虚拟现实利用双眼视差原理:人脑融合双眼看到的细微视差后获得三维图像。
这项技术自2008年提出以来,曾多次尝试进入消费市场,但由于技术不成熟,一直未能进入大众消费市场。
今年第一季度,索尼、Oculus、HTC Vive三大巨头将各自推出各自的VR消费产品。
我们相信真正的第一年即将到来。
VR生态系统的核心环节包括组件、终端设备(头显)、操作系统、交互设备和内容(游戏、音视频)。
VR产业将长期繁荣,我们看好VR产业未来10年的发展。
明年我们预计 VR 耳机的全球销量将在 10,000 至 10,000 台之间。
2019年,国内VR企业将重点发布手机支架VR和独立VR一体机。
由于芯片运算速度、显示技术以及VR设备重量的综合制约,用户使用国产VR设备的体验会受到影响。
我们预计,明年任何一个国产品牌都很难有一款单价超过1000元、能卖出20万台以上的VR耳机。
2020年,VR行业底层操作系统和SDK的行业标准将逐步形成。
随着标准的形成和巨头优势的凸显,VR行业将迎来一次大洗牌,而在洗牌过程中,国内大部分企业的下一轮融资都会遇到困难。
看不同环节: 终端设备:国内VR头戴显示设备销量大概率达不到行业预期。
操作系统:Android和Windows两大支持VR的操作系统将在年会上正面竞争。
1、虚拟现实(VR)基本概念 1.1 VR成像原理(双眼视差) 当人的两只眼睛看同一个物体时,由于左右眼视线方向不同,视网膜上的图像会略有偏差。
不同,即双眼视差。
VR头盔利用双眼视差原理,分别在左右眼屏幕上显示两个略有不同的图像。
用户将两幅图像融合,得到具有三维效果的图像(如图1所示,左眼和右眼的图像略有不同)。
1.2 VR 的特点 VR 设备最好的沉浸感就是戴上头盔,感觉就像现实生活一样。
无论你前进、后退、旋转视角,你看到的图像经过底层算法的优化渲染后都是实时、真实的。
这种体验在视觉上欺骗了你的大脑,结合其他感官交互,你的感觉完全不同。
进入虚拟世界。
交互性 交互性是指通过硬件和软件设备进行的人机交互,包括用户对虚拟环境中物体进行操作的程度以及虚拟环境反馈的自然程度。
在虚拟现实应用中,用户将从过去通过键盘和鼠标在计算环境中与单维数字信息交互升级为使用多种传感器(眼球识别、语音、手势甚至脑电波)进行交互具有多维度的信息环境。
逐渐与现实世界的互动融合。
1.3 VR头戴显示设备延迟时间的重要指标虚拟现实设备的延迟时间是指用户头部运动到屏幕显示内容更新之间的时间。
延迟时间越短,造成的眩晕感越小。
现在主流VR设备的延迟时间可以达到20毫秒以内。
有了一定的渲染技术,就可以基本消除眩晕感。
延迟的组成部分基本上可以分为传感器响应时间、数据传输时间、图像操作时间和显示延迟时间。
从图2可以看出,显示延迟占延迟的绝大多数。
目前索尼的Hz 1K屏幕显示延迟时间最短,可以达到8.3ms。
目前三星的2K屏幕显示延迟时间为13.3ms。
刷新率简单来说就是一张一张地改变图片。
刷新率是指屏幕每秒刷新的次数。
如果一个动作用15张图片完成,看起来会不一致,但是当动作增加到60张图片时,看起来就会很自然。
刷新率越高,图像越稳定。
VR设备需要60Hz以上的刷新率,目前市场上高端VR设备的刷新率可以达到75Hz。
在正常视场条件下,人眼最容易扫描到的水平宽度是度,因此虚拟现实设备的最佳市场角度也是度。
数据显示,视野必须在95度以上才能达到沉浸感。
主流VR设备的视场角分辨率可以达到100度以上。
分辨率是指屏幕图像的精度。
现在主流VR设备的分辨率都是1K,高端设备甚至可以达到2K。
分辨率过低的屏幕会因明显的颗粒感而降低用户体验,无法让用户达到完美的沉浸感。
1.4 VR设备底层计算三大算法: 抗畸变算法 由于显示屏上的图像通过镜头投影、放大时会产生拉伸、畸变,因此需要使用抗畸变算法进行处理图像显示前的图像,保证进入视网膜的图像不失真。
扭曲了。
逆色差算法 由于不同光线的折射率不同,光线通过镜头后会发生色散。
因此,在显示图像之前需要对图像进行逆色差算法处理,以保证从镜头出来的图像正常。
Timewarp算法 VR头戴式显示设备利用Timewarp算法在图像显示前获取额外的旋转信息,然后对图像进行处理。
这可以将旋转和最终图像输出之间的延迟减少几毫秒。
2、VR产业核心环节 其中,VR核心生态环节包括组件、终端设备(头显)、操作系统、交互设备和内容(游戏、音视频)。
各环节主要参与企业如图3所示。
3、VR头戴式设备 3.1主流VR头戴式设备制造企业 VR头戴式设备主要分为三种类型:PC VR、手机支架 VR 和所有 VR 头显设备。
- 一体机。
虽然国内有100多家VR头戴式显示设备厂商,但大部分都是结构简单的手机支架VR,远未达到沉浸式的效果。
以下是目前主流的VR头戴显示设备制造企业。
3.2年发布的VR新产品(国外以PC为主,国内以移动VR为主)。
国际VR巨头Oculus、索尼、HTC均宣布将于明年第一季度推出消费级PC VR设备。
不过,据我们内部了解,国内一些主流VR制造企业今年将发布移动VR产品,且以独立一体机为主。
国内VR企业纷纷投资移动VR的主要原因是移动市场的增速远高于PC市场。
以游戏为例,国内移动游戏市场收入以每年58%的速度增长,远高于PC游戏10%的年增长率。
图5:手游市场增速远高于PC游戏市场 3.3 VR兼容性和手机支架体验很难兼得。
如果手机支架等VR产品想要达到更好的体验,最好只兼容少数型号甚至一部手机。
以三星的 Gear VR 为例。
Gear VR的沉浸式效果是手机支架VR产品的标杆,但目前仅兼容三款手机,分别是三星Note 4、三星Galaxy S6和三星S6 Edge。
4、VR操作系统 目前,谷歌、微软等软件巨头正在开发与VR兼容的操作系统。
但我们预计,在VR消费类产品的销量达到一定数量之前,操作系统层面很难有统一的标准。
今年上半年,《华尔街日报》报道称,谷歌已组建了一个由数十名工程师组成的团队,开发虚拟现实版的Android系统。
该团队负责人此前曾负责Google Cardboard项目的开发。
未来,虚拟现实版Android系统将继续遵循Android的免费策略。
微软正在通过与主流VR设备制造商合作开发操作系统。
微软的合作条件是允许主流VR厂商的设备在Windows 10下运行,并且它将提供XBOX内容资源,以便主流厂商的VR设备可以在Windows 10下运行并体验这些内容。
Oculus已宣布明年推出的消费产品将兼容Windows 10。
5. VR内容 5.1 VR内容数量 目前,虚拟现实内容主要是5分钟以内的VR视频短片和VR游戏演示。
总体而言,虚拟现实内容还比较缺乏。
0是目前国内最大的虚拟现实内容平台。
该平台的内容量与传统内容分发平台相差甚远。
5.2 VR内容团队 一般来说,制作VR内容需要大量的渲染工作才能达到沉浸式的效果。
制作所消耗的时间和精力是传统内容制作的数十倍。
此外,行业仍处于早期种子用户培育阶段,用户基数较小,阻碍了内容团队盈利。
基于以上两个原因,真正制作VR内容并得到大家认可的团队很少。
5.3 VR内容制作难度大。
由于VR强调完全沉浸感,因此内容制作过程对图像渲染和叙事技术都有很高的要求。
以VR电影为例,制作难度主要体现在:1)渲染量大、VR电影制作技术不成熟,使得VR电影耗时长、成本高。
为了制作高质量的 VR 电影,每一帧都需要渲染。
此外,VR电影的制作还处于早期阶段,制作团队本身也在探索制作VR电影的基本要素和技术。
制作VR电影的时间和成本是普通电影的数倍。
Fox此前为《走出荒野》打造了一款虚拟现实体验,仅三分钟就花费了17万美元。
另一部著名的VR电影《Lost》,虽然我们不知道具体成本,但从5个多月的制作时间来看,成本一定不低。
2)叙事手法与传统电影有很大不同。
传统电影中的情节是预设的,用户的注意力只能沿着镜头移动。
然而,在VR电影中,用户可以随意旋转头部或移动身体,这会导致剧情出现很多分支。
如何在提升用户VR体验的同时,引导用户跟随主线剧情发展,目前业界还没有定论。
这也是VR电影急需解决的问题。
5.4 预计2020年VR内容仍将供不应求。
我们预测2020年大部分VR内容仍将以立体观看为主,真正的VR游戏和VR影视内容要到2020年之后才会逐渐丰富今年。
我们认为未来VR内容将会有两个趋势。
1)2019年,平面视频转换成的VR视频将更加丰富。
如今国内主流的VR公司,背后都有着丰富影视资源的公司。
例如,暴风魔镜就得到了暴风视频和华谊兄弟的支持,并且是乐享的股东之一。
首先是华闻传媒,而乐视、爱奇艺(传闻也推出VR一体机)片源较为丰富。
不少拥有影视资源的公司从今年年初就开始筹划将平面视频转为VR视频,以保证用户有足够的片源观看。
2)明年真正的VR内容仍然缺乏,年内会逐渐丰富。
我们了解到,各家VR公司都在积极与内容团队合作,但不少计划明年发布新品的公司尚未完成原型机的开发。
一般来说,VR游戏团队在拿到原型之后,至少需要半年的时间才能制作出一款适配良好的VR游戏。
VR视频对原型的依赖将会减少,但开发VR视频的开发周期也需要半年以上。
所以从研发周期的时机来看,我们认为2020年VR内容仍然会比较缺乏,但年后会逐渐变得丰富。
6. VR交互 6.1 VR主要交互设备 如果用户想要获得完全的沉浸感,动作捕捉设备是必须的。
现有的交互输入设备主要分为两类:动作捕捉设备和泛体传感设备。
图8:主要交互设备厂商 6.2 交互设备需要具备哪些特点 1)稳定性:没有稳定性的设备只能是实验产品。
2)准确性:操作结果不准确会影响效率和用户体验。
3)低时延:强同步、短时延可以极大提升用户体验。
4) 舒适度:符合人体工程学设计,使用时无需费力。
5)可接受的反馈:除了视觉和听觉反馈外,触觉反馈也很重要。
第一代Surface键盘被评为最差键盘,因为打字后没有任何反馈。
一般来说,交互设备可以通过安装线性电机来为用户提供操作反馈。
7、年度VR行业趋势判断 7.1 年度VR设备销售趋势判断 1)Oculus明年全球销量应该是最大的。
尽管我们对外界预测Oculus年销量突破1万台仍持怀疑态度,但根据多方信息,我们相信明年Oculus销量将成为全球第一。
明年出货量至少1万台,明年VR设备全球销量应该在1万到1万台之间。
2)明年,由于Oculus的影响以及VR内容的缺乏,国产VR设备的销量将难以满足大家对VR行业的期望。
我们相信,如果明年国内??有一家企业能够卖出20万台价值1000元的VR设备,那将是一个伟大的成就。
3)国内VR设备厂商明年新推出的一系列一体机的性能还有待检验。
如果这些产品的体验不好,就会影响消费者对VR行业的信心。
我们说一体机需要测试主要有两个原因。
首先,一体机的计算和图形处理能力巨大,需要使用强大的芯片。
目前国内一体机使用的主流芯片如全志、瑞芯微等,在性能上仍有待提高。
也许目前最好的芯片解决方案是高通公司在11月刚刚推出的Snapdragon。
与骁龙相比,其图形处理性能提升40%,功耗降低40%,散热也大幅提升。
但毕竟这是一款全新的芯片,从未在任何量产的VR一体机中使用过。
如何将其性能发挥到极致,需要VR一体机厂商与高通共同研究和磨合。
第二点是一体机的重量。
由于所有部件都集中在一起,一体机的重量不会太轻。
整机重量很有可能超过1公斤。
就这个重量来说,用户很少。
可以坚持戴头盔看电影。
如果重量问题不能解决,无论是看电影还是玩游戏,用户体验都将是不可避免的问题。
7.2年,VR行业将逐渐出现标准年。
我们预测Oculus的销量应该是全球第一。
由于内容公司一般都是基于最畅销的硬件设备来开发自己的游戏内容和影视内容,因此Oculus的SDK很有可能会在年底发布。
它将成为行业标准。
到那时,所有硬件和软件制造商都将追随Oculus,而Oculus本身以及围绕它构建的生态系统将更难以被竞争对手超越。
7.3 VR行业将迎来大洗牌。
1)目前VR硬件厂商超过20家。
这些产品大多是基于简单手机支架的移动VR。
他们的硬件和底层系统优化都达不到标准。
基本上没有VR体验。
明年用户体验到真正的VR产品后,市场将不再有这些公司的生存空间。
2)国内主流VR企业新一轮融资已超1亿,部分估值甚至突破10亿。
主流VR企业在获得融资后,不仅进行硬件迭代、底层算法优化,还斥巨资收购产业链优质企业,尤其是内容制作公司,从而将行业资源集中到自己身上,提升自身水平。
生态系统。
大多数尚未筹集 A 轮融资的初创公司在年会上都经历了非常困难的时期。
他们有的已经用完了上一轮的资金,有的还有几百万的资金,但这也仅仅够了。
开模具的成本对于这些企业构建生态系统来说只是天方夜谭。
对于他们来说,任何环节的任何缺陷都可能是致命的。
随着行业标准的逐步形成以及主流VR企业生态的日趋完善,我们预计大多数VR企业在2016年将难以筹集下一轮资金。