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【干货信息】虚拟现实技术全面解读

时间:2024-05-22 12:58:02 科技赋能

上周,记者采访了北京理工大学光电学院副研究员翁冬冬。

十多年来一直研究VR技术、设备等相关方面。

在上一篇VR相关文章(文章链接)中,翁东东谈到了整个VR行业这十年的发展以及VR与游戏行业的密切关系。

在今天的文章中,我们将更详细地解答VR的一些相关概念和行业趋势,以及国内外现有的一些主流VR设备。

(一)关于VR和AR虚拟现实(Virtual Reality),简称VR技术,又称人工环境。

利用计算机或其他智能计算设备模拟生成三维虚拟世界,为用户提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让用户有身临其境的感觉。

增强现实,简称AR技术。

实时计算相机位置和角度并添加相应图像的技术。

该技术可以在显示屏上将虚拟世界叠加到现实世界上,操作者可以通过设备进行交互。

AR技术仍处于发展的早期阶段。

VR和AR的区别:虽然都涉及虚拟成像,但在技术实现上VR和AR仍然存在根本区别:VR的视觉呈现方式阻断了人眼与现实世界的联系,实时渲染图像通过设备,创造一个全新的世界。

AR的视觉呈现方式是在人眼与现实世界连接时,叠加虚拟图像来增强其视觉呈现。

VR/AR产业涵盖硬件、系统、平台、开发工具、应用、消费内容等多个方面。

作为一个不成熟的行业,VR/AR行业的产业链还比较细,参与的厂商(尤其是内容提供商)相对较少,投资也不多。

核心内容制作工具面临重大研发和制作瓶颈,如°全景拍摄相机,市场上的产品屈指可数。

(2)现有产品分类 目前主流消费型产品为头戴式。

根据是否需要适配设备以及需要什么类型的适配设备,头戴式VR/AR产品可分为以下几类: (3)国外头戴式Mobile VR产品   Gear VR开发公司:三星电子和Oculus VR发布状态:自2019年9月发布至今,已推出2代产品时间:2019年12月15日(第一代)2019年5月7日(第二代)价格:USD(美国)分辨率:x观看角度:96° 兼容设备:第一代:Galaxy Note4、第二代:Galaxy S6 & Galaxy S6 Edge 交互方式:头部运动和触摸控制 内容来源:Oculus App Store 主要功能:游戏娱乐 代表作品:动作街机游戏 《环太平洋:贼鸥驾驶员》、第三人称角色扮演游戏《Herobound:First Steps》优点与特点:优秀的操控方案;设置简单,系统流畅;内容质量高,画面细腻,沉浸感强;缺点和不足:功耗大、发热大(第一代);内容较少;单一适应性设备;价格更高。

Cardboard开发公司:Google 产品特点:不是Google销售的产品,而是产品制造规范。

Google 在其网站上提供免费的零件清单、原理图和组装说明,鼓励用户使用容易获得的零件自行组装(材料:通用镜头、磁铁、魔鬼毡、橡皮筋和纸板等)上市时间:2017 年 6 月第七届 Google I/O 大会 分辨率:基于智能手机屏幕分辨率 价格:基于零部件价格(大致在 10-30 美元之间) 内容来源:Google Play App Store 适配设备:搭载 Android 4.1 及以上版本的 Android 手机以上安装并支持NFC功能优点及特点: 价格极低;兼容设备广泛;便携性好;缺点和不足:内容少,大多比较粗糙;显示效果差;你需要自己做。

VR One开发公司:德国光学厂商卡尔蔡司发布状态:2019年12月发布,2019年2月上线上市时间:2020年2月主要参数及内容兼容设备:Galaxy S4/S5/S6、iPhone 6、LG G 3、Google Nexus 5 价格:99 美元(美国)、人民币(中国) 重量:g 内容来源:App Store 和 Google Play 优点和特点:VR One Media 应用程序进行操作;观影应用VR One Cinema;基于Unity Tool开发;显示效果更好;缺点和缺点:设备体积大;价格较高;兼容设备很少;画面延迟很明显。

(4)国外头戴式PC/主机VR产品  Oculus开发公司:Oculus VR发布状况:自2019年E3上推出概念产品以来,经过多个开发者版本的迭代测试,其消费者预计2020年发布。

一季度上市公司概况:2016年3月成立于美国加利福尼亚州,被Facebook以20亿美元现金和Facebook股票收购。

上市时间:2020年3月预购,2020年第一季度优势特点:显示效果突出,沉浸感强;自有内容平台,内容来源多、质量高;做工精美;原生支持Win 10;先进的交互解决方案;独家Oculus SDK;缺点和缺点:设备体积大;改造设备的要求高且昂贵。

Vive开发公司:HTC与游戏开发公司Valve联合开发。

它由Valve的Steam VR技术提供支持,可以从游戏平台Steam获取内容。

发布时间:2020年3月1日(尚未上市) 主要参数 内容价格: 分辨率待定: 1、意义强;专有内容平台Steam VR及开发工具,合作伙伴众多;无头晕;缺点和不足:内容较少,处于开发阶段;产品不成熟。

Project Morpheus 开发公司:索尼 发布状态:2020 年 3 月发布,上半年正式上线 发布时间:2020 年 3 月(上半年上市) 主要参数 内容 价格:待定 分辨率:5.7 英寸 xRGB OLED 屏幕可视角度:° 帧率:Hz 或 60Hz 兼容设备:Play Station 4 内容来源:Play Station Store 主要功能:游戏娱乐 代表作品:第一人称射击游戏《The London Heist》、多人互动游戏《The VR Room》 优势特点:内容质量高、沉浸感强; 3D音效;内容可以多人交互;缺点和不足:内容较少,处于开发阶段;仅支持 Play Station 4。

(5)国内头戴式移动VR产品  宝峰魔镜开发公司:北京宝峰魔镜科技有限公司自2019年9月起已发布三代产品运营数据:截至2020年3月,累计数量用户突破24万,日活跃用户近2万;日均新增用户数登顶,各项数据月增长率超过20%。

融资情况:首轮融资1万美元,投资方为:华谊兄弟、天银、爱世德、松鹤资本四家公司,占股19%。

上市时间:2020年6月。

主要参数及内容。

推荐设备配置:Android 4.1以上系统、四核CPU、5.2英寸屏幕、2G以上内存。

目前售价:99元 视角:98° 内容来源:暴风视频等应用、部分适配应用、官方论坛 裸眼视觉范围:0—° 代表作品:华清池虚拟视频、2007年成立的虚拟现实实验室特点与北京理工大学合作 功能:旅游、心理康复、治疗 优势特点:价格低廉;配备官方蓝牙遥控器;免费SDK包;观影应用暴风视频;兼容设备范围广;缺点和不足: 做工较差;显示效果一般;内容应用程序稀疏。

灵境开发公司:北京维阿时代科技有限公司 发行状况:灵境小白、灵境小黑两类融资:去年10月获得上市公司数千万Pre-A轮融资,天使投资人包悦优势巧多万元种子投资的特点:兼容设备广泛;专属App灵境市场、灵境影院、专属虚拟现实系统LINGOS;官方蓝牙控制器;开发者工具LINGSDK;缺点和缺点:做工一般;显示效果一般;内容应用较少。

(6)国内头戴式PC/主机VR产品AntVR开发公司:AntVR Team 众筹情况:年初在国际知名众筹网站kickstarter上进行众筹,众筹金额150万美元。

融资情况:今年12月获得红色 山资本中国1000万美元A轮融资主要参数 发布日期:2020年12月9日(已上市) 价格:众筹价格达到1美元及以上 决议:夏普* 屏幕、LCD 可视角度:° 适配设备:PC、PS、XBOX、Android 平台 内容来源:各平台应用商店 电池续航时间:3 或 8 小时 优点与特点:增强现实控制器;定制体感枪;兼容所有平台;缺点和不足: 优质内容较少;缺乏专属平台;仅通过海外众筹平台,销售渠道过于狭窄。

三眼镜开发公司:深圳市经纬度科技有限公司 众筹情况:第一代三眼镜D1开发者版在京东众筹平台参与众筹,共筹集人民币。

销售状况:第二代三眼镜D2开发用户版销售额已达1000元。

优点特点:显示效果突出;广泛的适应性设备;做工精美;专业的内容制作团队;应用领域广泛(如旅游、观光);缺点和不足:帧率低的话,画面会明显卡顿;价格较高。

大鹏头盔开发公司:上海乐享科技有限公司 众筹情况:在京东众筹平台实施众筹。

截至目前已筹集1,,000元。

主要参数及内容发布时间:2019年12月9日(已上市)价格:众筹价元及以上分辨率:*分辨率的三星OLED屏可视角度:°兼容设备:符合条件的PC(配置稍高)内容来源:兼容搭配Oculus DK1 DK2 游戏帧率:75Hz 优势特点: 独家VR游戏开发套件Dee Poon SDK;兼容开发者为 Oculus DK1 DK2 开发的游戏;较低的硬件要求;广泛的兼容设备;宽视角;缺点和不足:优质内容较少;通过众筹平台销售,销售渠道太窄。

国内外头戴式VR仍处于发展初期,内容不足问题严重。

总结一下双方的特点: (七)游戏公司与硬件厂商的合作,代表作: 《Edge of Nowhere》游戏公司在任何平台上都是游戏开发的主力军。

目前,针对VR产品开发游戏的大多是小团队,处于准备状态的大型游戏公司较少。

由硬件厂商HTC和游戏公司Valve联合开发的Vive,结合了双方的优势资源,是这一模式的有力代表。

但目前还没有任何杰作发布。

(8)VR行业目前面临的问题是硬件和内容都没有实现行业突破: 硬件短板:虽然当前硬件已经取得了长足进步,但在沉浸式用户体验方面仍然存在明显问题,主要集中在: 屏幕分辨率:分辨率太低,导致肉眼观看颗粒感较强。

理论上需要4K以上分辨率的屏幕。

屏幕刷新帧率:帧率太低,容易造成屏幕延迟、卡顿。

理论上,需要最小 HZ 视角。

:视觉范围太小,眼球运动很容易跨越视觉边界,影响观看体验和沉浸感。

轻便:设备体积较大,长时间佩戴会有压迫感和不适感。

交互方式:主要采用单个蓝牙遥控器。

,交互方式不自然。

头晕:常见,容易引起使用者不适,不能长时间佩戴。

内容短板:虽然硬件发展如火如荼,但内容上却存在明显短板:独家VR内容极度缺乏,产业尚未兴起。

标杆级作品的现有内容在交互体验上与以往的娱乐设备并无本质区别(9)VR行业发展趋势、产品形态差异化和进入壁垒增加。

行业趋势:行业标准逐步形成,进入门槛不断提高。

依靠模仿粗制硬件的假冒厂商和小团队将逐渐被淘汰。

硬件系统、平台一手掌握。

建立生态系统的厂商未来将获得更大的优势。

产品趋势: PC/主机VR:由于门槛高、设备重、价格昂贵,将针对专业玩家和电视游戏机等游戏爱好者,以游戏大作和电影为主要内容。

lMobileVR:门槛低,价格更容易接受,将逐渐受到大众玩家的青睐,以轻量级游戏和电影为主要内容。

主打内容,并倾斜和推动教育、旅游、旅游等其他领域的内容趋势:更先进的内容制作工具投入市场,CP经验不断丰富,生产效率提高。

硬件逐步培育的用户群体已经形成了一定规模,吸引了更多CP进入这一领域并开发内容,进一步拓展VR内容。

不仅限于游戏、娱乐,还与教育、旅游等更多行业形成联动机会。

大多数国际制造商及其产品尚未进入中国市场,但国内制造商有市场。

先发优势 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。

VR技术逐渐成熟,硬件生产已实现规模(10)未来市场规模:据Digi Capital预测,到2020年,全球AR和VR市场将达到1亿美元,据市场研究公司BI统计据了解,2020年仅头戴式VR硬件市场规模就将达到28亿美元,未来五年复合增长率超过50%。