳理剖析,可将企业间的生态协同关系归纳为投入力度、家当辐射、断点弥合、互助成果等发展要素,并据如下多维能力模型进一步剖析评估家当链生态现状。
2、云化虚拟现实触发轫网边云家当链条领悟创新
作为除单机警能外紧张发展路径,云化虚拟现实有助于优化用户体验,降落终端门槛,丰富内容生态,推动版权保护。由于部分打算和内容处理在云端实现,电信运营商凭借渠道、资金和技能上风,结合高带宽、低时延等的新一代网络特性,积极开拓基于体验的新型业务模式,旨在聚合家当资源,促进生态各方共赢发展,加速虚拟现实推广遍及。目前,我国根本电信运营商均已启动云化虚拟现实业务发展。中国电信 2019 年 10 月 10 日自四川电信开始,各省电信分公司纷纭宣告云 VR 业务正式放号,启动了天翼云 VR 业务正式商用。
2018 年福建移动环球首发运营商云 VR 试商用,成为第一个推出云VR 业务的运营商。2019 年中国移动宣告将投入超 30 亿元履行“5G+超高清 VR 赋能数字内容家当创新发展”操持,2020 年宣告了移动云VR 的“内容生态三五操持”,聚焦五大垂直内容领域、拓展五类互助模式、提升五项体验感知。中国联通成功开展了 2019 年国庆阅兵历史上首次 VR 直播活动,同年宣告 2020 年中国联通云 VR 用户目标达百万,目前四大根本电信运营商全国云VR用户已超过1000万。
在网络支撑方面,信息网络等新型根本举动步伐迅速遍及,云化虚拟现实家当发展条件基本成熟。当前,良好的网络根本举动步伐促进了虚拟现实家当发展。我国移动宽带突出技能创新与生态造就,实现了从 3G追赶到 4G 同步、5G 引领的飞跃,现已建成近 70 万个 5G 基站,5G终端连接数超过 1.8 亿。光纤宽带突出公正竞争和遍及渗透,实现了从铜缆接入到光纤入户的快速升级、从城市到屯子的深度下沉。据中国信通院《中国宽带发展白皮书》,截至到 2020 年 6 月,我国光纤接入(FTTH/O)用户达 4.3 亿户,占固定宽带用户比重达 92.3%,全国所有地级市均已建成光纤网络全覆盖的“光网城市”,百兆及以上接入速率的固定宽带用户超过 4 亿户,占比 86.8%。我国移动数据流量资费为 4.3 元/GB,同比低落 23.3%,用户月均移动数据流量为10.1GB,同比增长 29.2%,3G/4G 用户遍及率超过 94%,逾额完成宽带中国计策 85%的预期目标。
在终端发展方面,云 VR/AR 终端有望重塑虚拟现实终端形态。在传统 VR/AR 终真个发展架构下,对付多阶梯、多层次与多场景的用户体验,难以不以捐躯某方面需求来知足其他。云化虚拟现实终端架构更加宽广的技能纵深,有助于办理终端创新顾此失落彼的发展寻衅,有利于承载适配各种云化 VR/AR 业务。随着 Oculus Quest、华为 VRGlass、Vive Focus Plus、Pico Neo2 等代表性终端串流功能的引入,移动虚拟现实用户进阶体验将不再受制于功耗预算与算力负载,一体式/手机式与 PC 式等跨产品形态间的利用融通性显著提高,终端分类依据正在由算力来源与供电办法向算力协同与业务场景迁移,在此过程中,云化虚拟现实终端这一新兴形态的发展轮廓逐渐浮现,并结合云化支撑、负载协同与连接办法等特色要素,呈现如下不同的表现形式。估量 2020-2024 年,虚拟现实终端将日益减重便携,随者 5G 终真个规模遍及,一体式终端将原生集成 5G 能力,打算负载开始向云边端协同分配,手机伴侣式终端将通过无线连接适配更多 5G 手机。
虚拟现实终端形态分类演进
在运用落地方面,对传统业务流程的解构重组催生视频内容上云、图形渲染上云与空间打算上云。在云化虚拟现实体系中,终端是门槛,业务是根本,网联是保障,协同是核心。VR/AR 强弱业务云化的难点与焦点在于分解流媒体、交互运用及机器视觉等现有任务流程,并结合虚拟现实人机交互的内生特性,在云边端侧优化分配打算负载。对付云化视频等弱交互运用,端侧用户视角这一人机交互信息可有效用于云侧视频映射、编码与传输。个中,传统经纬映射(ERP)致使两极过采样,码率存在摧残浪费蹂躏,2017 年 OMAF 确定了八种常用投影映射格式,比较 ERP,金字塔构造(VPP)等依赖终端上传视角信息的映射办法可将视角区域以高分辨率投影到二维平面,别的背景区域则以较低分辨率进行映射变换,进而在同等带宽的情形下,提高视角区域的不雅观看质量。
此外,传统视频编码技能对 VR 全景视频仍然有效,但结合端侧 FOV 信息可进一步缓解全景视频传输的带宽压力。在云 VRFOV 视频传输方案中,当用户的方位角发生变革时,云端并不能立即发送一帧相应的画面,而因此 GOP 为韶光粒度发送视频内容,在这种情形下,即便有头部动作预测和二次投影技能的支持,仍可能存在较为严重的黑边征象。为了改进或肃清黑边问题,紧张有 TilewiseFOV 等端云协同方案,即云侧可将 HEVC 流按照相同分辨率进行不同质量和比特率的编码,做事器上每个视角存储多份不同码率视频流,同一时候根据端侧 FOV 信息传输较高码率的主视角切片流和低质量背景,并在端侧组合成稠浊质量虚拟现实视频。其余,业界积极探索针对个性化、社交化、六自由度等新兴虚拟现实视频端云协同的业务架构,例如云侧 VR 视频内容依托 5G 低时延特性,对端侧采集到的用户心率、眼动等生理指标作出及时相应,从而天生适配用户生理特性的后续视频内容。
对付云化渲染等强交互运用,除 Stadia、GeforceNow 等对传统游戏的云化实践外,业界现已环绕 VR/AR 运用推动商业落地,2020 年英伟达联合高通、爱立信推出 CloudXR 办理方案,旨在依托 5G、Wi-Fi 等高性能网络导入云边渲染能力,优化流式传输体验,降落终端算力门槛,助力电信运营商吸引 5G 用户。通过在云侧加载虚拟的头显驱动,运用程序无须变更,终端对收到的音视频进行解码,并回传各种追踪及用户输入信息。
个中,虚拟现实“瘦终端”的渲染任务界面可精简为头动、眼动等更具人机交互特性的关事情,如 ATW、注目点、畸变补偿渲染等。此外,对付渲染质量与速率的权衡问题,两者间的选择常日取决于运用,业界并无可在各种差异化运用中均能实现最佳打算配置的万灵药。基于云化虚拟现实端云协同的渲染架构,由谁来界定,又如何界定渲染质量、速率、能耗、带宽等多目标间的平衡点成为家当焦点。当前,由于终端厂商比较用户及内容开拓者具备更多的专业洞察,对 CPU、GPU、温度等干系指标动态监测能力较强且涉及内容适配,因而更多主导调配最优渲染“配方”。随着云化虚拟现实的迅速铺开,电信运营商将依托云网上风,在更大程度上参与界定,并可结合大数据与人工智能技能,进一步探索渲染配置自优化的掌握策略。
3、终端、行业运用与增强现实孕育投融资市场新机遇
2020 年环球虚拟现实风险投资受疫情影响涌现一定程度上的滑坡。当前,以 Facebook Quest 2 与微软 HoloLens 2 为代表新一代高性能虚拟现实终端推动了环球 VR 大众消费市场和 AR 商用市场的进一步发展,让市场看到了虚拟现实切实的技能代价和清晰的市场潜力,但源于新冠疫情及贸易摩擦等成分导致宏不雅观经济下行压力不断增加,且由于虚拟现实市场回报周期相对较长,并未吸引大量新增风险成本进驻,2020 年环球虚拟现实风险成本市场涌现一定下滑。据映维网统计,2017-2019 年间投融资环境相对稳定,年投资额约为 100-120 亿元,投资频次在 170-190 次旁边,估量 2020 年投资总额及频次约为90 亿元、140 次。
环球虚拟现实风险投资市场情形
VR、AR 分别霸占风险投资频次与总额的主导地位。估量 2020年有 61%的风险投资投向 AR 企业,32%投向 VR 企业,7%流入兼具VR/AR 业务的公司。过去五年,只管多数资金流入研发难度更高、与行业领悟更加紧密的 AR 领域,但从投资频次上看有 49%的风险投资投向 VR 企业,37%投向 AR 企业,14%流入兼具 VR/AR 业务的公司,紧张缘故原由在于比较于 AR,VR 大众消费市场初步形成,技能研发与终端门槛相对较低,体验内容日益丰富,VR 企业须要具备更高的现金流转能力。
环球虚拟现实风险投资规模(左)、频次(右)占比
硬件终端与行业运用霸占环球风险投资家当细分领域主体。2020年硬件终端领域在投资规模和频次占比分别为 57%和 25%,行业运用领域上述指标占比为 33%和 53%,除硬件终端和行业运用外,包含大众运用、开拓工具、游戏、影视及其他领域合计在投资规模和频次占比仅为 10%和 22%,两项指标均为近三年最低,投资方向进一步向硬件终端和行业运用领域聚焦,如今年得到风险投资的游戏制作公司数量涌现明显下滑,从 2017 年的 39 家降至 2019 年的 11 家直至今年的 7 家。比较之下,变现能力更强的硬件终端和行业运用公司更易得到成本青睐。在硬件终端领域,头显公司在过去三年得到的资金支持逐渐提升,外设及器件风投规模逐渐缩减,这源于头显终端技能集成度日益提高。在行业运用领域,投资总额及频次比之 2018 年均有一定增长,表明工业、教诲、医疗与商贸等行业用户对虚拟现实办理方案的投资回报前景看好程度加大,买单意愿提升。
环球虚拟现实风险投资规模、频次占比(按投资领域划分)
中美成为投资热点地区,风投成本集中度凸显,并针对家当链开展更加谨严明确的投入。从地域分布来看,2019 年得到风险投资的公司中,33%的总部位于美国,14%位于中国大陆,并分别得到 60%、9%的资金,中美连续保持风险投资市场主导地位。2020 年中国大陆得到风险投资的公司数量约为 20 家,比较 2018 年、2019 年的 47 及32 家有所减少,获投资金规模比较去年减少约五成。从成本集中度来看,前十企业的融资集中度提升,终端及爆款运用成为焦点领域,如Magic Leap、Niantic 当年均获数亿美元融资。此外,AR 方向渐成热点,在 2017-2019 年间占比从三成增至七成。
近年来环球虚拟现实风险投资热点事宜
4、国家部委及地方政府积极推动虚拟现实家当发展
我国积极推动虚拟现实家当发展。自 2016 年虚拟现实被列入“十三五”信息化方案、互联网+等多项国家政策文件以来,工信部、国家发改委、科技部、教诲部等部委相继出台辅导政策支持虚拟现实家当发展。国务院从十三五方案开始把虚拟现实视为构建当代信息技能和家当生态体系的主要新兴家当,在《新一代人工智能发展方案》中将虚拟现实智能建模技能列入“新一代人工智能关键共性技能体系”,2020 年相继出台《关于进一步引发文化和旅游消费潜力的见地》、《新时期爱国主义教诲履行纲要》和《关于推进对外贸易创新发展的履行见地》等文件,进一步明确虚拟现实在文化旅游、教诲宣扬、商贸会展等领域的创新运用。
在 2021 年出台的《中华公民共和国国民经济和社会发展第十四个五年方案和 2035 年远景目标纲要》中将VR/AR 家当列为未来五年数字经济重点家当之一。工信部在 2018 年12 月出台《关于加快推进虚拟现实家当发展的辅导见地》,从核心技能、产品供给、行业运用、平台培植、标准构建等方面提出了发展虚拟现实家当的重点任务。在 2020 年 2 月发布《关于利用新一代信息技能支撑做事疫情防控和复工复产事情的关照》,提出要深化增强现实/虚拟现实等新一代信息技能在复工复产中的运用,推广协同研发、无人生产、远程运营、在线做事等新模式新业态。同年 3 月出台的《关于推动工业互联网加快发展的关照》提出勾引工业互联网平台增强5G、人工智能、区块链、增强现实/虚拟现实等新技能支撑能力,强化设计、生产、运维、管理等全流程数字化功能集成。
国家发改委在“互联网+”领域创新能力培植专项中,提出培植虚拟现实/增强现实技能及运用创新平台,促进虚拟现实在互联网医疗救治等领域的运用。在2019 年将虚拟现实列入《家当构造调度辅导目录》中的鼓励类家当,同年 12 月联合教诲部、民政部、商务部等七部委发布《关于促进“互联网+社会做事”发展的见地 》,提出支持勾引虚拟现实/增强现实等产品和做事研发,造就壮大社会做事新产品新家当新业态。2020 年 《关于促进消费扩容提质加快形成强大海内市场的履行见地》中指出要加快发展超高清视频、虚拟现实等新型信息产品,助力形成强大海内市场。科技部在“十三五”中将虚拟现实列入当代做事业、康健家当、医疗东西、中医药科技、技能标准科技等领域的创新方案中,并联合中宣部于 2019 年发布《关于促进文化和科技深度领悟的辅导见地》,提出加强包括 VR/AR 虚拟制作在内的文化创作、生产、传播和消费等环节共性关键技能研究以及高端文化妆备自主研发及家当化。
文化和旅游部 2016 年出台的《关于推动文化娱乐行业转型升级的见地》将虚拟现实、增强现实做为游戏游艺设备创新的主要支撑,2020 年底发布的《关于推动数字文化家当高质量发展的见地》明确指出要勾引和支持虚拟现实、增强现实等技能在文化领域运用,推动现有文化内容向沉浸式内容移植转化。
教诲部在《教诲信息化“十三五”方案》中把加快推进示范性虚拟仿真实验传授教化项目培植列入深入推进信息技能与高档教诲传授教化深度领悟事情,在 2018 年《教诲信息化 2.0行动操持》中提出为结合 5G 技能发展,将以国家佳构在线开放课程、示范性虚拟仿真实验传授教化项目等培植为载体,加强大容量智能传授教化资源培植。同年发布《普通高档学校高档职业教诲(专科)专业目录》中增设“虚拟现实运用技能”专业,据不完备统计至 2020 年已有七十余所高职院校开设虚拟现实运用技能专业。在 2019 年《关于加强和改进中小学实验传授教化的见地》中指出,要创新实验传授教化办法,可用增强现实、虚拟现实等技能手段呈现不宜现场操作的实验。
卫健委在《“十三五”康健家当科技创新专项方案》中提出重点发展虚拟现实康复系统等智能康复辅具,加快增强现实、虚拟现实等关键技能的运用打破,提高治疗水平。
我国各部委虚拟现实领域干系政策
各地政府积极推进本地虚拟现实家当发展。自 2018 年底工信部出台虚拟现实家当发展辅导见地后,各地随之出台适配本地情形的扶持政策,比之 2016 年家当元年的观点热潮,此轮地方家当政策聚焦终端设备规模上量、优质内容制作聚合、行业运用落地实践、云控网联平台支撑推广、领悟创新中央培植运营等更加切实的家当问题。综合各地现状,虚拟现实发展情形可大致归纳为 ICT 上风、特色领域以及政策驱动多类。个中,北上广深等上风型城市具备较为完全成熟的ICT 家当链条,专利持有量位居全国前列,投融资事宜相对生动。
三、创新运用剖析1、虚拟现实+ 商贸会展:后疫情时期的未来会展新常态
在商贸会展领域,针对线下会展参与可行性与便利性、固有组织本钱、传统线上活动感官认知与互动体验受限等现状问题,虚拟现实有助于实现会展组织由以活动议程为中央向与会体验为中央的方向转变,将成为未来会展发展的新动能与新常态。
2020 年新冠疫情对千行百业带来巨大冲击,生产结束致使供应链断裂,供需双方亟待重新接续。在这一背景下,国家大力倡导“云上会展”,以“云展示、云对接、云洽谈、云签约”实现远程多方协作,唤醒企业运营活力。2020年 11 月国务院《关于推进对外贸易创新发展的履行见地》中指出,利用 5G、VR/AR 等当代信息技能开拓市场,推进展会模式创新,探索线上线下同步互动、有机领悟的办展新模式。
以云化架构为引领,业界积极探索虚拟现实在各种细分会展场景的技能履行路径与业务发展范式。从会展形式看,可分为仅线上与线上线下相领悟的参与办法,远程与会者可通过自拍视频前后景抠像或3D 虚拟化身办法线上接入,且交互空间可根据业务实际由 3DoF 扩展至 6DoF。从技能支撑看,沉浸声场成为 VR/AR+会展业务的刚需技能,听音辩位、背景降噪、定向增强与空间混响有助于营造线上会议的临场感。此外,云上会展的业务架构有助于实现虚拟现实终端瘦身,并将自拍抠像、虚拟化身、环境渲染、视频领悟、沉浸声场、6DoF定位追踪等打算处理任务向云边卸载。
从场景功能看,论坛、圆桌、聚会、展览已成为虚拟现实商贸会展的重点场景。以线上线下相结合的展览场景为例,身在展厅现场的不雅观众与厂方讲解者可借助 AR 眼镜(或展位大屏)同远程与会者互换互动,且线上不雅观众如临会场,声音方位始终与其虚拟化身位置、现场职员方位朝向实时适配。对付远程不雅观众而言,通过佩戴 6DoF VR 头显可在多个不同展位间逛览,对感兴趣的展品内容凑前互换或同其他线上线下不雅观众在展位外公共区域互换停歇。此外,若厂方讲解者未在展位现场,亦可通过 VR 终端远程接入,进而与现场与远程不雅观众同步互动。当前,业界积极探索加载虚拟现实技能的新一代的云上会展方案,为降落参展企业云展会的落 地履行门槛,其平台易用性得到了普遍关注。
例如,华为公司 2020 年推出商臻云展厅办理方案采取云渲染+3D 模型+VR 全景技能仿照线了局景,不雅观众可在虚拟场景中以自由视角逛展。同时,通过 3D 环拍、3D 模型等三维商品展示办法,可进一步改进传统线上 2D 图片不雅观众体验受限的痛点问题。其余,参展企业可套用不同搭建模板快速布展,附带虚拟讲解员 VR 带看做事,并基于云平台编解码、边缘推流、跨平台分发、8K FOV、CDN、5G 网络分片等技能等担保云上会展的体验流畅性。
2、虚拟现实+ 工业生产:企业数字化转型的新动能
在工业生产领域,针对产品繁芜度的不断提升、技能娴熟工人的紧缺、设计开拓与方案生产的协同、营销与发卖绩效的压力等问题,虚拟现实作为新一代人机交互工具,可为开拓设计、生产制造、营销发卖、运营掩护等职员连接起数字天下和现实天下,提升企业数字化转型过程中从多元数据获取洞察的能力与水平。
当前,诸多工业企业积极开展数字化转型的顶层设计与系统实践,但在制造、营销等特定领域,员工每每与企业内其他职能所依赖的丰富信息生态系统脱节,如工厂车间的多数员工依赖传统工具和方法来网络信息和分享知识。通过虚拟现实这一创新办法有效连接这些员工,组织可以优化职员绩效、降落生产本钱、提升产品质量,同时提高效率并促进内部专业知识遍及。
虚拟现实在工业领域的运用处景可贯穿产品的全生命周期,发展阶段也从起初验证探索向现实环境落地。在制造环节,客户哀求制造商供应全新的创新产品,增大产品差异化,缩短交付韶光并提高质量。繁芜性并非某种新趋势,但为办理不断发展的产品组合覆盖面和繁芜度问题,制造商须建立更多产线,或提高现有产线的可用性、生产力和灵巧性。企业越来越多地利用前辈制造技能,装置工、操作员和技能职员卖力实行的任务种类也相应增多,繁芜的产品带来了繁芜的操作,拉升了员工致体技能哀求,而不断流动的员工影响了优质劳动力的供给。在装置/运维场景,基于虚拟现实的事情解释显著优于以往静态参考图片,依托远程帮忙、3D 可视化、实时诊断与反馈等功能特点,可提高按时交付率、产能利用率、首次修复率、新人培训效率,减少返工、废物与不合格率。
3、虚拟现实+地产营销:行业差异化竞争必由之路
在地产营销领域,针对线上看房难以直不雅观清晰理解房屋全貌及诸多细节、远程看房缺少实时互动体验等现状问题,依托虚拟现实技能,大众可得到房屋翔实的三维复刻体验,并根据用户偏好即时天生未来家装效果预览,实现“线上身临其境有温度,线下未来之家可预见”。虚拟现实进一步提高了线上看房的信息承载含量与质量,助力用户决策,日渐成为地产营销差异化竞争的必由之路。有别于传统 2D 照片与视频,VR 可以更加清晰地呈现出房源的三维构造、尺度信息、整体户型、内部装修以及房间细节等信息,提高供需对接效率。
据不完备统计,虚拟现实+地产营销运用可提升房源约看量 100%以上,线下看房时长缩短约 10%,房均成交周期缩短约 5%。借助 VR 扫描相机,可对房屋进行多点多角度扫描,并与彩色镜头拍摄的全景照片数据相 结合,改动全景照片畸变,在云端重修出房屋完全的 3D 彩色模型。通过上述过程重修房屋空间数字信息,用户可自主变换不雅观察角度与位置,不再受限于以往固定位置、固定视角的 2D 房屋图像。以 VR 看房代表性企业为例,对付不同场景、不同精度的差异化 3D 重修需求,贝壳·如视构建了包括激光、构造光、全景相机、手机在内的多元化办理方案,截止到 2020 年底,已在全国 180 多个城市采集、创建并上线超过九百万套 VR 空间,用户日均 VR 利用韶光超过 22 万小时。
与传统线上房源呈现形式比较,浏览韶光提升 270%。在线上 VR 定制装修设计场景中,用户仅需供应设计效果需求,即可得到自动天生包含平面视图、硬装软装搭配、三维效果在内的全屋设计方案,用户可在“装修”后的客厅、寝室各功能区移步换景,查看细节。在 AI 设计方案根本上,用户可按照喜好参与到家装设计中来,自主变动家居风格、拖拽和更换家居物品,实时渲染完成相应装修 3D 效果,如贝壳未来家 AI 设计业务等。在线下家居支配效果 AR 预览场景中,房屋交易中线下看房难以取代,客户现场看房时会根据房间空间位置等信息,设想未来室内家具支配效果。由于空间尺寸禁绝确、受房间当前凌乱陈设等影响,以往用户只能“粗放设计”。
借助 AR 技能,用户不受当前房屋环境客不雅观限定,以虚实领悟的办法即刻预览未来装饰效果,给客户带来对房屋空间的切实感知和全新想象。此外,虚拟现实+地产营销已成为 5G 首批规模商业运用。在 4G 时期的看房业务,由于受限 4G 网络并考虑浏览经济性,须要将 150MB(以一套 100 平米房屋为例)的 3D 高清数据压缩数倍,致使部分细节呈现失落真乃至丢失。随着 5G 的正式商用,其大带宽和低时延的技能特性,使 3D 数据的快速传输成为可能,为用户带来高清房源即点即看的进阶体验。其余,比较 4G 网络下用户浏览 VR 房源实景的效果(单流),5G 大带宽能力可轻松实现双流高清数据同时传输,在用户手机上同步呈现 装修前实景图和云端渲染后装修设计效果。
4、虚拟现实+医疗康健:传统医学手段的有效补充
在医疗康健领域,针对年夜夫短缺、医疗资源分布不均、诊疗办法单一等现状问题,虚拟现实的高沉浸性、高可重复性、高定制化性、远程可控性等特点,有助于丰富传授教化和诊疗手段、降落治疗风险、提高设备利用率、促进高本色人才和医疗资源下沉,为医患双方创造便利条件,推动医疗准确性、安全性与高效性的持续进阶。现阶段虚拟现实+医疗尚无法完备取代真实诊疗过程,但现已作为传统医学手段的有效补充,具备规模推广的条件,有望成为医疗行业的主要赞助技能手段之一。
虚拟现实+医疗广泛用于仿照医学、医疗工具、诊疗方案方面,紧张涉及医学教诲培训、生理/精神疾病治疗、强化临床诊治、医学康复照顾护士和远程医疗辅导等业务场景。个中,基于虚拟现实的医学教诲培训便于医学用户以更加直不雅观、高效、安全的办法学习专业知识,实践专业技能,同时有助于节省医学教诲本钱。如缓解理解剖医学解剖样品供应严重短缺,帮助医学生在虚拟手术台上反复练习,加快对解剖构造的理解,办理了年夜夫职业的准入门槛高、在夯实根本知识的同时须要合营大量解剖练习节制实战技巧等问题。
此外,可面向外科年夜夫在重大手术前开展仿照和演习,进而对手术过程中可能涌现的问题提前预知,如 Level Ex 通过对人体组织动力学、内窥镜设备光学和运动流体的现实仿照,针对外科手术年夜夫供应了一种避免对人产生侵害的手术演习办法;生理/精神类疾病诊治中采取虚拟现实疗法可免于创建真实治疗环境,通过为患者仿照不同的环境场所,供应认知行为刺激或进行暴露疗法,刺激病患大脑中干系的感应区,供应了一种治疗生理精神类疾病的无药物方法,且患者可居家治疗。如凡聚科技构建出可诱发生理障碍患者恐怖和焦虑等感情的虚拟场景,通过暴露疗法治疗恐高症、幽闭恐怖症患者。
Relax VR 仿照海滩、海洋、海风、海浪等场景,对用户进行放松,缓解其压力、焦虑和烦闷;临床诊疗强化借助 VR 技能对患者病灶体征等进行实时仿照,可运用于临床疾病赞助诊断,达到减少疼痛、肃清患者紧张和恐怖效果,帮助年夜夫获取更加全面的病患信息,减少患者在就诊过程中不便,如手术操持帮忙系统可通过打算机断层扫描(CT),磁共振(MR)、超声心动图和 C 型臂透视图像,创建器官、血管等 3D 全息影像,年夜夫可借此与患者互换病情,识别最佳的治疗方法,进行针对性的术前方案,从而达到更好的治疗效果;医学康复照顾护士借助虚拟现实演习内容为患者的神经系统供应故意义的刺激,同时利用多觉得演习来改进大脑的神经可塑性,从而引起功能规复。
VR 让患者在虚拟环境中扮演角色,充分调动利用患者自主性,通过演习动作与之进行交互,虚拟环境及时给予患者评估和反馈,充分引发患者参与治疗积极性,使被动治疗变为主动治疗。如微软开拓的 VR 系统 Canetroller,创新性地将视障职员视觉性体验转换为听觉体验。MindMaze 专注于将虚拟现实与运动捕捉技能与脑机界面相结合,改进患者中风康复治疗;远程医疗辅导通过超高清回传再现的 VR/AR 视频,结合反馈设备为远程增援年夜夫供应更真实的病况,可为病人供应高阶会诊做事,提高手术成功率。
5、虚拟现实+ 教诲培训:传授教化模式由被动接管向自主体验升级
在教诲培训领域,针对传统传授教化过程中部分课程内容难于影象、难于实践、难于理解等现状问题,虚拟现实有助于提升传授教化质量与行业培训效果。在面向大众的教诲传授教化方面,Edgar Dale 的“学习尖塔”理论认为,学生对付学习情境的参与度越高,影象就越稳定,借助体验习得的知识履历效率远高于传统传授教化培训办法(笔墨符号、录音广播、静态图片等)。依托虚拟现实技能,学生通过与各种虚拟物品、繁芜征象与抽象观点进行互动,得以身临其境的体验现实天下中难以实现的“实操”机会,进而引发学习激情亲切,增强把稳力水平,提升知识保留度,降落潜在安全风险。此外,虚拟现实有助于赞助西席高效授课,开释新一代信息技能带来创新潜力。
在教诲部等多部委联合印发的《西席教诲振兴行动操持(2018—2022 年)》中指出,要充分利用虚拟现实等新技能,推进西席教诲信息化传授教化做事平台培植和运用,推动以自主、互助、探究为紧张特色的传授教化办法变革。在面向企业的技能培训方面,根据各种企业培训目标定位的差异,常日可分为面向任务过程的培训、多人协同设备举动步伐培训与基于 AI 的软技能培训等。与 K-12 等具备标准课程设置的教诲市场不同,企业市场中 VR 培训在各垂直行业呈现高度定制化、情景长尾化的特点,且对 VR 创新运用项目的投资回报哀求更为明确。例如,在面向石油化工行业的职业教诲领域,易智时期依托云 VR 平台为石化企业员工供应了设备操作演习训练、工艺流程仿照、安全事件还原、构造事理讲解、智能巡检、技能考察等多场景的垂直行业 VR 培训办理方案,旨在提高培训效果与效率。
6、虚拟现实+ 文娱休闲:新型信息消费模式的新载体
在文娱休闲领域,针对传统文娱体验互动性有限、社交性不敷、体验形式单一等现状问题,虚拟现实支持领悟型、分享型和沉浸型数字内容与做事,有助于环绕信息技能领悟创新运用,打造信息消费升级版,造就中高端消费领域新增长点。虚拟现实在文娱休闲中紧张用于商超、旅游、社交、游戏、剧集与活动直播等运用处景。作为高频次、大流量、趋势性的消费场景,聪慧商业综合体搜集人流、物流、资金流和信息流,是推广信息化运用和造就新型信息消费模式的新载体和空想试验田。以数字化赋能实体商业,以流量平台激活实体商圈,以虚拟现实场景引领消费新时尚,推进商业综合体和万家实体商户上云用数赋智,是推动消费业态推陈出新,深化商旅文体协同,提升综合体、消费者和商户的得到感,知足公民群众对美好生活的须要的关键举措。
2020 年中国电信推出了 5G MEC 商业综合体云 XR 数字孪平生台,面向商家供应了基于 MEC 的阛阓信息化运用、数字孪生系统、客流轨迹风雅化剖析等运用,面向消费者供应了虚拟导购、虚拟景不雅观、红包探宝、点评导航、娱乐空间、虚拟化身直播等功能,旨在加速推动虚拟现实等新型智能交互技能与线下消费场景的深度领悟。
2020 年万达集团举办商业中央 5G 创新运用大赛,并联合家当伙伴发布《商业中央 5G 创新运用白皮书》,XR 成为商业中央智能做事的核心业务。聪慧旅游方面,AR 实景导览与 VR 行前预览,丰富了景点的游览办法,营造沉浸式的互动体验。如通过将莫高窟景区文物与风景领悟呈现,华为河图实现了自动识物的自助讲解、文物复原、场景再现等功能,帮助游客对景不雅观概要“知其然,亦知其以是然”。线上社交方面,虚拟现实通过手势识别、虚拟化身、表情识别等更加个性化、更具表现力、日益丰富沉浸的互动形式,打破了传统线上社交的体验瓶颈,开启了网络社交 2.0。
2020 年脸书启动 VR 社交平台Horizon 试运营,用户可利用 Grant 等创尴尬刁难象自行构建可与他人共享的虚拟天下互动体验。3D 游戏方面,成熟的受众群体以及玩家对付新技能的积极态度使得虚拟现实游戏成为文娱休闲领域的市场重点。Valve 推出的首款 VR 游戏《半条命:艾利克斯》成为 2020 年VR 游戏爆款,该游戏在物品场景互动性、画面细节拟真度等方面进步显著,为 STEAM VR 平台新增发展百万用户。剧集视频及活动直播方面,VR 巨幕影院、360 3D 视频等媒体形式打破屏幕尺寸和空间位置的限定,为用户供应影视作品、综艺节目、体育赛事、风景名胜等内容题材,并引入社交互动元素,给用户带来新的不雅观赏体验。
智东西认为,VR和AR与“新基建”背景下的多个重点领域密切干系。在今年新冠疫情的影响下,视频社交、视频会展等虚拟现实创新运用市场逆势增长,表现出对新型根本举动步伐更加急迫的需求,并对通信根本举动步伐的带宽、时延等网络传输能力、对算力根本举动步伐的打算、存储能力提出了不断进阶支撑哀求。2020年,VR、AR迎来了快车道的发力窗口期,我国在这个行业中的很多细分领域与国际差距不大,若能捉住这次机遇,未来会早就一个国际领先的家当链条。