2017年-中国信通院_虚拟增强现实白皮书2017年_59页_2mb

CAICT虚拟（增强）现实白皮书总结（2017年）

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，分析了虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术的发展背景、关键技术趋势、产业生态趋势以及相关发展建议。白皮书指出，VR与AR作为新一代信息通信技术的重要组成部分，正经历从硬件门槛降低、资本聚焦与政策支持驱动下的快速演进，并在多领域融合创新中展现出巨大的产业潜力与技术挑战。

主要观点

• 技术演进：VR与AR概念由终端设备向沉浸体验演变，技术体系逐渐形成“五横两纵”架构，涵盖近眼显示、感知交互、网络传输、渲染处理与内容制作等核心技术。
• 沉浸体验：VR与AR的沉浸感提升依赖于显示技术、交互技术与网络传输技术的协同进步，分别从硬件、算法、网络传输等方面进行技术突破。
• 产业生态：虚拟现实产业生态由器件设备、工具平台与内容应用组成，与传统智能终端产业相似，但仍有显著差异。
• 知识产权：全球虚拟现实技术专利申请量快速增长，中美日韩为技术原创国，国内高校和科研机构在专利申请中占据较大比例，但企业在核心技术的产业化能力仍有待提升。
• “虚拟现实+”趋势：虚拟现实正在与多个行业融合，推动产业变革，成为智能制造、医疗、教育、军事等领域的关键支撑技术。

关键信息

一、发展背景

1. 概念内涵演进：虚拟现实概念从终端设备向沉浸体验转变，VR与AR在技术、生态和应用层面融合创新。
2. 产业兴起因素：门槛降低、资本聚焦、政策支持是虚拟现实产业快速发展的主要驱动力。
3. 移动互联网向AI演进：虚拟现实成为从移动互联网向人工智能时代过渡的重要载体。

二、关键技术趋势

1. “五横两纵”技术架构：
   • “五横”：近眼显示、感知交互、网络传输、渲染处理、内容制作。
   • “两纵”：关键器件/设备、内容开发工具/平台。
2. 近眼显示技术：
   • 提升角分辨率与广视场角，降低纱窗效应与眩晕。
   • AMOLED与LCOS/OLEDoS成为主流显示技术。
   • 未来将向4K+、120Hz以上分辨率发展。
3. 感知交互技术：
   • 追踪定位、环境理解、多通道交互为技术重点。
   • 从有标识点识别向无标识点场景分割与重建演进。
   • 多焦/变焦显示与眼球追踪技术成为核心。
4. 网络传输技术：
   • 呈现大带宽、低时延、高容量、多业务隔离的发展趋势。
   • 新型Wi-Fi、大容量PON与5G成为主要技术路线。
   • 低延迟数据中心、智能管道、按需组播、网络隔离成为关键方向。
5. 渲染处理技术：
   • 采用渲染优化算法与渲染能力提升双轨并行的发展路径。
   • 注视点渲染、云端渲染、异构计算、光场渲染等技术成为未来主流。

三、产业生态趋势

1. 产业构成：虚拟现实产业生态由器件设备、工具平台、内容应用三部分构成。
2. 发展重点：感知交互与内容制作成为虚拟现实下一阶段的重点领域。
3. 专利布局：全球虚拟现实专利申请进入快速增长阶段，中国增速显著，但整体仍处于追赶阶段。
4. 国际差距：在近眼显示、网络传输与渲染处理等领域，中国与国际一流水平存在差距，需加强技术储备与产业化能力。

四、措施及建议

1. 强化跨领域技术储备：聚焦融合创新，推动关键技术突破。
2. 深化开发工具与平台：推动内容开发与应用服务的普及。
3. 构建公共服务平台：提升产业服务能力，推动标准与生态建设。

产业地图与技术发展路径

• 虚拟现实产业视图：涵盖器件设备、工具平台、内容应用等主要领域。
• 技术发展路标：预计2017-2019年实现2K分辨率、90Hz刷新率等技术突破；2020年后向4K+、120Hz等更高标准演进。
• 关键技术路标：各技术领域均有明确的发展目标与时间表，如近眼显示、网络传输、渲染处理等。

产业应用领域

• VR+工业：成为智能制造的重要支撑，应用于汽车设计、制造、测试等环节。
• VR+医疗：用于手术培训、心理治疗与康复训练，提升医疗体验。
• VR+教育：推动教育方式的革新，实现沉浸式教学。
• VR+军事：应用于模拟训练与作战指挥。
• VR+影视/直播：推动内容生产方式与传播形式的变革。

结论

虚拟现实技术正在向“虚拟现实+”时代迈进，其在多领域的深度融合将推动新一轮科技与产业革命。中国在虚拟现实产业上与国际一流水平差距不大，但需加强技术储备、内容开发与专利布局，以提升整体竞争力。