虚拟现实的概念诞生于20世纪60年代。
它是指利用计算机系统和传感器技术生成三维环境,创造人机交互的新方式。
通过调动用户利用各种感官(视觉、听觉、触觉、嗅觉等)享受更加真实、沉浸的体验,主要包括虚拟现实(VR)和增强现实(AR)。
自2007年以来,我所在3D立体显示、计算机图形学、图像处理等方面开展了大量研究,取得了一定的研究成果。
我们也对当前更具沉浸感和交互性的虚拟现实技术进行了深入研究,相信标准化将是推动虚拟现实产业发展的重要手段。
作者是中国电子技术标准化研究院院长赵波:我国正在积极推动虚拟现实标准化工作。
中国企业纷纷布局虚拟现实产业。
20世纪90年代以来,我国开始重视虚拟现实技术的研究和应用。
由于技术和成本限制,主要应用目标是军事和商业。
适合普通消费者的产品是近几年才开发出芯片和显示器的。
、人机交互技术的发展并逐步进入市场。
目前,我国的虚拟现实企业主要分为两类。
首先,成熟产业依托传统软硬件优势向虚拟现实领域渗透。
包括智能手机等硬件厂商,大多都以硬件布局为主。
例如,联想与AntVision联合开发了便携式设备乐萌AntVision VR眼镜;魅族与拓视科技合作推出手机虚拟现实头盔。
游戏、动漫制作厂商或者视频发布平台大多是从软件和内容层面入手。
2019年,爱奇艺宣布将发布非商业VR应用,并已与部分VR厂商进行初步适配;优酷土豆集团也宣布推出VR平台,并将正式启动VR内容制作。
二是新型虚拟现实产业公司,包括生态平台公司和初创公司。
这类企业以互联网厂商为龙头,在硬件、平台、内容、生态等领域进行一系列布局。
如腾讯、暴风科技、乐视网。
20世纪90年代,国外相关公司围绕虚拟现实技术开发了一系列游戏应用,但由于技术原因,未能形成良好的用户体验。
2016年,Facebook以20亿美元收购Oculus后,类似的虚拟现实热潮再次袭来。
近两年,虚拟现实/增强现实领域共获得风险投资,投资金额达35亿美元。
与20世纪90年代的失败相比,现在的计算机的计算能力已经大大增强,这在一定程度上提高了渲染虚拟现实世界的能力。
当前的技术已经解决了 20 世纪 90 年代的许多限制。
正因为如此,一些大型科技公司也逐渐介入。
Oculus 首席科学家 Michael Abrash 表示,该公司正在继续开发触觉、视觉显示、音频和跟踪技术。
这意味着2020年发布的虚拟现实/增强现实产品将开始解决上述问题,并将在未来三到五年内不断完善。
在国际标准化方面,目前已开展相关标准化活动的有ISO/IEC JTC1/SC24(国际标准化组织/国际电工委员会联合技术委员会1、小组委员会24:计算机图形学、图像处理和环境数据表示)和ISO / IEC JTC1/SC29(国际标准化组织联合技术委员会1/国际电工委员会第29分委会:音频、图像、多媒体和超媒体信息)、SC24和SC29建立了联合工作机制,共同推动增强现实连续体相关概念和参考模型的标准。
此外,还有一些非官方组织正在考虑虚拟现实的标准化问题。
英国数字媒体技术创新协作中心DTG(数字电视集团)首席执行官近日表示,该组织将考虑推动虚拟现实的标准化工作。
多位行业资深高管表达了发起虚拟现实技术标准化的渴望。
DTG已发布虚拟现实白皮书,计划2020年开展进一步研究。
国内标准化方面,AVS标准工作组已启动虚拟现实音视频编解码技术的研发,重点关注虚拟现实内容表示、虚拟现实内容生成和制作、虚拟现实内容编码、虚拟现实交互、虚拟现实内容存储和虚拟现实内容分发。
并讨论虚拟现实显示等关键技术。
同时,中国电子技术标准化研究院也对虚拟现实标准化工作进行了大量研究,从功能、性能、互操作性等方面梳理了虚拟现实/增强现实产品的标准化工作,发布《虚拟现实产业发展白皮书》,并发起参与VR/AR国家和行业标准征集活动。
虚拟现实是信息消费发展的重要方向。
虚拟现实是提高消费电子供给水平的重要途径。
供给侧改革就是提高产品供给质量、品牌、服务,提高产品供给水平,增强产业竞争力,刺激消费需求。
在移动互联网、集成电路等产业的推动下,手机等传统终端的信息呈现方式、效果和用户体验难以满足社交、娱乐等领域更高的消费者需求。
消费者想要更丰富的终端用户体验,要求终端能够通过数字化方式呈现更多关于物理世界的信息并呈现在终端上。
虚拟现实技术通过沉浸性、交互性、想象性等特点,可以高精度地模拟和再现现实世界或虚拟世界中的物体,辅助用户进行各种分析,满足消费者对终端的更高消费需求。
目前,谷歌、HTC、三星等公司都推出了相关产品,试图占领虚拟现实行业的制高点。
加快发展我国自主虚拟现实产业,打造内容、核心芯片、关键器件、应用、示范推广全产业链生态系统,将提高我国消费电子终端供给水平,提升产业链结构和产业地位,而提升品牌话语权,可以极大满足我国消费者未来终端的消费需求,是电子信息制造业供给侧改革的重要手段之一。
虚拟现实是信息消费发展的重要方向。
为加快我国信息消费产业发展,国务院于2016年发布实施《关于促进信息消费扩大内需的若干意见》(国发[]32号)。
同时,《关于积极发挥新消费引领作用加快培育形成新供给新动力的指导意见》(国发[]66号)还将信息消费列为六大消费领域之一。
加快促进信息消费,可以有效刺激需求,催生新的经济增长点,促进消费升级、产业转型、民生改善。
消费电子终端是信息消费的重要组成部分。
近年来,手机、电视、电脑等传统消费电子终端渗透率接近饱和,产品增速放缓,颠覆性服务模式创新难以涌现,给传统消费电子终端带来了巨大挑战。
“十三五”期间信息消费产业发展。
某些不确定性。
虚拟现实技术是新一代信息技术的综合融合。
以头盔、眼镜、全息投影系统、虚拟生活场景等为代表的典型产品,内容服务、线下体验、线上线下融合等创新服务模式将得到广泛应用。
生活、公共安全、工业设计、医药、规划、交通、文化教育等行业和领域。
虚拟现实产品和服务带动的信息消费规模将成为“十三五”期间消费电子产品继智能电视、智能手机、平板电脑等产品之后的主要增长动力,是重要的增长动力之一。
信息消费发展方向。
一。
虚拟现实正处于市场爆发的前夕。
虚拟现实是信息产业的重大发展机遇。
虚拟现实不仅会带来显示方式和视觉体验的巨大进步,还将通过与互联网、物联网的融合彻底改变人们的生活和沟通方式,彻底改变基于应用的信息采集和反馈模式。
大数据。
,其影响可能不亚于手机终端和社交软件的广泛普及和使用。
可以预见,未来几年,高度沉浸式、虚拟现实的社交网络将侵入普通人的生活,人们将像依赖“网络视频”或依赖“网络视频”一样无法离开虚拟现实技术构建的世界。
“微信” 。
虚拟现实不仅是物理信息消费电子产品,也是文化生活服务的重要内容入口。
其对消费者物质和精神世界的重要影响是不言而喻的。
近年来,在我国高校、科研机构和企业的共同努力下,我国在虚拟现实显示设备、虚拟场景渲染引擎、增强现实场景呈现等领域不断取得技术突破,积累知识产权。
新的人机交互。
取得了大量科研成果,多款国产虚拟现实消费电子产品上市,引起公众高度关注,收到大量用户体验反馈。
虽然我国的技术和产品与发达国家总体上还有差距,但可以说我国与发达国家还是有差距的。
发达国家均处于虚拟现实产业发展的初级阶段。
虚拟现实正处于市场爆发的前夕。
随着移动智能设备的普及和增速放缓,消费电子市场渴望探索新的消费和增长点。
基于移动互联网、大数据、云计算的社交网络的发展极大地改变了社会面貌和人们的生活方式。
下一步是虚拟现实,其特点是高度沉浸和多感官体验。
一代社交网络的重要形式。
据Digi-Capital预测,虚拟现实硬件和软件的市场潜力将达到1亿美元,未来五年复合增长率预计将超过%。
今年以来,我国投资虚拟现实领域的企业数量大幅增加,新的企业和个人应用市场已经出现。
我们认为,虚拟现实有望成为下一个千亿级产业,作为新型消费电子产品可能具有划时代的意义。
目前,国内虚拟现实产业还处于起步阶段。
大多数国际制造商及其产品尚未开始进入中国市场。
国内厂商在市场上具有先发优势。
在资本的推动下,越来越多的企业将涉足虚拟现实领域。
在虚拟现实领域,头戴式眼镜盒、外置头戴式显示器等大量虚拟现实设备将进一步拓展到消费市场,中国虚拟现实市场将逐步爆发。
虚拟现实迫切需要标准化的顶层设计。
作为信息产业新技术的典型代表,虚拟现实技术发展迅速,拥有众多技术体系和解决方案。
应用需求存在差异。
现有标准体系未能体现虚拟现实的新技术特点和特点。
应用模式导致虚拟现实设备与内容生成的兼容性较低,阻碍了技术应用的普及。
迫切需要加强标准化的顶层设计,研究新的标准体系,以满足虚拟现实的发展需求,主要体现在以下几个方面:内容生产解决方案需要增强通用性,以降低内容成本。
内容决定了虚拟现实产品的应用范围和领域,是虚拟现实产业链中的重要环节。
目前,由于内容制作解决方案通用性差,内容制作成本较高。
首先,用于拍摄的虚拟现实记录设备由于数据格式、屏幕拼接、接口等技术不一致,通用性较差。
其次,数据建模平台兼容性不太好。
对于内容生产引擎和开发环境,各厂商主要提供私有化解决方案,与硬件匹配较差,内容生成后通用性较差。
通过标准化手段解决内容制作过程中的兼容性问题,将大大降低内容制作成本,加速虚拟现实的普及应用。
现有的音视频编解码系统需要改进才能满足沉浸式体验。
虚拟现实需要以图像的形式模拟现实世界的视觉信息,提供多角度、多维度的沉浸式视频内容,同时还要实现全景声的音频功能。
为了保证音视频内容的编解码效果,满足当前网络带宽下的传输需求,虚拟现实音视频的要求包括:视频分辨率进一步提高(至少4K×2K);更多声道(7.1、10.1及以上)声场还原技术;音视频压缩效率进一步提升,减少图片冗余的同时尽可能保留更多的图片细节;多画面视频拼接技术进一步增强。
现有的音视频编解码标准无法满足需求,迫切需要新的音视频编解码技术,在保证成像和压缩质量的同时,降低虚拟现实音视频节目的数据量。
软件开发套件(SDK)解决方案需要增强兼容性以降低软件开发成本。
目前,相关公司已经围绕虚拟现实应用发布了相关的软件开发环境解决方案来推动软件研发,如腾讯、爱奇艺、乐视、Google、Razer、Unity等。
目前各公司发布的解决方案采用了不同的实现模型在图像渲染、人机交互、用户界面、数据库、物理引擎等方面,兼容性较差。
为此,在软件开发过程中,需要适配相应的SDK,兼容不同的硬件方案。
加强SDK的标准化工作,将减少软件开发者的二次开发,为软件开发节省大量的人力和时间成本。
关键终端产品的性能指标需要统一,进一步规范和提高产品性能。
国内外厂商针对消费虚拟现实市场发布了相关终端产品,包括独立头盔、手机显示头盔、沉浸式投影、增强现实眼镜等产品。
总体而言,现有虚拟现实产品的软硬件质量良莠不齐,体现出用户体验在沉浸感、交互性、想象力等方面存在较大差距。
一些实现全景视频甚至3D效果的产品也被称为虚拟现实。
产品。
由于缺乏评价方法和依据,虚拟现实终端产品的市场秩序相对混乱。
迫切需要加强虚拟现实终端产品性能与评估技术研究,制定相关技术规范和主客观测试方法要求,促进虚拟现实终端产品市场健康有序发展。
标准化助推虚拟现实产业发展。
虚拟现实发展至今,并迅速渗透到消费市场。
我们在鼓励虚拟现实新技术和产品开发的同时,也要以标准化为手段,加强对相关技术和产品的引导。
,提高虚拟现实产品有效供给水平,使虚拟现实产业从跟随走向平行走向领先。
以综合标准化为目标,加强顶层设计。
结合虚拟现实产业链特点,加强内容制作、数据建模、呈现、传感器交互等领域的综合标准化研究,增强产业链各环节协同开发能力,绘制虚拟现实实施路线图。
技术标准,明确“十三五”期间虚拟现实技术标准路径将全面提升我国虚拟现实标准化水平。
重点制定适应产业发展需要的关键标准和规范。
结合当前行业发展现状,布局研究一批行业急需、市场急需的标准。
按照成熟一批、发展一批的原则,在基础知识、编码和数据格式、软件开发、应用服务、终端性能和测量方法等领域,围绕术语、参考文献等关键方面牵头制定标准模型、数据分类、音视频编解码器、交换和应用格式、场景表示方法和访问接口、应用和设备接口、头盔性能分类和评估、内容分类和评估等工作。
基于标准和行业互动提高发展质量。
加强重点行业/国家标准与行业的互动,提高标准应用水平。
一是敞开大门,制定标准规范。
与虚拟现实相关企业合作,共同制定标准,并结合行业实际发展情况,研究提出标准的具体参数指标。
二是加强重点标准在行业的应用。
鼓励相关企业结合实际推动基于行业/国家标准的产品开发,在体育直播、游戏娱乐、远程教育、虚拟乐园等领域开展应用。
使用标准合规性测试作为增加产品有效供应的手段。
针对目前虚拟现实概念不明确、产品良莠不齐的现状,着力研究评估不同级别产品的性能和体验差异。
开展标准符合性测试研究,加强虚拟现实领域主客观音视频评价测试技术研发,建立标准符合性测试平台,引导消费者选择高质量、高性能、高品质的产品。
高体验虚拟现实产品,减少低端、无效供给,从而吸引虚拟现实厂商提供更多高端产品。