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虚拟现实走向成熟 还有哪些难题需解决

2017-05-04 来源:中国证券报 作者:慕落尘 评论

2016年是虚拟现实产业的启航元年,消费级、行业级VR产品不断涌现,产业关注度不断提高,发展战略窗口期已然形成。同时,社会各界对虚拟现实产品及应用的理解不断深入,市场预期趋于理性,投资方向更加明确。

虚拟现实融合了三维显示、计算机建模、传感测量和人机交互等多种前沿技术,是新一代信息技术的集大成者。作为继计算机、智能手机之后的又一通用性技术平台,虚拟现实与教育、军事、制造、娱乐、医疗、文化艺术、旅游等行业领域的深度融合,未来有望带来超过万亿美元的产值效益,并对人类认识世界、改造世界的方式方法带来颠覆式变革。

2016年是虚拟现实产业的启航元年,消费级、行业级VR产品不断涌现,产业关注度不断提高,发展战略窗口期已然形成。同时,社会各界对虚拟现实产品及应用的理解不断深入,市场预期趋于理性,投资方向更加明确。2017年,在政策引导和市场需求的双重驱动下,虚拟现实若干共性技术难题有望得到解决,市场产能得以释放,产业将迎来快速上升期。

一、市场规模持续增长 技术加速成熟

2016年以来,随着一系列VR消费端产品的成熟落地和市场普及,我国虚拟现实产业规模快速增长。根据GFK数据,2016年上半年中国市场VR设备总销量为167万台,预计全年销量达到400万台,市场规模突破60亿元,较2015年增长290%。消费级VR产品成为拉动市场规模增长的主力。

同时,国内的创新型企业和创业团队快速跟进,高密度地推出各类虚拟现实设备,以及以视频游戏娱乐为代表的虚拟现实应用。京东方等企业正加快研发适用于VR的低延迟AMOLED显示屏,并将于2020年前量产。暴风魔镜、大朋看看、灵境小白等企业已经开展了虚拟现实整机设备研发。爱奇艺、乐视、腾讯等互联网企业积极搭建了VR应用开发和内容分发平台,已有超过2700余款视频和800余款游戏。行业创新型应用产品不断涌现,例如北京曼恒数字技术有限公司开发的可视化虚拟设计平台目前已经被应用在国产大飞机的舱内设计中;诺亦腾研发的惯性动作捕捉技术达到了国际先进水平,在春晚、世界杯转播等节目中得到了应用。

2017年,随着消费需求的进一步扩大和投资资本的拉动,虚拟现实技术将加速成熟,VR设备的屏幕刷新率、屏幕分辨率、延迟时间,以及软件开发工具、数据接口、人体健康适用性等事实标准将逐步确立,用户体验将大幅提升。设备运算能力、输入设备姿态矫正、复位功能、精准度,传输设备提速和无线化,更小体积硬件下的续航能力和存储容量,配套系统和中间件开发等技术能力也将日趋完善。

产业生态构建方面,大量内容公司投入虚拟现实内容的开发制作,包括PGC、UGC、影视剧、直播以及游戏等虚拟现实内容的数量和质量将会得到质的提升。中视典、暴风魔镜、大朋、Pico等厂商纷纷搭建平台,并开放自己的软件开发工具包(SDK),生态系统构建将进一步提速。未来VR的生态系统之争将会愈演愈烈,国内品牌需要加速构建自己的生态系统,同时也要融入与国际主流生态圈。

在此背景下,VR产业投资趋于理性,方向更加明晰。2016年,国内外巨头纷纷布局VR产业,其中中国资本超过全球投资的一半。前三季度VR/AR领域的投资金额分别为17亿美元(其中近10亿美元来自中国)、2亿美元和5亿美元。中国的VR资本超过一半的资金流向了国外的VR/AR公司,其中阿里巴巴7亿美元投资AR公司MagicLeap,盛大集团3.5亿美元投资VR主题公园TheVoid,网易、中信、华人文化8000万美元投资VR直播公司NextVR,盛大集团和水晶光电1500万美元投资AR厂商Lumus,三七互娱316万美元投资VR提供商Archiact,腾讯、联想投资美国著名的增强现实科技公司Meta,游久游戏投资的VR虚拟角色提供商PLFX。国内的VR设备商及内容公司也收到巨额融资,其中VR硬件设备商暴风魔镜获得2.3亿元融资,VR电影内容商兰亭科技获得3150元融资等。中国VR资本加速出海,一方面表明国内科技资本已具备高科技领域全球战略布局能力,另一方面也反映出国内虚拟现实团队在原始创新、技术产品开发方面鲜有亮点,产品市场前景和企业成长不可持续。

目前,不少VR硬件公司已经出现裁员、倒闭,早期进入VR行业的暴风魔镜在2016年10月进行了大规模裁员,公司团队从500人裁减到300人。预计2017年,VR行业将经历一个挤出泡沫的过程,资本盲目跟风的情况减少,VR投资将趋向理性化。VR投资方向更加明晰,资本进一步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。目前来看,VR的投资热点有:标杆性的、高品质的VR电影制作,光场显示技术,增强现实相关技术,高附加值、高收益率的行业应用,如高端装备制造、风险职业培训等。

虚拟现实在行业端应用的共性结合点可归纳为三个方面:一是规划决策,二是设计评价,三是训练体验。国家发改委虚拟现实/增强现实技术及应用国家工程实验室的创建,以及《中国制造2025》国家制造业创新中心建设,将进一步明确制造领域虚拟现实技术的应用场景,推动虚拟三维设计、虚拟装配、虚拟维修等新型生产方式形成,提升研发、制造、流通、服务等各环节生产效率。教育部成立了虚拟现实应用教育部工程研究中心,将推进虚拟现实在教育行业中的应用,基础教育、高职教育、科研教育等一体化解决方案未来将相继落地开花。此外,虚拟现实和健康医疗、养老关怀、文化教育等领域进一步融合,将创新社会服务方式,有效缓解医疗、养老、教育等社会公共资源不均衡问题,促进社会和谐发展。

当前,政府投资热情高涨,地方产业载体建设加速,虚拟现实得到从中央到政府的高度重视,VR产业相关的政策、规划纷纷出台。《“十三五”国家科技创新规划》、《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》和《智能硬件产业创新发展专项行动(2016-2018年)》等国家政策先后出台,明确提出鼓励和支持VR产业的发展。我国多地政府纷纷启动规划或建设虚拟现实产业基地,南昌、福州、贵安、青岛、成都、郑州、嘉兴、武汉、宁波、重庆、长沙等地已经或者正在进行VR产业的相关规划,地方VR产业园、VR小镇、VR孵化器纷纷开始兴建。2017年,虚拟现实的地方产业载体建设将进一步加速,相应的地方政策将陆续出台,地方虚拟现实产业园、VR小镇和孵化器也将建成。

二、共性难点亟待解决

(一)共性技术短板凸显,仍需要长期积累沉淀

当前,虚拟现实产业进入高速发展阶段,但是产业在基础技术方面仍存在一些共性难点和问题,如眩晕感消除、光场三维显示、实时三维建模等。对于我国来说,关键共性技术短板问题更加凸显。特别是,动态环境建模、三维图像加速、自然人机交互、网络分布式应用等核心关键技术领域积累不足,产业链上游主控芯片、核心光学器件、高端传感器等关键器件严重缺失,新型材料、人体工学设计、仿真系统、开发工具等相关配套技术不成熟等等。2016年,我国通过推动产学研合作、成立产业联盟、建设产业创新中心等多种方式,为推进虚拟现实产业关键共性技术研发进行了积极谋划布局。同时,依靠近几年的科研投入,已经在人机交互、行业应用等方面拥有了一定的技术储备。但是,要真正解决共性技术短板不是一朝一夕的事,需要长期的积累和沉淀,逐步从单点技术突破阶段进入到系统性创新突破阶段。

(二)标准化取得一定成效,但仍有较大欠缺

我国高度重视虚拟现实产业标准问题,正在加快构建针对虚拟现实技术、内容等多个方面的标准化机制,虚拟现实技术标准化工作取得了一定成效。例如,全国信标委图形图像分委会提出了虚拟人体交互、虚拟现实自动化测试框架两项重大标准提案,引起业界广泛关注。但是,从整体来看,我国虚拟现实标准仍有欠缺,标准化仍然是一项任重道远的工作。例如,软硬件和内容厂商仍以各自为战为主,视场角、观看距离等参数上定义不同造成了应用程序、VR设备和内容之间兼容性差,对产品技术和市场发展造成障碍;针对VR设备的电气和电磁兼容安全标准缺失,用户人身安全存在隐患;对VR构建的虚拟世界对人体心理生理状况会造成何种影响的评价标准空白等等。未来,虚拟现实标准将与技术和产业继续互为促进、共同发展。

(三)内容相对匮乏,应用生态亟待建立

由于在基础技术环节存在不足,内容和应用成为我国虚拟现实产业发展的主战场,2016年我国虚拟现实产业的重要进展也主要集中在内容和应用领域。但是,当前虚拟现实内容仍较为匮乏,应用范围和影响力仍显不足。一是针对虚拟现实应用的影视、游戏、直播等消费级文化娱乐内容供应严重不足,现有数字内容向虚拟现实产品移植投入高、难度大,已有虚拟现实产品内容体验不佳、用户黏性较低。在各个行业应用领域中,缺乏统一规范的虚拟现实物理和行为模型,应用开发成本较高。二是国内企业在虚拟现实产品形态、应用场景、内容提供等方面普遍缺乏定义能力,应用开发工具缺乏,系统集成能力不足。面向医疗、娱乐、教育、工业制造、商业等领域的应用场景、目标需求尚未明确,应用生态和服务体系尚不健全。

(四)企业“一哄而上”,高端产业低端化需要警惕

当前,产业出现了“一哄而上”、“高端产业低端化”等新兴产业发展的共性特征。一是企业出现盲目发展势头。国内部分企业或创业团队抓住虚拟现实关注度不断提升的契机通过“炒概念”来获取投资,但大部分产品集中于结构简单、不需要复杂电子元件、成本低廉的移动端VR设备,相对于传统智能终端技术提升不明显,个性化、差异化应用缺乏。随着越来越多信息技术及互联网企业的加入,虚拟现实市场极易重蹈类似智能手机“低价竞争”的覆辙。二是地方政府发展热情过于高涨。目前,重庆、南昌、贵州、青岛、成都、郑州、嘉兴、武汉、宁波、长沙等城市正在规划发展虚拟现实产业,加快建设VR小镇、VR产业基地(产业园)、VR孵化器等产业载体。但是,不少地方政府产业存在着重招商引资、轻技术创新、轻人才培养的倾向,产业趋同化竞争开始凸显。未来,随着资本和政策热度下降,产业“一哄而上”和低端化、同质化发展带来的弊端将逐步显现,必将经历一番洗牌和阵痛才能步入理性发展阶段。

(五)人才缺口巨大,人才队伍建设任重道远

虚拟现实核心技术涉足图形图像、交互、光学、计算等多个尖端领域,对于人才的要求较为严苛。当前,我国虚拟现实技术人员大多是从游戏、动漫、3D仿真、模型等行业转型而来,由于行业技术间的差异性,这些人才要快速融入虚拟现实领域仍较为困难。此外,根据LinkedIn(领英)发布的数据显示,在全球虚拟现实人才的三大梯队中,美国、英国、中国的人才占比分别为40%、8%和2%。而从人才需求来看,中国的虚拟现实人才需求量达18%,仅次于美国。也就是说,中国面临巨大的虚拟现实人才缺口,预计2020年我国人才缺口将达80万以上。如果不能很好地解决人才问题,虚拟现实产业快速健康发展将成为空谈。因此,亟须强化人才队伍建设工作,在培养本土优质人才的同时,加快对海外创新型企业的并购和高端人才的引进。

三、五大对策联合发力

(一)加强共性技术攻关,优化产业发展环境

在国内已有的技术储备基础上,联合产学研力量以及医学、心理学、认知科学等资源,强化在虚拟现实核心芯片、显示器件、光学器件、传感器等核心器件和动态环境建模、人机交互、光学显示、内容生成等关键技术环节的联合攻关,支持关键软硬件开发、产品和系统集成设计,加快构建虚拟现实相关应用开发环境和测试系统环境,构建从基础研究、技术开发、产品设计、内容制作、渠道建设、质量检验到售后服务一条龙的产业体系和生态圈。从财税、投融资、知识产权、品牌、人才、创新创业等方面制定优惠扶持政策,重点支持关键软硬件开发、产品和系统集成设计,提升我国虚拟现实产业竞争力,引导规范虚拟现实产品研发应用,推动虚拟现实产业健康有序快速发展。

(二)制定标准规范,开展行业应用联合测试验证

鼓励、支持、组织虚拟现实企业、科研机构、行业联盟成立标准化工作机构,推动建立虚拟现实技术、产品和系统评价指标体系,开发相应的评价工具,保障虚拟现实产品性能和质量。加快制定虚拟现实音视频、硬件接口、人机交互、场景建模、信息安全、人体健康适用性等方面的标准。重点构建基于虚拟现实技术的信息物理系统参考模型和综合技术标准体系,推动工业级虚拟现实软硬件标准以及工业互联网设备、产品之间标识解析、数据交换、安全通信等标准的制定。建设虚拟现实应用测试验证平台和综合验证试验床,开展兼容适配、互联互通和互操作等测试验证。

(三)推进试点示范,以点带面扩大行业应用范围

在视频、游戏等行业发展较成熟的优势领域开展重点虚拟现实应用示范,支持开发者结合社交场景应用,发展一批“撒手锏”级的内容及应用。面向汽车、钢铁、高端装备制造等重点行业,设立若干基于虚拟现实的智能制造应用示范区,打造智能制造单元、智能生产线、智能车间、智能工厂,通过应用验证反馈完善系统功能。推动虚拟现实在健康医疗、养老关怀、文化教育等领域的应用,探索将虚拟现实技术运用于临床试验、医疗辅助、便民服务、旅游体验、文化创意等领域,开拓新兴应用领域,创新社会服务方式。

(四)加强多方协同合作,打造产业良性生态

健全组织实施机制,切实发挥虚拟现实行业产业联盟、研究机构等行业组织在标准制定、人才对接、应用推广、投资促进和国际合作等方面的协调作用。不断完善虚拟现实产业合作平台,推动产业界的技术和人才交流,为产业链上下游协作和配合提供服务,形成硬件、软件和内容协同发展的局面。推动地方产业发展与国家总体规划的协同,避免产业的盲目扩张发展,推动地方实现差异化发展。推广部省市合作共建产业基地等模式,在发展基础较好的地区,推进应用示范。引导和支持虚拟现实软硬件企业、内容厂商以及新媒体之间的合作,加快软硬件技术的协同攻关,鼓励优势企业构建跨境产业链体系,加强应用推广。

(五)加强人才培育引进,夯实产业发展基础

加强虚拟现实产业人才发展统筹规划,完善从研发、转化、生产到管理的人才生态结构设计。以高层次创新人才为重点,依托知名虚拟现实企业,实施国外优秀人才引进计划。联合各行业应用相关部门,制定实施紧缺型技术人才和行业应用人才培养计划。以基础研究型人才为重点,鼓励高校院所设立虚拟现实相关学科和专业课程,实施虚拟现实专业人才培养计划。支持各地职业技术院校与虚拟现实企业对接合作,有针对性地培养操作技能型人才。联合教育部门,建立虚拟现实行业继续教育制度,实现从业人员技能的更新换代,以紧跟时代发展的步伐。