2017年虚拟(增强)现实白皮书_57页_2mb
报告摘要
CAICT虚拟(增强)现实白皮书(2017)总结
核心内容
本白皮书由中国信息通信研究院与华为技术有限公司联合发布,系统分析了虚拟现实(VR)与增强现实(AR)的技术发展、产业生态及未来趋势,提出了虚拟现实的“五横两纵”技术架构,以及我国虚拟现实产业发展的现状与建议。
主要观点
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虚拟现实的定义与发展趋势
- VR与AR的定义逐渐由终端设备向沉浸体验演变,强调体验效果、关键技术与产业生态的融合创新。
- VR主要面向大众市场,如游戏、社交、视频、直播等;AR则侧重于工业、军事等垂直应用领域。
- VR与AR终端将由分立走向融合,未来可能在高端应用中“在山顶汇合”。
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虚拟现实的技术架构
- 技术架构分为“五横”(近眼显示、感知交互、网络传输、渲染处理、内容制作)与“两纵”(关键器件/设备、内容开发工具与平台)。
- 技术体系分为三层,第一层为五类技术领域,第二层与第三层为细分技术。
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关键技术趋势
- 近眼显示:提升分辨率与FOV,控制眩晕,AMOLED和LCOS/OLEDoS成为主流。
- 感知交互:追踪定位、环境理解、多通道交互是重点,如手势识别、SLAM、眼球追踪等。
- 网络传输:大带宽、低时延、高容量、多业务隔离是发展方向,Wi-Fi、PON、5G技术成为关键。
- 渲染处理:优化算法与能力提升并行,如注视点渲染、云渲染、光场渲染等技术。
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产业生态趋势
- 产业生态由器件设备、工具平台、内容应用构成,与传统智能终端产业相似但差异较大。
- 感知交互与内容制作成为下一阶段发展的重点。
- 我国与国际一流水平在不同领域存在差距,但整体差距不大。
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知识产权竞争
- 全球VR/AR专利申请呈快速增长趋势,美国、中国、日本、韩国是主要技术原创国。
- 国外ICT巨头在专利布局上具有明显优势,我国高校和科研单位在专利申请中占比较高,但实业企业专利申请量较少,技术产业化能力有待提升。
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产业差距与建议
- 在近眼显示、网络传输、渲染处理等领域,我国与国际先进水平存在差距,但整体处于追赶阶段。
- 建议强化跨领域技术储备,深化开发工具/平台发展,构建公共服务平台,提升产业化服务能力。
关键信息
- 沉浸感分级:分为初级、部分、深度和完全沉浸四个等级,对应不同的视频分辨率、单眼分辨率、网络带宽与RTT需求。
- 技术发展路线图:预计2017-2019年实现2K分辨率、90Hz刷新率;2020年后实现4K+分辨率、120Hz刷新率。
- 5G对VR的影响:5G的超大带宽、超低时延及超强移动性将推动VR的完全沉浸体验。
- 专利申请趋势:我国在2013年后进入专利快速增长期,高校与科研单位是主要申请主体。
- 产业应用领域:包括工业、医疗、教育、军事、电子商务、游戏与影视等,其中VR+工业、VR+医疗是重点发展方向。
重要图表与数据
- 图1:虚拟现实沉浸感分级体验
- 图2:虚拟现实沉浸体验-网络需求视图
- 图3:全球VR主要终端形态渗透率
- 图4:虚拟现实终端品类划分
- 图7:虚拟现实“五横两纵”技术架构
- 图8:虚拟现实“五横”技术体系
- 图9:全球虚拟现实知识产权热点领域
- 图10:虚拟现实近眼显示关键技术路标
- 图12:虚拟现实感知交互关键技术路标
- 图18:虚拟现实网络传输关键技术路标
- 图19:虚拟现实渲染处理关键技术路标
- 图20:我国虚拟现实产业视图
- 图29-32:国内外虚拟现实产业梯队
- 图33:虚拟现实典型应用领域
发展建议
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强化跨领域技术储备,聚焦融合创新
- 推动VR与AI、5G、云计算等技术的深度融合,促进技术体系的完善。
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深化内容开发工具与平台发展
- 加强开发引擎、SDK、内容制作工具的研发,提升内容制作效率与质量。
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构建公共服务平台,提升产业化服务能力
- 建立统一的VR/AR公共服务平台,推动产业链协同发展,提升整体产业能力。
产业现状与展望
- 国内产业布局:2016年我国近二十个省市地区已开始布局虚拟现实产业,发展迅速。
- 国际竞争态势:美国、日本、韩国在虚拟现实专利、技术、市场等方面领先,我国需加快技术储备与产业化进程。
- 未来趋势:虚拟现实将与人工智能、5G、云计算等技术融合,推动“VR+”时代的到来,实现虚拟与现实的深度融合。
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