趋势：虚拟（增强）现实白皮书（2018年）

一、定义：

    虚拟现实：虚拟现实技术(英文名称：Virtual Reality，缩写为VR)，又称灵境技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。

    增强现实：增强现实(Augmented Reality)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。

二、发展背景：

1、作为新一代人机交互平台，虚拟现实聚焦身临其境的沉浸体验，强调用户连接交互深度而非连接广度（数量）。

2、虚拟现实涉及多类技术领域，可划分为五横两纵的技术架构。

“五横”是指近眼显示、感知交互、网络传输、渲染处理与内容制作，“两纵”是指VR 与 AR。

3、我国积极推动虚拟现实发展。

三、关键技术：

1、现阶段技术发展进程处于部分沉浸期

2、近眼显示：变焦显示与光波导成为热点，显示计算化初见端倪。

（1）相比虚拟现实技术体系中的其他领域，近眼显示技术轨道呈现螺旋上升的发展态势，即近眼显示关键体验指标间的权衡取舍与VR/AR的差异化功能定位成为推动各类近眼显示技术演进突破的主要动因。

（2）高性能LCD与OLED技术保持虚拟现实近眼显示主导地位，可变焦显示与光波导有望在五年左右成为主流。

可变焦显示、光波导技术成为 2018 年近眼显示前沿领域聚焦热点。

3、渲染处理：注视点渲染与混合渲染快速升温，端云协同、软硬耦合的精细化渲染成为趋势。

（1）当前，面向虚拟现实的渲染处理面临着“小马拉大车，既要马儿吃得少，又要跑得快” 的技术挑战。

（2）在渲染时延帧率以及功耗开销方面，注视点渲染、云渲染、异构渲染、混合渲染等有望在五年内成为虚拟现实领域主流渲染技术。

（3）虚拟现实渲染处理由粗放式向精细化渲染方向发展。

4、网络传输：网联式云化虚拟现实加速发展， 5G 赋能云VR。

（1）在接入网方面，Wi-Fi6、5G、10G PON有望在五年内成为面向虚拟现实业务的主流传输技术。

（2）在承载网方面，虚拟现实业务对带宽、时延、丢包率提出更高要求，致使当前高汇聚、高收敛承载网络面临如下挑战 。

（3）在数据中心方面，随着云化虚拟现实发展，业界对数据中心网络提出新的要求，即更大数据流与更低业务时延 。

（4）在运维保障方面，虚拟现实运维基于产业发展和实现难度可分为手动、自动和智能运维层次 。

“5G+VR” 成为 2018 年面向虚拟现实网络传输领域的研讨热点。

5、感知交互：眼球追踪成为焦点，多感官交互技术路径多元化 。

（1）感知交互强调与近眼显示、渲染处理与网络传输等的技术协同，通过提高视觉、触觉、听觉等多感官通道的一致性体验，以及环境理解的准确程度，实现虚拟现实“感”、“知” 能力的持续进化。

（2）在感知领域中，由内向外追踪定位、手势交互、机器视觉等有望在五年内成为虚拟现实主流技术。
（3）在交互领域中，沉浸声场、眼球追踪与虚拟行走等有望在五年内成为虚拟现实主流技术。

6、内容制作：内容交互性不断提高，助推媒体采编播创新。

（1）作为新一代人机交互界面，虚拟现实契合时下新媒体所追求视觉沉浸感与用户交互性的发展趋势。

（2）全景拍摄、全景声采集、拼接缝合、虚拟化身、WebXR、操作系统成为虚拟现实内容制作发展热点 。

（3）3D化与实时性成为现有操作系统技术面向虚拟现实优化创新的重要技术方向。
一方面，结合近眼显示等特点，虚拟现实 OS 有望成为首个 3D 化操作系统。

另一方面，结合感知交互等需求，虚拟现实 OS 凸显稳态、实时、紧耦合的发展特性。

四、发展趋势：

1、虚拟现实产业初具规模

（1）虚拟现实产业链条长，参与主体多，主要分为内容应用、终端器件、网络平台和内容生产。

（2）全球虚拟现实市场快速发展，内容应用成为主要增长点。

2、投资趋缓表明虚拟现实进入理性发展阶段
（1）2018年全球虚拟现实风险投资金额增长由负入正，投资频次变化大。

（2）VR、 AR 分别占据风险投资频次与总额的主导地位。

（3）硬件终端与行业应用占据全球风险投资产业细分领域主体。

（4）中美成为投资热点地区，国内资本进一步向重点公司聚集。

3、内容与特定平台解耦加速生态成形
（1）虚拟现实遵循先硬件后内容的发展节奏，内容跨平台趋势助推产业生态加速成形。

一是跨多品牌终端平台

二是跨 PC 与虚拟现实开发软件
三是跨体验环境
4、人工智能对虚拟现实的影响轨迹逐渐明晰

一是渲染处理，深度学习渲染
二是内容制作
三是感知交互
5、知识产权竞争态势趋于激烈

（1）虚拟现实领域专利稳步增长，中美成为主要的专利布局目标市场。

（2）国外巨头企业加快全球化布局步伐。
（3）科技巨头专利布局各有侧重。

（4）中美专利主体类别不同，我国虚拟现实产业链对知识产权重视程度有所提升。

（5）知识产权纠纷暗流涌动，专利诉讼成为虚拟现实企业市场竞争的利器，中国企业出海面临挑战。 

6、5G 助推虚拟现实业务繁荣

（1）5G 产业链日臻成熟，世界各国相继制定 5G 相关政策推动产业发展和网络建设，支持 2019 年 5G 商用部署， 2020 年开始规模商用。
（2）5G 丰富 VR 网络接入方式，促进虚拟现实业务繁荣。
五：典型应用案例分析
1、云化虚拟现实催化应用落地普及
（1）用户体验、终端成本、技术创新与内容版权成为 Cloud VR 发展动因。
（2）我国三大电信运营商积极开展云 VR 创新业务布局。

2、云 VR 平台试商用案例
（1）平台架构方面，福建移动云 VR 平台充分基于福建移动大视频平台基础架构进行改造和搭建，主要分为三部分：VR 视频平台（直播系统+点播系统）、云渲染系统、投屏系统。

（2）在内容应用方面，福建移动云 VR 业务依据 VR 内容特性以及大众用户需求特征，设计了五大内容场景。主要设置栏目有：“巨幕影院”、“VR直播”、“VR趣播”、“VR 教育”、“云 VR 游戏”。

（3）在网络保障方面，福建移动和云 VR 业务面向家庭宽带网络场景，设计 DAA 带外提速组网方案，保障 VR 业务运行畅通无阻。

（4）在终端设备方面，福建移动主推的 VR 业务系列设备均为福建移动定制版，相应终端厂商根据福建移动云 VR 产品的要求进行开发适配。

（5）在市场营销方面，福建移动云 VR 采取了“体验营销+试点推广+全面营销” 的阶梯式营销规划策略，逐步培育布局 Cloud VR 大众用户市场。

六：我国发展虚拟（增强）现实产业面临的问题及建议
1、我国面临的问题

（1）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。

（2）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。

（3）应用推广以“展厅观摩式” 为主，示范辐射能力不高。
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。

（4）国内外企业在渲染处理领域差距显著。
（5）在面向虚拟现实的网络传输领域我国处于领先水平。
（6）国内外企业在感知交互领域存在一定差距。
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。

2、发展建议
牢牢把握技术创新与产业变革的窗口期，发挥虚拟现实带动效应强的特点，以技术创新为支撑，以应用示范为突破，以产业融合为主线，以平台聚合为中心，突破虚拟现实产业就事论事的发展定势，着力构建“虚拟现实+”融通发展生态圈。
（1）强化技术预研与趋势预判，提高创新资源利用效率。

（2）开展规模化应用试点，探索具备落地潜力的解决方案。
（3）推动产业集聚融合，优化扶持政策。
（4）构建公共服务平台， 深化发展支撑环境。 

七：参考链接：

1、虚拟现实

https://baike.baidu.com/item/%E8%99%9A%E6%8B%9F%E7%8E%B0%E5%AE%9E/207123?fromtitle=vr&fromid=764830&fr=aladdin

2、增强现实

https://baike.baidu.com/item/%E5%A2%9E%E5%BC%BA%E7%8E%B0%E5%AE%9E/1889025?fromtitle=ar&fromid=3404706&fr=aladdin

3、虚拟（增强）现实白皮书

http://www.caict.ac.cn/kxyj/qwfb/bps/201901/t20190123_193611.htm

来源：中国信息通信研究院