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我国发展虚拟(增强)现实产业面临的问题
时间:2019-10-29    评论:0
    来源:中国信息通信研究院 
        华为技术有限公司 
        京东方科技集团股份有限公司

    声明:本白皮书版权属于中国信息通信研究院,并受法律保护。 转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的, 应注明“来源:中国信息通信研究院”。违反上述声明者,本 院将追究其相关法律责任。

    虚拟现实技术研发缺乏针对性与原创性,对关键技术产业化进程敏感性不强。由于虚拟现实与手机产业链参与主体相近,业者通常参考手机产业较为成熟的发展思路。部分企业简单裁剪移植手机解决方案,缺乏针对感知交互、近眼显示、渲染处理等虚拟现实技术特性的研究,且研发模式以对 Facebook、微软等国外标杆的技术跟随为主。

    此外,多数虚拟现实企业存在以技术方案作为技术趋势的问题,片面追求单一性能参数,缺少对重点发展路径的投入储备与技术产业化进程的前瞻预判,致使企业发展容易受到短期市场环境波动的冲击。例如,在近眼显示领域,契合人眼生理特性的可变焦显示成为当下业界发展焦点,在这一技术方向上,我国与国际一流水平存在较大差距,且这一差距存在持续扩大的势头。在渲染处理领域,部分企业尚停留在注视点渲染是否有望成为发展趋势的怀疑中,而谷歌、Facebook、英伟达等企业现已积极布局,旨在五年内使之成为业界主流技术。

    缺少富于产业影响力的优质内容供给平台,产业融合创新程度不足。内容匮乏是虚拟现实产业发展初期的必然问题,如何尽快缩短这一“有车没油”的发展阶段成为当前要务。在谷歌、苹果、微软、Facebook 等 ICT 巨头平台化策略引导下,众多中小企业围绕虚拟现实产业链特定重点领域进行软硬适配的内容生产,研发并利用各类平台化开发工具,加速制作流程,提高内容质量,降低开发门槛。相比之下,我国虚拟现实生态圈呈现各自为战、小而散的现状态势,协同化的产业雁阵尚待成型,集约化的平台能力尚待提高,差异化、特色化的发展定位尚须明确。此外,我国虚拟现实产业存在就事论事的发展定势,与 5G、人工智能、工业互联网、新媒体等重大领域的融合创新程度有待增强。

    应用推广以“展厅观摩式”为主,示范辐射能力不高。目前,部分虚拟现实应用示范停留在“看上去很美”的状况,即缺少规模化、产业级应用,内容雷同程度较高,用户体验以单机版、孤岛式为主,这影响了最终用户的买单意愿。此外,在各类“虚拟现实+”应用开发过程中,往往存在鸡同鸭讲的情况,一方面由于行业用户并不熟悉虚拟现实,难以清晰、明确定义所需功能,另一方面,虚拟现实解决方案提供商并不具备医疗、工业等垂直行业专业知识。因此,如何在现有虚拟现实技术水平与实现成本的约束下,弥合拉通产业断点,最大程度体现行业用户意图成为应用示范落地的主要挑战。

    具言之,我国在近眼显示、渲染处理、网络传输、感知交互与内容制作等虚拟现实关键领域所面临的发展挑战如下。我国在虚拟现实近眼显示产业上与国际一流水平差距不大,但须强化对部分前瞻领域的技术攻关。其中,TFT-LCD 国内外不存在差距,借助 Fast-LCD 技术,液晶显示的技术生命力仍然存在,京东方已研发出响应时间在小于5ms 的高分辨率、高刷新率的 VR 用液晶面板,成为 Facebook2018 年发布 VR 一体机 Oculus Go 的屏幕供应商。快速响应液晶显示屏的优势主要表现为成本上对于 AMOLED 优势显著,现阶段量产 1000ppi 以上的 LCD 屏幕已无技术瓶颈,而 1000ppi 以上的 AMOLED 屏幕在量产性上有待技术突破,且存在潜在“烧屏”使用寿命问题;AMOLED 方面国内外差距不大,目前逐渐缩小;相对于 LCOS,OLEDoS 在结构尺寸、图像色域和对比度、ppi、功耗、器件可靠性等方面有明显的优势,我国与国外代表厂商 Sony、eMagin 存在一定差距,但在减小,2017年京东方投资 12 亿元的 OLEDoS 项目落户云南,预计 2019 年试产;Micro LED 方面国内外存在一定差距。Sony、Apple、Facebook 等对此积极布局,旨在走出一条未来与 OLED 显示不同的技术路线。

近眼显示国内发展外梯队视图

    目前,我国 LED 市场具备一定规模,但总体营收不大,且集中于技术难度不高的大尺寸公共显示市场;光波导方面国内外存在一定差距,与国外厂商相比,我国技术积累主要集中在高校,企业专利申请量并未形成规模,技术成果产业化能力不足;在变焦显示及光场显示方面,国内外差距很大,且持续增大中。

    国内外企业在渲染处理领域差距显著。以美国为代表的国外主流企业在该领域的技术储备多、产品成熟度高,国内厂商在注视点渲染、异构渲染、实时光线追踪、深度学习渲染等前沿热点以技术跟随以及弥合应用创新技术断点为主。在虚拟现实云渲染领域,由于华为等通信设备厂商的推动,中国移动、中国电信、中国联通三大运营商积极探索,以及视博云、兰亭数字、深信服、平行云等特色企业的技术支撑,我国虚拟现实云渲染产业化进程处于国际前列。预计随着 5G 试点的稳步推进,我国该领域产业生态有望加速发展。

渲染处理国内外发展梯队视图 

    在面向虚拟现实的网络传输领域我国处于领先水平。5G 技术在专利、产品解决方案和商用进程等方面均处于全球领先水平,此外,在新型 Wi-Fi、10GPON、网络简化、拥塞控制、监控运维等方面基本同时包含国内和国外主流设备厂家,高通、Facebook 在虚拟现实投影、编码与非全视角传输方面具备一定优势。

网络传输国内外发展梯队视图

    国内外企业在感知交互领域存在一定差距。国外一方面持续以技术突破为主,苹果、Facebook、微软、谷歌等 ICT 巨头与初创企业在这一领域申请了大量专利,不断有软硬件产品的落地,如 Magic LeapOne、Tobi 眼球数据追踪分析软件、Tobii Pro Lab VR360 等,以美国为代表的国外主流企业在感知交互领域的技术积累时间长、领域布局广,但由于这一领域有关技术尚未定型,且我国在人工智能方面具备产业基础,国外技术领先幅度尚不明显。另一方面,苹果 ARKit、谷歌 ARCore 感知交互开发平台具备先发优势,但随着华为 AR Engine的发布,预计到 2019 年中支持 AR Engine 终端数量将超过 2 亿。

感知交互国内外发展梯队视图

    我国在虚拟现实内容制作方面与国际一流水平差距各异,须强化对部分重点领域的技术攻关。目前,我国在虚拟现实应用示范与人工智能领域具备良好的产业基础,在非光场式全景拍摄、拼接缝合、以用户为对象的虚拟化身方面发展势头良好,在3D扫描、全景声采集方面技术产业化进程有待提高,在光场拍摄方面须进一步加强研究储备。此外,由于虚拟现实将带来OS架构创新,目前Google基于Android手机生态持续完善补充对虚拟现实进阶功能的支持,由于Facebook侧重虚拟现实一体机这一全新终端形态,相比之下对现有移动OS优化创新更加激进。
内容制作国内外发展梯队视图
标签:4D
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