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2017年虚拟/增强现实产业现状与发展

2018-02-25李培新傅振业韩晓杨峥

电子技术与软件工程 2018年11期
关键词:产业虚拟现实

李培新 傅振业 韩晓 杨峥

摘要 2017年虚拟现实行业的发展出乎所有从业者的意料,预计的“内容元年”并没有让虚拟现实应用呈爆发式增长,这让预计的2018年 “用户元年”的预判大打折扣。这篇文章介绍了2017年虚拟现实行业的发展现状,包括硬件市场规模,内容应用市场的情况,以及对其他行业的影响;分析了虚拟现实行业目前的主要用户结构层次以及深度需求;探讨最新的虚拟现实行业技术应用以及对增强现实技术开发的影响,并在最后探讨了2018年产业发展的核心方向。

[关键词]虚拟现实 VR 产业

近年来,虚拟现实以及增强现实技术是当下最热门的高新技术领域,国家主席习近平同志在2016年G20峰会中指出:“以互联网为核心的新一轮科技和产业革命蓄势待发,人工智能、虚拟现实等新技术日新月异,虚拟经济与实体经济的结合,将给人们的生产方式和生活方式带来革命性变化。”随后,国家相继出台了《信息产业发展指南》、《2017中国VR产业投融资白皮书》、《“十三五”国家科技创新规划》等政策,将虚拟现实产业发展列入规划,发展虚拟现实行业协会,推动虚拟现实相关企业协同式发展,加快VR/AR/MR技术在制造、医疗、教育、旅游、娱乐等重点领域的应用推广。

在实际发展情况中可以发现,预计在17年数量呈爆发性增长的内容应用,并没有达到预期效果,即没有出现标杆性应用;至于硬件仍有较大的进步空间。那么18年的用户数量是否会呈爆发性增长这个预判就存在了较大的质疑空间。

1 产业现状

1.1 市场规模与预测

自从2014年资本市场开始竞相角逐虚拟现实(VR)市场以来,整个VR市场规模快速增长。根据京东的《2017年3C核心产品数据报告》,在1月至8月,零售额同比去年增速59%。其中体验良好,性能优越的一体机与PC端设备增速分别是547%与327%。说明深度VR消费者的数量己达去年同期3倍以上。

如圖l所示,根据《中国虚拟现实(VR)行业研究报告一一市场数据篇》,2015年的市场规模只有15.2亿,到了16年己达34 6亿,17年的市场规模几乎翻了一翻。当前VR市场主要应用于商用阶段,即企业合作、政府合作、VR体验店等形式。VR硬件的涉及领域极为广泛,在任意领域的大规模应用都会产生巨大的市场增量。VR内容则商用居多,所以无论是商用市场还是消费者市场,都还拥有巨大的潜力,主要增长的空间来源于消费者市场。

1.2 VR/AR企业现状与对其他行业的影响

早在16年,根据资本市场判断,当前的VR硬件产品足以满足市场需求,因此在16年下半年年至17年上半年资本投资主要对象是内容开发公司,各平台的VR内容可消费数量从2017年1月的1968款增涨到11月的4083款。然而根据消费者的实际购买情况以及更进一步的市场观察发现,目前的VR硬件以及各种技术仍然具备较大的进步空间,消费者体验仍需进一步改善,这使得VR硬件再次获得了资本市场的青睐,VR技术开发企业成为了最热门方向。

本次调查数据来源《2017年AR-VR投融资事件》,共有142家企业参与调查,合计完成了123.64亿的投资总额。如图2所示,2017年有37%的内容企业完成了新一轮的融资,在这个背景下仍有12%的硬件公司完成了融资,值得注意的是各种VR技术开发公司占比35%,在这个背景下,18年的VR硬件可能会迎来体验革新,并会出现更多的VR内容。目前VR/AR企业本身问题在于完成B轮及以上的企业不多,只占15%,共计19家。未完成A轮融资的占据51%之多。企业量级普遍较小,但是也反映发展潜力巨大。

在现阶段VR/AR行业主要的营销收入来源于企业级的解决方案,包括设备销售、软件开发适配等。这些案例的来源都是与其他非垂直VR企业合作完成。

VR/AR为各个行业提供沉浸式服务。为传统行业带来新的机遇与机会。目前VR/AR技术较多与教育培训、房地产、医疗、广告传媒、文化旅游、互动娱乐等领域相结合。教育领域是VR技术重要应用部分,VR/AR技术的应用涵盖了沉浸式教育、技能培训、底层开发等诸多方面。房地产领域的价值主要体现在房屋设计、装修设计、用户沟通等方面。医疗领域与VR/AR的结合主要价值在于手术培训、医疗临床训练以及心理疾病治疗等部分。

需要注意的是,VR/AR在改变传统行业的过程中,所扮演的角色都是提供增值服务,并没有取代任何传统刚需性服务。

1.3 VR/AR设备现状

VR设备分两大平台,3种形式。平台分别是移动.安卓、主机-Windows,形式分别是手机盒子、一体机、PC头戴式显示器(PC头显)。

(1)基于安卓操作系统的VR设备又称作移动VR,首选定位方案为由内而外,目前并只有极少数的一体机使用该方案,交互模式只有通过3或6自由度手柄,体验一般,价格较低。基于安卓平台的手机盒子与一体机性能主要是显示效果受限于手机屏显技术的发展,尤其是三星AMOLED的技术垄断和高昂的造价成本,这使得目前移动VR设备的发展局限于交互模式突破。

(2) PC头显通过高清数据线链接PC主机工作,普遍具备由外而内的定位方案,体验优良,价格较贵,可有效解决晕动症。PC头显依托于PC硬件,然而高性能的PC价格贵,极高的提升了用户的消费成本,虽有更优秀的体验,却因价格因素阻挡了VR的普及。PC头显有优秀的空间定位技术,然而线缆连接设备以及高昂的使用学习成本,进一步降低了用户的消费期望,使得PC头显天然的成为商用产品。今年出现了以微软为领导的5款MR设备使用了定制版的LCD屏幕,成本低廉,可以满足一定的VR需求比如高刷新低延迟低余晖,这带来VR体验成本的降低,可能会引导新的屏显潮流。

(3)两者共同的缺点都在于内容的缺乏,可以说设备己足够吸引用户进行体验,然而并没有足够吸引人的内容使得VR设备变成了一次性产品。

目前市面上存在的头戴式可穿戴AR设备数量极少,比如微软开发的HoloLens只有开发者版本,包括其他类似的产品普遍存在可视化角度小,交互识别不够精确,需要开发者制作内容应用等问题,目前只能用于开发者。部分国产的AR设备用于工业辅助器材,内容高度定制化,不过远未到达无可替代作用。

2 VR消费者现状

2.1 VR用户的基本情况

VR消费者特征是年轻化、高学历。25-30岁之间人群为大多数,占约33%的比例。学历本科及以上的用户,占60%以上。多数用户身份为白领族,多存在于一、二线地市。自17年之后,学生用户数量开始迅速增加,具体表现在2017年7月8月9月的暑期,PC平台VR月活跃用户同比增加了30万人,暑期结束,用户数量回落至2016年标准。如图4所示。

2.2 用户对VR的需求

作为推广VR概念的高档设备,普遍存在着高消费成本、高学习成本等问题。对于初次体验高级VR产品的用户来说,体验效果足够惊艳,但是当长时间体验后,就会面临内容匮乏等问题。这对现在的VR产品提出要求:硬件完成消费者第一次体验,内容完成消费者反复使用的任务。

硬件体验升级。VR体验与微电子芯片发展密切相关,在微电子芯片行业没有突破性进展的前提下,不仅要在性能上改进,更需从概念性走起,让用户在虚拟空间中获得自我感知,完成用户对自我认识的需求。

内容体验升级。颠覆互联网用户刚需性功能是VR内容发展方向。当下VR内容无法满足用户对资讯信息的需求,注定了用户使用VR的时间有限。尤其诸多VR内容公司生产的内容以商用为主,优点是变现快,缺点是体验时间短,反复体验价值低,特点是缺乏对内容的深耕,导致用户的黏性降低,形成恶性循环。这使VR社交应用、信息交流共享应用成为下一年VR内容发展的方向,需以沉浸式的体验颠覆用户的网络社交体验,以及信息获取方式。

3 VR技术现状及改进方向

3.1 VR/AR的主要技术问题

如前文所述,目前VR/AR的困顿在于用户付出高昂的成本与较少内容体验的矛盾。原因在于缺乏行业技术标准、产品性能有待提高、晕动症问题无法根治、体验成本居高不下等因素。归纳起来,急需解决的在于以下几点:

成本与性能:对于高体验的PC设备,屏幕的成本占据总物料成本的1/3。这块屏幕需要具备高角分辨率、高刷新率、低响应时间等性能降低用户晕动症。未来的几年,一块单眼2K分辨率、90Hz刷新率的屏幕将会成为VR设备的主流,如果需要提供较好的用户体验,屏幕成本控制成为一大难题。

空间追踪定位与用户感知:空间追踪定位分为两种:Insideout(由内而外)、Outsidein(由外而内)。两者对空间定位以及体感交互各有优劣,由内而外对空间移动利好,不受环境影响;由外而内对交互设备利好,提升用户自我感知能力。从用户体验来讲,由外而内设置麻烦,学习成本高,会遇到光线遮挡等问题,由内而外相对来说设置简便,学习成本低,但是研发成本高,较易受外界干扰,然而随着技术的发展,问题将会逐步解决。未来将会从由外而內向由内而外转换以及融合发展,提升用户体验。难点在于环境识别、环境认知以及感知交互。

通信:PC头显没有做成无线设备主要受限于现有的家庭路由器,在部分情况下,通信速度可能无法满足VR沉浸体验下切换视角的要求。

3.2 VR/AR的技术突破方向

VR/AR的本质在于人机交互,表现形式是头戴式可穿戴设备,基于这个理念,技术突破方向可以在以下几点:

VR软硬标准升级与统一化:图形算法与定位算法持续升级优化,降低VR对处理器(CPU、GPU)的能耗是普及VR的关键;升级VR屏幕,掌握了最先进的VR屏幕技术就是掌握了VR高端体验,能推动屏显技术低廉化会提高VR普及;降低VR内容开发准入门槛,推动VR工具大众化,让各行业专业人士可根据VR工具创作内容;摸索推进VR社交新模式,以会议、家庭、娱乐等模式让VR进入新的数据时代。

AR设备可穿戴化:硬件设计向头戴式或眼镜式等可穿戴设备进化并提供基于空间的人机交互模式,解放双手意义重大,它提升了设备使用的便利性,为智能设备带来更广泛的应用场景;空间构建技术的结合与优化,利用人工智能与图形识别技术产生周边地图信息,进而判断空间与自身的坐标;内容设计高度定制化,基于GPS定位与图形识别相结合,为用户提供更广泛的服务,比如基于商户位置的广播信号提供的信息增强功能,把“低头族”改造成“抬头族”。

跨领域技术结合:应用下一代通信技术,5G的超大宽带、低延迟可确保PC头戴的移动体验以及云端到设备画面传输的稳定性,也是数据中心成为VR计算能力云化的关键;持续发展微电子芯片,GPU性能升级与量产是VR普及的核心因素;发展光学透镜提高VR/AR沉浸感体验,ARNR成像效果以及视场角仍受限于当下技术的局限性可以说目前VR领域任何相关技术都没有达到令人满意的程度,各个相关技术都存在较大的进步空间。

4 总结

VR/AR领域无论在商用还是民用都有巨大的潜力,比如商用的远程实体仿生遥控,民用的实体投影社交等方面,都将会诞生巨大的市场,然而目前VR/AR市场始终存在着研耗高变现难的问题,以当下发展态势来看,2018年并不会是VR崛起的一年,技术需沉淀,体验需突破,内容需创新。我国的VR行业目前急需在现有基础上提供更广泛的商务合作平台,发挥VR+的力量,让平面化的人机交互以及人机人交互升级至立体化,让沉浸式互动成为互联网下一个阶段。

参考文献

[1]艾瑞咨询,中国虚拟现实(VR)行业研究报告——市场数据篇[EB/OL].(2017/11/2)[2017/6/27]. http://www. iresearch.com. cn/report/3016. html.

[2] Yivian. 2017年AR-VR投融资事件(EB/OL].(2017/11/2) [2017/11]. https://yivian.com/vrstats.

[3]中国通信院,虚拟(增强)现实白皮书(2017年)[EB/OL].(2017/11) [2017].http: //www, caict. ac. cn/kxyj/qwfb/bps/201709/t20170927_2209401. htm.

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