客觀看待虛擬現實產業

● 楊文珍/文

未來幾年，虛擬現實技術有望在實驗教學、體感游戲和安全培訓等應用領域大放異彩。

2014年，Facebook公司以近20億美元的價格收購Oculus虛擬現實公司，將“虛擬現實”這一概念從學術界以迅雷不及掩耳之速推送給產業界，吸引了民眾的眼球，對虛擬現實技術的普及作出了突出貢獻。很多投資人，也可稱為投機者或者跟風人，在完全不懂什么是虛擬現實技術的情況下蜂擁而入，進行了狂熱的吹捧。經過幾年的市場洗禮，大多數投資人早已不復當年之勇，熱情日漸減退。于是乎近年來，對虛擬現實產業和虛擬現實技術的各種非議和抹黑層出不窮，極大地誤導了虛擬現實領域的創業者和消費者，破壞了虛擬現實產業生態的正常發展，也不利于虛擬現實技術的創新研究。如何客觀地看待當前虛擬現實產業的現狀，以及未來幾年虛擬現實技術的發展趨勢，是目前學術界和產業界共同關心的熱點話題。

虛擬現實技術的成熟度

2016年，虛擬現實技術作為信息領域的又一風口一飄而過后，人們逐漸冷靜下來，著重思考虛擬現實技術成熟度這一非常嚴肅的問題。

技術成熟度曲線把各種新科技的成熟演變速度及要達到成熟所需的時間，分成5個階段：科技誕生的促動期(Technology Trigger)；過高期望的峰值（Peak of Inflated Expectations）；泡沫化的底谷期(Trough of Disillusionment) ； 穩 步 爬 升 的 光 明 期(Slope of Enlightenment)；實質生產的高峰期(Plateau of Productivity)。這一曲線通常又被稱為炒作周期，是從商業角度來解析新技術的發展歷程，呈現出新技術、新概念在媒體上曝光度隨時間的變化曲線。

很多人套用技術成熟度曲線來解釋目前虛擬現實技術的現狀，認為虛擬現實技術已經歷了泡沫化的底谷期，正處于穩步爬升的光明期。這個觀點在學術界尚有爭論。

北京航空航天大學虛擬現實技術與系統國家重點實驗室趙沁平院士認為：“虛擬現實是以計算機技術為核心，生成與一定范圍真實環境在視、聽、觸感等方面近似的數字化環境。它是人類在探索自然、認識自然過程中創造產生、逐步形成的一種用于認識自然、模擬自然，進而更好地適應和利用自然的科學方法和技術。”與其他信息技術相對比，虛擬現實技術具有三個非常典型的特征，分別是沉浸感（immersion）、交互性（interaction）和構想性（imagination）。沉浸感是指虛擬環境“欺騙”人體視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等多種感官，給參與者帶來臨場感；交互性是指在虛擬環境中提供參與者人性化的人機操作界面和自然反饋；構想性是指通過沉浸感和交互性，使參與者隨著環境狀態和交互行為的變化而對未來產生構想，增強創想能力。因此，虛擬現實技術不是某一專用技術，具有龐大的體系和內容，涉及計算機、機械、控制、心理、藝術等多個學科，技術的綜合性和交叉性很顯著。

從上世紀50年代開始，虛擬現實技術經歷了數十年的沉淀與積累，直至2014年Oculus公司收購事件的發生，才標志著虛擬現實的三維場景呈現技術基本成熟，能夠走出實驗室，進入大眾的生活，讓廣大普通民眾體驗到前所未有的視覺沉浸感。但是，視覺沉浸感只是虛擬現實技術沉浸感特征的一部分，還有嗅覺、味覺、觸覺等沉浸感有待突破。換而言之，虛擬現實技術的沉浸感目前還沒能較好實現，其交互性和構想性更是還有很遠的路要走。隨著虛擬現實技術的逐步完善和充實，虛擬現實產業必將會逐漸壯大，產生具大的經濟和社會效益。

虛擬現實的需求特性和產業鏈

新技術能被大眾所接受的一個本質特征是能夠滿足大眾的某些需求。這些需求可能是創造性需求，也可能是改善性需求，還有可能是剛性需求。目前，虛擬現實技術作為一項全新的實用技術，主要滿足了人們一些創造性需求或者改善性需求，還沒能成為人們日常生活的剛性需求。

然而，我們必須用辯證的思維來看待這一現象，因為，創造性需求、改善性需求能夠逐步轉化為剛性需求，如無線通信技術、集成電路技術等。大眾知道、了解和運用某一新技術或新產品需要一定的時間，并隨著新技術或新產品的不斷成熟，需求量會逐步釋放出來，逐漸會成為人們的日常所需。虛擬現實技術正在經歷這一階段的考驗。很顯然，經過這幾年的發展，虛擬現實技術已在影視、游戲、教育、軍事等領域得以成功落地，開發了多種類型的應用系統，并形成了一定的產業鏈和商業模式。

中國電子技術標準化研究院編撰的《虛擬現實產業白皮書》認為：虛擬現實工具與設備、內容制作、分發平臺、行業應用和相關服務等共同構成虛擬現實產業鏈。其中，工具和設備類可細分為輸入設備、輸出設備、顯示設備、拍攝設備及相關軟件等；內容制作可細分為影視、游戲等內容；分發平臺可細分為應用商店、社交影院、實體體驗店、網店、播放器等內容；行業應用可細分為工業、軍事、醫療、教育、房地產、旅游、會展等內容；相關服務可細分為平臺、媒體和孵化器等內容。

由于虛擬現實產業涉及到基礎硬件生產、軟件開發、核心部件制造、實體以及網絡分發平臺、營銷與服務等眾多軍事、民用領域，需要在國家統一協調和管理下，通過技術標準體系以及關鍵標準的制定、標準符合性檢測和相應的質量驗證系統的支撐。目前，虛擬現實的產業鏈和商業模式還不夠完整和健全，正處于建設期和發展期，甚至還比較脆弱，需要 “產、學、研、用、管”的多方協同，促使其能夠健康成長。

未來幾年虛擬現實技術的研發方向

虛擬現實技術作為信息產業發展的又一戰略高地，在野蠻性的短期爆發后，亟待整合、融合、規范和創新研發，主要集中在以下幾個方面:

目前，虛擬現實的產業鏈和商業模式還不夠完整和健全，正處于建設期和發展期，甚至還比較脆弱，需要 “產、學、研、用、管”的多方協同，促使其能夠健康成長。

首先，硬件技術需要重點突破，包括顯示設備、計算設備、專用芯片等。目前頭顯設備使用還不方便、三維呈現效果不佳等問題仍然存在，計算硬件設備的處理能力還不能滿足在虛擬場景實時處理大量數據的需求，硬件設備的價格還十分高昂，與平民化還有一段距離。

其次，虛擬場景的建模技術有待突破，包括幾何建模、物理建模和對象行為建模等。目前常用虛擬現實軟件的開發效率比較低，建模工作量大，虛擬場景模型的重用率低，在基于物理的建模、高速圖形圖像處理等相關算法也尚不成熟，存在著很多問題亟待解決。

第三，虛擬現實的多感知技術有待深入研發，包括觸覺感知、嗅覺感知和味覺感知等。在虛擬現實的多感知方面，對于視覺和聽覺研究比較多，對于觸覺感知、嗅覺感知等研究則比較少，基于嗅覺、觸覺的設備還沒有實現商品化、真實性、實時性不足。研發虛擬現實的多感知技術，對提升虛擬環境的沉浸感，增強用戶的體驗感，有著非常重要作用。

第四，自然交互技術有待豐富，包括手勢交互、語音交互、筆式交互、眼動交互和觸覺交互等。雖然近年來，新型的交互方式不斷涌現，但是在虛擬場景的融合、交互意圖的理解、交互效率等諸多方面，存在明顯不足，離實用還有距離，需要從便捷性、準確性和可靠性上加以改進提高。

很多人把虛擬現實技術稱為黑科技，其實它并不是一個新鮮的技術，只不過一直處在實驗室階段，不為外界所熟知。目前，虛擬現實技術處在不斷的成熟、充足、完善和應用過程中，人們在生活中的方方面面都會看到虛擬現實技術的影子。國內已經有超過3000家的虛擬現實網吧和體驗店，租賃運營模式已成為虛擬現實產業發展的重要商業模式。未來幾年，虛擬現實技術有望在實驗教學、體感游戲和安全培訓等應用領域大放異彩。