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金准人工智能 虚拟现实产业地图

前言

随着人工智能的快速发展,虚拟现实、机器人等智能产品层出不穷,不断的融入人们的生活。伴随着科技和产业生态的持续发展,推动着虚拟现实概念的不断演进。虚拟现实是借助近眼显示、感知交互、渲染处理、网络传输和内容制作等新一代信息通信技术,构建跨越端管云的新业态,通过满足用户在身临其境等方面的体验需求,进而促进信息消费扩大升级与传统行业的融合创新。

在虚拟现实类型中,可以分为AR、VR以及MR,其中AR为增强现实,是虚拟现实技术的延伸,能通过计算机生产的虚拟信息叠加到现实场景中,并与人互动;MR是能为混合现实试讲虚拟世界和真实世界合成一个无缝衔接的虚实融合世界,其中的物理试题和数字对象满足真实的三维投影关系。

2018世界VR产业大会上,中国电子信息产业发展研究院发布《虚拟现实产业地图》。这是一份虚拟现实领域的综合性研究成果,从产业链条和区域布局等角度对虚拟现实产业主体进行了全面梳理,将为确立虚拟现实产业发展重点、优化产业发展环境、促进产业协同发展等提供有力支撑。

《虚拟现实产业地图》主要包括五个部分,全面总结了虚拟现实产业演进情况、国内外发展状况、产业链构成,解读了虚拟现实的类型,绘制了虚拟现实技术产业成熟度矩阵,分析了全球主要国家和地区的虚拟现实发展特点,系统梳理了我国各地虚拟现实产业的发展特点、产业布局及成长预期,剖析了我国虚拟现实产业发展面临的主要问题,展望了产业未来发展态势。

 

一、虚拟现实产业演进情况

虚拟现实演进历程

 

1.1虚拟现实的类型

虚拟现实(Virtual Reality,VR)是利用VR设备模拟产生一个三维的虚拟空间,提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般。简而言之,就是“无中生有”。在VR中,用户只能体验到虚拟世界,无法看到真实环境。

增强现实(Augmented Reality,AR)是VR技术的延伸,能够把计算机生成的虚拟信息(物体、图片、视频、声音、系统提示信息等)叠加到真实场景中并与人实现互动。简而言之,就是“锦上添花”。在AR中,用户既能看到真实世界,又能看到虚拟事物。

混合现实(Mixed Reality,MR)是AR技术的升级,将虚拟世界和真实世界合成一个无缝衔接的虚实融合世界,其中的物理实体和数字对象满足真实的三维投影关系。简而言之,就是“实幻交织”。在MR中,用户难以分辨真实世界与虚拟世界的边界。

1.2四大因素促进虚拟现实快速发展

 

Gartner新兴技术成熟度曲线图(2015-2018 年)

 

国内外虚拟现实技术成熟度趋势对比

 

1.3虚拟现实技术体系

 

赛迪虚拟现实技术产业成熟度矩阵(2018年)

 

二、全球虚拟现实产业发展情况

全球虚拟现实产业地图

 

全球虚拟现实产业发展特点

美欧发达国家虚拟现实产业资金和市场活跃。

 

全球主要国家和地区虚拟现实政策

 

全球虚拟现实产业生态初步成型

 

虚拟现实产品体系

 

虚拟现实市场规模

全球市场:2017年全球虚拟现实产业市场规模持续增长超过150%,预计未来将继续保持高速增长。

我国市场:2017年我国虚拟现实产业市场规模同比增长164%,市场规模总额高达160亿元。

 

 

全球虚拟现实投融资

Magic Leap、Improbable、Unity、Niantic等独角兽公司巨额融资带动下,2017年第2季度和第4季度全球融资额飙升,带动全年投融资总额同比上升12%。

 

 

三、我国虚拟现实产业发展情况

我国虚拟现实企业分布情况

 

我国虚拟现实产业区域发展特点

多地大力发展虚拟现实产业。

 

我国各地区虚拟现实产业政策

 

我国虚拟现实产业基地分布

 

我国虚拟现实联盟分布

 

我国虚拟现实投融资

我国虚拟现实产业投资趋于理性。2017年国内虚拟现实投融资案例71例,同比下降60%,占全球投融资项目三分之一。硬件方面投融资案例持续下降近10%,内容以及技术仍是资本追逐重点领域。

 

 

目前,中国虚拟现实仍处于初级阶段,市场规模处在较小的水平,但市场规模增速非常快。金准数据显示,2018年中国虚拟现实市场规模达到52.8亿元,同比增长52.6%,随着技术的不断完善,应用场景的多样化,市场前景广阔。金准人工智能专家预计2018年中国虚拟现实市场规模将突破百亿大关,达到105.8亿元,同比增长100.4%;2020年市场规模将达300.9亿元。

 

四、虚拟现实产业链发展情况

产业链全景图

 

4.1硬件

交互设备:多通道交互成发展趋势,设备种类不断增多,真实感增强。

芯片:性能增长,为虚拟现实带来视觉、声音、交互等全方位的提升。目前,高通骁龙835已成行业标配。

终端显示:单眼4K分辨率、90Hz刷新率屏幕在行业中得到应用,终端显示性能的提升帮助用户消除眩晕感、提升沉浸体验。

 

4.2软件

虚拟现实软件是被广泛应用于虚拟现实制作和虚拟现实系统开发的一种图形图像三维处理软件。主要包括UI、OS、中间件等支撑软件,及SDK、3D引擎等软件开发工具包。

基础平台逐步开放,产业生态更优化。

英伟达、微软、Crytek、布朗大学等研究团队相继公开VR相关产品的代码,VR内容开发更加开放化。HTC、三星、Oculus、大朋、Pico等虚拟现实硬件企业搭建基础平台,开放软件开发工具包,促进了生态打造。

3D引擎方面加速研发,开发者选择更多。

Unreal、Unity、Crytek、Cocos几大游戏引擎厂商纷纷投入该领域,形成先发优势。国内厂商也已入局VR引擎,为开发者提供了新的选择。

4.3内容制作与分发

内容制作主要聚焦在游戏、视频两大领域。

视频:与传统视频内容相比,VR视频需要通过缝合素材、剪辑段落、应用视觉效果、同步音频、渲染等步骤才能进行发布。随着技术成熟度的上升,VR视频内容不断增多。当前全球公开发行的180度、360度VR视频内容已超过100万部。

游戏:在主流分发平台中,应用以游戏为主。2017年,Steam、Gear VR、Viveport等平台上的应用数已超过3250(不重复计算),为2016年的2倍。

 

 

4.4应用与服务

随着虚拟现实+行业需求的明晰化,行业应用先于消费端普及。

 

4.5制造:全面提升制造业智能化水平

虚拟现实技术在飞机、汽车、船舶等大型装备的制造中已经实现初步应用。

 

C919试飞中心使用机载测试系统地面验证平台,对飞行的参数进行监控分析,确保飞机在预飞和实际飞行中相关参数的准确和正常。

虚拟现实平台及其产品已经在工程机械领域取得广泛应用,帮助客户进行工业自动化过程模拟仿真。

国内外虚拟现实技术在制造业领域的应用情况

 

4.6教育:革新知识获取的渠道的交互方式

虚拟现实技术的交互性和沉浸感可在各个教育领域广泛应用,使教育技术的发展实现飞跃。

 

4.7医疗:提高临床教学效果、创新治疗方法

虚拟现实技术将医学教学与学习体验提升到新高度,并不断拓展临床应用案例。

 

五、虚拟现实产业发展展望

我国虚拟现实产业面临的主要问题

 

虚拟现实产业展望

 

5.1输入到输出环节的新技术突破将引发VR发展浪潮

AMOLED显示技术已经成熟,分辨率、眩晕控制、视点渲染、视角控制成为下一步突破方向。

GPU处理技术即将走向成熟,带动图像引擎和渲染算法优化发展。

交互技术从视觉向触觉、听觉、动作等多通道交互发展,惯性动作捕捉、光学跟踪、语音识别、眼球追踪、空间交互等多项技术将出现大规模应用。

 

5.2消费市场快速培育,产品形态将更加丰富

消费市场走向成熟,虚拟现实产品供给将更加多元化,头戴式、一体机、移动端等各类产品层出不穷,未来裸眼3D、光场显示将进入人们视野。

虚拟现实传统硬件厂商和创新企业将持续推出新产品,硬件市场进入百花齐放的竞争红海。

5.3产业资本理性投入,显示器件成为投资热点

VR行业投资方向更加明晰,资本汇集在具有自身研发能力、掌握核心技术、市场前景良好、收益率高的企业。向高附加值、高收益率的行业应用倾斜。

未来虚拟现实的投资热点包括高分辨率的光学显示屏、标杆性的、高品质的VR内容制作、光场显示等增强现实相关技术、高端装备制造、风险职业培训等。

5.4开源平台、资源共享平台将是发展方向

谷歌、歌尔、HTC、Valve、北大等企业和高校已建立或正在建设开源平台,开放电路板和传感器等硬件的工具包,将逐渐提高产品质量、丰富产品形态,有助于整体VR行业的技术提升和产业发展。

多家科研机构启动建设资源共享平台,计划汇总业界需求,展示成功案例,以及发布VR产业最新动态,为专业VR企业提供全面及时的产品、技术、系统工具等展示平台、为非VR专业的需求方提供产品技术选择方案和专业咨询服务。

5.5虚拟现实产业生态将逐步完善,行业标准将逐步确立

VR行业应用更加丰富,将广泛应用于娱乐、制造、教育、医疗、交通、商贸等领域。

3D模型/场景、3D动效、全景图片、VR视频、网页等不同内容素材源将不断丰富,内容生态逐渐建立。

VR产品的硬件与软件结合更加紧密,在行业标准确立之前,一体化趋势将进一步加强。

Khronos Group发布的规范VR硬件和软件通信方式的标准,已得到龙头企业响应。

5.6市场规模持续增长,行业应用成为拉动主力

随着虚拟现实应用在制造、交通、医疗等领域的快速铺开,行业级虚拟现实产品的产能在未来将进一步释放,市场规模不断增大,成为市场增长主力。

随着虚拟现实内容的丰富和虚拟社区交互体验感的增强,主要依托购买硬件设备的营收模式将得以转变。虚拟市场、虚拟购物、虚拟展示将逐渐被用户使用。

虚拟现实应用场景逐渐丰富,将在文物古迹复原、文物和艺术品展示、工业外观设计、虚拟战场环境、军事训练等领域取得重要应用。

总结

鉴于我国庞大的市场潜力和健全的创新体系,有望在这一领域成为全球的增长中心。不过,当前我国包括AR、VR和MR在内的虚拟现实产品研发仍以初创企业为主,还存在技术人才短缺、核心关键技术有待突破、应用生态有待完善、产业成熟度有待提高等现实问题,迫切需要汇聚产业各方力量,多方协同布局形成发展合力,提升整体行业竞争力。同时,一些实用性、示范性好的AR、VR和MR技术和产品在重点行业、特色领域的渗透和应用还有待进一步推广。

金准人工智能专家认为,应构建虚拟现实软硬件工程体系,形成元器件供应、试验验证、制造咨询等公共服务能力。建立针对虚拟现实领域的关键技术、产业链生态与内容应用数据平台,为产业运行分析、政策制定、知识产权、人才培养、外部合作、标准编制等奠定基础。提供面向用户体验、安全可靠、软硬件协同与性能指标的产品测评与检测认证服务。充分发挥资本和地方投资对新兴技术的激励作用,鼓励和引导地方加大资源投入力度,通过设立专项资金、政府和社会资本合作模式等多种形式,支持虚拟现实产业发展与应用推进。


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