一、虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的時(shí)機(jī)已至，我國(guó)缺少相關(guān)統(tǒng)籌規(guī)劃
目前，各國(guó)相繼從政府視角提出有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展規(guī)劃的頂層設(shè)計(jì)。美國(guó)政府的“國(guó)家網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)研發(fā)計(jì)劃”在其2016財(cái)年預(yù)算中提出了八項(xiàng)研發(fā)重點(diǎn)，計(jì)劃未來(lái)一年在投入約41億美元開(kāi)展相關(guān)研發(fā)工作，其中，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)所涉及的人機(jī)交互和信息管理領(lǐng)域的預(yù)算每年占比達(dá)20%，在八個(gè)領(lǐng)域中位列第二。歐盟在經(jīng)費(fèi)高達(dá)800億歐元的“地平線2020”計(jì)劃中列出了信息與通信技術(shù)領(lǐng)域的37個(gè)項(xiàng)目，直接涉及智能人機(jī)交互的有4個(gè)。日本政府早在2007年就發(fā)布了到2025年的科學(xué)技術(shù)發(fā)展路線圖《創(chuàng)新25戰(zhàn)略》，將虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)納入其中。
在我國(guó)，虛擬現(xiàn)實(shí)受到了各部委的高度重視，江西南昌、山東青島、福建福州、湖北武漢、重慶等地政府均開(kāi)始籌建VR產(chǎn)業(yè)基地。然而，現(xiàn)階段我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃統(tǒng)籌尚不完善，缺乏全面、系統(tǒng)、分階段的頂層設(shè)計(jì)。
二、五大關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建起 VR/AR關(guān)鍵技術(shù)體系
VR/AR關(guān)鍵技術(shù)體系主要由5類組成，即近眼顯示、異構(gòu)計(jì)算、無(wú)線通信、追蹤交互、內(nèi)容生產(chǎn)。
圖1 VR/AR關(guān)鍵技術(shù)體系
在VR近眼顯示方面，OLED技術(shù)比液晶顯示具備多方面優(yōu)勢(shì)。從技術(shù)原理看，相比液晶顯示，AMOLED優(yōu)勢(shì)在于：延遲、重量/厚度、續(xù)航、護(hù)眼、成本。此外，柔性顯示技術(shù)成為AMOLED領(lǐng)域重點(diǎn)方向。
在異構(gòu)計(jì)算方面，高性能GPU技術(shù)呈現(xiàn)硬件升級(jí)與算法優(yōu)化的雙軌發(fā)展態(tài)勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年全球使用中的電腦總數(shù)為14.3億臺(tái)，其中支持高端VR終端的電腦不足 1%.與傳統(tǒng)PC相比，現(xiàn)階段VR的GPU處理能力須至少提高7倍（2K分辨率、90Hz）。虛擬現(xiàn)實(shí)等可穿戴新型終端對(duì)UHD以上分辨率、90Hz以上刷新率、360全景、低時(shí)延與低功耗的要求推動(dòng)GPU技術(shù)快速發(fā)展。
在通信傳輸方面，優(yōu)質(zhì)VR體驗(yàn)對(duì)4K UHD以上分辨率、90Hz以上刷新率、360全景、廣視角與系統(tǒng)延遲的要求與5G高帶寬、低時(shí)延的應(yīng)用場(chǎng)景高度契合。
在追蹤交互方面，傳感融合、多通道交互與機(jī)器視覺(jué)技術(shù)反映了追蹤交互向高精度、多元化與自然高效的發(fā)展方向。傳感融合技術(shù)通過(guò)整合多軸慣性傳感與光學(xué)傳感信息，提高了信息采集的精度、可靠性與時(shí)延表現(xiàn)；多通道交互優(yōu)化了追蹤交互感應(yīng)與輸出系統(tǒng)的敏感性與適人性，促進(jìn)了力反饋、眼球追蹤、語(yǔ)音識(shí)別、3D音效在新型終端領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備；機(jī)器視覺(jué)促進(jìn)了新型終端在追蹤定位與環(huán)境理解方面的深入發(fā)展，其中無(wú)源、無(wú)標(biāo)識(shí)追蹤、3D建模與圖像識(shí)別技術(shù)成為發(fā)展熱點(diǎn)。
在內(nèi)容生產(chǎn)方面，由于VR的交互特性，用戶不再被動(dòng)觀看既定內(nèi)容，專屬編導(dǎo)、全景拍攝、縫合編輯、壓縮傳輸、操作系統(tǒng)等技術(shù)成為內(nèi)容生產(chǎn)領(lǐng)域重點(diǎn)。
VR/AR總體技術(shù)趨勢(shì)表現(xiàn)為單點(diǎn)技術(shù)間的融合創(chuàng)新，輻射端管云。虛擬現(xiàn)實(shí)是多個(gè)產(chǎn)業(yè)交叉融合的新興領(lǐng)域，電子、通信、文化等數(shù)個(gè)萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)匯聚在一起，塑造出新的發(fā)展模式。目前，我國(guó)已經(jīng)在高端芯片、新型顯示、人工智能、5G通信等領(lǐng)域取得了一定成果，通過(guò)對(duì)這些領(lǐng)域的組合式創(chuàng)新，以虛擬現(xiàn)實(shí)為產(chǎn)業(yè)抓手，能夠推動(dòng)不同領(lǐng)域的跨界融合，進(jìn)而定義新產(chǎn)品與新技術(shù)，乃至裂變出顛覆式的新市場(chǎng)和新標(biāo)準(zhǔn)。
三、我國(guó)VR產(chǎn)業(yè)具備一定發(fā)展基礎(chǔ)，但關(guān)鍵領(lǐng)域存在不足
一是我國(guó)VR知識(shí)產(chǎn)權(quán)申請(qǐng)主體過(guò)于集中在高校、申請(qǐng)地域單一以及對(duì)關(guān)鍵前沿技術(shù)專利儲(chǔ)備不足。從專利申請(qǐng)數(shù)量看，中美韓位于第一梯隊(duì)，然而，我國(guó)專利申請(qǐng)過(guò)于集中在北理、北航等高校，國(guó)內(nèi)企業(yè)在海外市場(chǎng)鮮有布局，另一方面，國(guó)外巨頭企業(yè)在我國(guó)廣泛提交VR專利申請(qǐng)。此外，我國(guó)以外觀設(shè)計(jì)與實(shí)用新型類專利為主，對(duì)關(guān)鍵前沿技術(shù)專利掌控情況并不樂(lè)觀，如光場(chǎng)顯示與三維注冊(cè)領(lǐng)域，全球TOP10申請(qǐng)人為國(guó)外廠商壟斷。
二是適用于VR的高端屏幕、傳感器、核心芯片等關(guān)鍵器件市場(chǎng)為少數(shù)國(guó)外廠商壟斷。相比手機(jī)等傳統(tǒng)智能終端，以往部分關(guān)鍵器件的性能過(guò)剩成為VR的性能門(mén)檻，VR為新型顯示、集成電路等重點(diǎn)領(lǐng)域的技術(shù)產(chǎn)業(yè)升級(jí)注入發(fā)展新動(dòng)能。于此同時(shí)，我國(guó)在高性能AMOLED屏幕、GPU芯片、顯示驅(qū)動(dòng)芯片、光學(xué)鏡頭、圖像及MEMS慣性傳感器等領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化水平較低，尚難實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)。
三是我國(guó)部分VR廠商照搬手機(jī)發(fā)展模式，缺乏對(duì)VR特性、關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)工程層面的研究投入。由于VR與手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈參與主體相近，且盒子式VR主導(dǎo)市場(chǎng)，VR從業(yè)者通常參考手機(jī)產(chǎn)業(yè)較為成熟的發(fā)展思路。在這一過(guò)程中，部分VR企業(yè)簡(jiǎn)單裁剪移植手機(jī)解決方案，缺乏針對(duì)追蹤交互、內(nèi)容生產(chǎn)、近眼顯示等VR關(guān)鍵領(lǐng)域的研究?jī)?chǔ)備。
四是在影視攝制與游戲開(kāi)發(fā)兩大主要VR內(nèi)容生產(chǎn)領(lǐng)域，我國(guó)企業(yè)尚處于探索階段。承擔(dān)拍攝、拼接、壓縮、傳輸工作，VR相機(jī)成為VR影視發(fā)展的重點(diǎn)。目前，VR相機(jī)的關(guān)鍵不在硬件，而在于軟件，國(guó)內(nèi)外差距主要體現(xiàn)在多鏡頭拼接縫合算法這一核心領(lǐng)域。
五是我國(guó)VR產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未成型。國(guó)外ICT巨頭公司在重點(diǎn)領(lǐng)域廣泛布局，如谷歌、Facebook、三星、索尼等主流VR終端廠商開(kāi)設(shè)了VR內(nèi)容工作室，并推出了VR拍攝相機(jī)及配套軟件。此外，在谷歌、微軟、Facebook等巨頭的引導(dǎo)下，眾多中小企業(yè)圍繞VR產(chǎn)業(yè)鏈中的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行針對(duì)性的硬件研發(fā)和內(nèi)容制作，進(jìn)而成為上述ICT巨頭的供應(yīng)商或被其并購(gòu)，最終形成“VR產(chǎn)業(yè)雁陣”。相比之下，我國(guó)VR企業(yè)多各自為戰(zhàn)，企業(yè)間的協(xié)同創(chuàng)新力度不足，且在追蹤交互、內(nèi)容生產(chǎn)、近眼顯示等重點(diǎn)領(lǐng)域的布局深度與廣度有限，部分企業(yè)簡(jiǎn)單模仿、抄襲國(guó)外產(chǎn)品。
四、對(duì)我國(guó)VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
一是突破關(guān)鍵技術(shù)。聚焦高性能OLED、融合顯示、傳感融合、GPU、5G、人工智能等關(guān)鍵領(lǐng)域，加快技術(shù)突破。加速推進(jìn)關(guān)鍵元器件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，研發(fā)安全可靠的軟硬件解決方案。
二是加強(qiáng)政策扶持。充分發(fā)揮政府在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的積極作用，結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)，加大對(duì)技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新和服務(wù)創(chuàng)新等基礎(chǔ)研究與成果轉(zhuǎn)化的扶持力度，逐步構(gòu)建支持VR創(chuàng)業(yè)和產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合的政策法規(guī)體系，建立官產(chǎn)學(xué)研用緊密合作的成果共享機(jī)制。
三是建立健全標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試驗(yàn)證體系。對(duì)接國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，考慮人眼的視覺(jué)特性與生理安全，建立健全適用于虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，覆蓋傳感、通信、芯片、顯示、交互等關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
四是加強(qiáng)安全監(jiān)管。在光生物安全性方面，積極有序開(kāi)展專業(yè)化的安全測(cè)試與評(píng)估，如眼睛紅外輻射危害、視網(wǎng)膜熱危害等。此外，為用戶提供真實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)社交體驗(yàn)的同時(shí)，對(duì)騷擾、網(wǎng)絡(luò)暴力等進(jìn)行合理監(jiān)管。
五是構(gòu)建公共支撐服務(wù)體系。發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)服務(wù)、測(cè)試驗(yàn)證、標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證、大數(shù)據(jù)開(kāi)放服務(wù)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)、用戶信息保護(hù)評(píng)級(jí)及應(yīng)用軟件認(rèn)證等第三方專業(yè)化服務(wù)企業(yè)和公共服務(wù)平臺(tái)，加快原型研發(fā)與版本迭代速度，釋放創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活力。
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