虚拟现实(VR)技术近年来一直是科技热词。尤其在索尼推出PSVR、字节跳动收购Pico、脸书(Facebook)改名Meta后,人们一直在期待一场虚拟现实技术的大爆发。现在,5G已经逐渐普及,这为虚拟现实技术的实际应用提供了便利与可能性。
虚拟现实就是用电脑模拟出一个三维空间,从视觉、听觉、触觉等感官进行模拟刺激,让使用者如同身临其境可即时观察三维空间内的事物。随著VR技术的发展,广义的虚拟现实还包括增强现实(AR)、混合现实(MR)和拓展现实(XR)。
在这方面,中国将虚拟现实视为新一代信息技术的重要前沿方向,正加紧布局虚拟现实相关产业。
赛迪顾问(CCID Consulting)数据显示,2021年,中国的虚拟现实市场规模已经达到583.9亿人民币,预计今年将突破1000亿人民币。
据中国官方去年底印发的《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》(下简称《行动计划》),到2026年,中国的虚拟现实产业总体规模超过3500亿人民币,虚拟现实终端销量超过2500万台。同时,还要培育100家具有较强创新能力和行业影响力的骨干企业,打造10个具有区域影响力、引领虚拟现实生态发展的集聚区,建成10个产业公共服务平台。
目前,中国多个城市正在加紧布局相关产业。已连续五年举办世界VR产业大会的南昌市不仅吸引了国家虚拟现实创新中心正式落户,还吸引了华为、腾讯、阿里、微软、高通、紫光、海康威视等一批VR领域的领军企业。
今年3月,青岛虚拟现实产业园项目一期提前交付。据介绍,该项目生产线全部达产后,可实现年产2500万台智能整机和5000万只光学模组的生产能力。北京市日前也发布了《关于推动北京互联网3.0产业创新发展的工作方案(2023-2025年)》,提出要加快突破人工智能、区块链、高性能计算芯片、通信网络、XR终端和内容制作等领域一批关键核心技术,支撑互联网3.0场景应用和产业发展。
中国电子技术标准化研究院高级工程师董桂官对媒体表示,中国的虚拟现实产业已经初步构建了以技术创新为基础的生态体系,正迈入以产品升级和融合应用为主线的战略窗口期。
产品升级迭代迅速
要让使用者在虚拟与现实之间实现沉浸式体验,离不开硬件设备的支持。其中,最常见的是VR头显(VR眼镜)。现在,主流的VR头显是带独立处理器的VR一体机,这是一个由芯片、显示模组、光学模组、传感器、通信模组和声学器件等组成的头戴式设备。
根据研究机构Wellsenn XR数据,VR一体机占去年全球VR设备出货量中的97%。另据国际数据公司(IDC)发布的数据显示,2022年中国VR头显的出货量达到了110.3万台,其中VR一体机101.4万台。
业内人士指出,近年来,VR头显在近眼显示、影像捕捉、人机交互等关键技术迭代迅速。各大厂商又在芯片、内存、分辨率、重量等硬件上竞赛,以提高VR体验的流畅性和舒适度,加速了VR硬件的迭代。不过,虚拟现实技术产品依然还有很大提升空间。
科技公司HTC全球高级副总裁鲍永哲认为,VR硬件的PPD(角分辨率)还不够高。同样是4K屏幕,VR硬件中的PPD目前还达不到手机和电视的水平。他认为,未来分辨率最少要再提升3倍,才能让使用者觉得足够清晰。
Meta首席技术官安德鲁·博斯沃思(Andrew Bosworth)则从技术层面表示,双手追踪、眼动追踪,面部追踪等功能将成为未来设备的新基线。值得注意的是,在中国销量最高的VR硬件品牌Pico今年4月推出了新款VR眼镜,这款新产品已经成功融入眼动追踪、面部追踪、智能无级瞳距调节等功能。
拓展融合应用场景
VR最为人熟知的应用便是游戏。但其实,在中国,VR已经被实际运用到不少地方。
在今年5月的第十一届中国国际警用装备博览会上,一套智能驾驶训练装备吸引了大量观众排队体验。观众只需头戴VR眼镜,并坐到智能驾驶训练设备上,便能在虚拟环境中驱车前行。
据介绍,该设备用于对驾驶员的风险意识进行评估和训练,通过随时捕捉采集人眼的视线方向、油门刹车信号等,评判驾驶员在遇到潜在风险时有没有提前作出预判。中国公安部道路交通安全研究中心工作人员表示,该设备目前用于职业驾驶员的审验教育,有望在驾驶员的安全文明常识考试中使用。
除此之外,虚拟现实技术更被运用到基层警员训练当中。由蓝色战力打造的全息执法流程训练系统为基层警员提供了执法规范化模拟训练。受训警员只需要带上头显,打开系统,便可模拟基层执法中的多个场景和多元化的实际警情,警员对著系统设备便可自主训练执法规范化流程及法言法语的运用。据介绍,这套系统可为基层执法单位平均减少90%组训成本。
VR也已经开始走进校园。在武汉市,有中学老师使用虚拟现实技术来辅助教学。学生通过VR眼镜、蓝牙手柄、LED触摸屏等设备,在虚拟的实验室内进行各种有中毒、爆炸等安全风险的物理、化学、生物实验。
过去这类实验多只能由老师进行演示,学生无缘操作。在新的技术下,学生也可以模拟操作这类有危险性、实时操作难度大的实验。
随著多方的努力开发,VR看车、VR驾校、VR直播等基于虚拟现实技术的使用场景在不断扩充。《行动计划》中也列出了虚拟现实+工业生产、虚拟现实+文化旅游、虚拟现实+融合媒体、虚拟现实+教育培训、虚拟现实+体育健康、虚拟现实+商贸创意、虚拟现实+演艺娱乐、虚拟现实+安全应急、虚拟现实+残障辅助、虚拟现实+智慧城市10个领域,要求深化虚拟现实在行业领域的有机融合。
分析人士认为,未来中国在虚拟现实技术领域除了继续深化近眼显示技术、渲染处理技术、感知交互技术等技术类型的研究外,相关技术的多场景应用落地也将是研究、开发的重点。