客观看待虚拟现实产业

● 杨文珍/文

未来几年，虚拟现实技术有望在实验教学、体感游戏和安全培训等应用领域大放异彩。

2014年，Facebook公司以近20亿美元的价格收购Oculus虚拟现实公司，将“虚拟现实”这一概念从学术界以迅雷不及掩耳之速推送给产业界，吸引了民众的眼球，对虚拟现实技术的普及作出了突出贡献。很多投资人，也可称为投机者或者跟风人，在完全不懂什么是虚拟现实技术的情况下蜂拥而入，进行了狂热的吹捧。经过几年的市场洗礼，大多数投资人早已不复当年之勇，热情日渐减退。于是乎近年来，对虚拟现实产业和虚拟现实技术的各种非议和抹黑层出不穷，极大地误导了虚拟现实领域的创业者和消费者，破坏了虚拟现实产业生态的正常发展，也不利于虚拟现实技术的创新研究。如何客观地看待当前虚拟现实产业的现状，以及未来几年虚拟现实技术的发展趋势，是目前学术界和产业界共同关心的热点话题。

虚拟现实技术的成熟度

2016年，虚拟现实技术作为信息领域的又一风口一飘而过后，人们逐渐冷静下来，着重思考虚拟现实技术成熟度这一非常严肃的问题。

技术成熟度曲线把各种新科技的成熟演变速度及要达到成熟所需的时间，分成5个阶段：科技诞生的促动期(Technology Trigger)；过高期望的峰值（Peak of Inflated Expectations）；泡沫化的底谷期(Trough of Disillusionment) ； 稳 步 爬 升 的 光 明 期(Slope of Enlightenment)；实质生产的高峰期(Plateau of Productivity)。这一曲线通常又被称为炒作周期，是从商业角度来解析新技术的发展历程，呈现出新技术、新概念在媒体上曝光度随时间的变化曲线。

很多人套用技术成熟度曲线来解释目前虚拟现实技术的现状，认为虚拟现实技术已经历了泡沫化的底谷期，正处于稳步爬升的光明期。这个观点在学术界尚有争论。

北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室赵沁平院士认为：“虚拟现实是以计算机技术为核心，生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面近似的数字化环境。它是人类在探索自然、认识自然过程中创造产生、逐步形成的一种用于认识自然、模拟自然，进而更好地适应和利用自然的科学方法和技术。”与其他信息技术相对比，虚拟现实技术具有三个非常典型的特征，分别是沉浸感（immersion）、交互性（interaction）和构想性（imagination）。沉浸感是指虚拟环境“欺骗”人体视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等多种感官，给参与者带来临场感；交互性是指在虚拟环境中提供参与者人性化的人机操作界面和自然反馈；构想性是指通过沉浸感和交互性，使参与者随着环境状态和交互行为的变化而对未来产生构想，增强创想能力。因此，虚拟现实技术不是某一专用技术，具有庞大的体系和内容，涉及计算机、机械、控制、心理、艺术等多个学科，技术的综合性和交叉性很显著。

从上世纪50年代开始，虚拟现实技术经历了数十年的沉淀与积累，直至2014年Oculus公司收购事件的发生，才标志着虚拟现实的三维场景呈现技术基本成熟，能够走出实验室，进入大众的生活，让广大普通民众体验到前所未有的视觉沉浸感。但是，视觉沉浸感只是虚拟现实技术沉浸感特征的一部分，还有嗅觉、味觉、触觉等沉浸感有待突破。换而言之，虚拟现实技术的沉浸感目前还没能较好实现，其交互性和构想性更是还有很远的路要走。随着虚拟现实技术的逐步完善和充实，虚拟现实产业必将会逐渐壮大，产生具大的经济和社会效益。

虚拟现实的需求特性和产业链

新技术能被大众所接受的一个本质特征是能够满足大众的某些需求。这些需求可能是创造性需求，也可能是改善性需求，还有可能是刚性需求。目前，虚拟现实技术作为一项全新的实用技术，主要满足了人们一些创造性需求或者改善性需求，还没能成为人们日常生活的刚性需求。

然而，我们必须用辩证的思维来看待这一现象，因为，创造性需求、改善性需求能够逐步转化为刚性需求，如无线通信技术、集成电路技术等。大众知道、了解和运用某一新技术或新产品需要一定的时间，并随着新技术或新产品的不断成熟，需求量会逐步释放出来，逐渐会成为人们的日常所需。虚拟现实技术正在经历这一阶段的考验。很显然，经过这几年的发展，虚拟现实技术已在影视、游戏、教育、军事等领域得以成功落地，开发了多种类型的应用系统，并形成了一定的产业链和商业模式。

中国电子技术标准化研究院编撰的《虚拟现实产业白皮书》认为：虚拟现实工具与设备、内容制作、分发平台、行业应用和相关服务等共同构成虚拟现实产业链。其中，工具和设备类可细分为输入设备、输出设备、显示设备、拍摄设备及相关软件等；内容制作可细分为影视、游戏等内容；分发平台可细分为应用商店、社交影院、实体体验店、网店、播放器等内容；行业应用可细分为工业、军事、医疗、教育、房地产、旅游、会展等内容；相关服务可细分为平台、媒体和孵化器等内容。

由于虚拟现实产业涉及到基础硬件生产、软件开发、核心部件制造、实体以及网络分发平台、营销与服务等众多军事、民用领域，需要在国家统一协调和管理下，通过技术标准体系以及关键标准的制定、标准符合性检测和相应的质量验证系统的支撑。目前，虚拟现实的产业链和商业模式还不够完整和健全，正处于建设期和发展期，甚至还比较脆弱，需要 “产、学、研、用、管”的多方协同，促使其能够健康成长。

未来几年虚拟现实技术的研发方向

虚拟现实技术作为信息产业发展的又一战略高地，在野蛮性的短期爆发后，亟待整合、融合、规范和创新研发，主要集中在以下几个方面:

目前，虚拟现实的产业链和商业模式还不够完整和健全，正处于建设期和发展期，甚至还比较脆弱，需要 “产、学、研、用、管”的多方协同，促使其能够健康成长。

首先，硬件技术需要重点突破，包括显示设备、计算设备、专用芯片等。目前头显设备使用还不方便、三维呈现效果不佳等问题仍然存在，计算硬件设备的处理能力还不能满足在虚拟场景实时处理大量数据的需求，硬件设备的价格还十分高昂，与平民化还有一段距离。

其次，虚拟场景的建模技术有待突破，包括几何建模、物理建模和对象行为建模等。目前常用虚拟现实软件的开发效率比较低，建模工作量大，虚拟场景模型的重用率低，在基于物理的建模、高速图形图像处理等相关算法也尚不成熟，存在着很多问题亟待解决。

第三，虚拟现实的多感知技术有待深入研发，包括触觉感知、嗅觉感知和味觉感知等。在虚拟现实的多感知方面，对于视觉和听觉研究比较多，对于触觉感知、嗅觉感知等研究则比较少，基于嗅觉、触觉的设备还没有实现商品化、真实性、实时性不足。研发虚拟现实的多感知技术，对提升虚拟环境的沉浸感，增强用户的体验感，有着非常重要作用。

第四，自然交互技术有待丰富，包括手势交互、语音交互、笔式交互、眼动交互和触觉交互等。虽然近年来，新型的交互方式不断涌现，但是在虚拟场景的融合、交互意图的理解、交互效率等诸多方面，存在明显不足，离实用还有距离，需要从便捷性、准确性和可靠性上加以改进提高。

很多人把虚拟现实技术称为黑科技，其实它并不是一个新鲜的技术，只不过一直处在实验室阶段，不为外界所熟知。目前，虚拟现实技术处在不断的成熟、充足、完善和应用过程中，人们在生活中的方方面面都会看到虚拟现实技术的影子。国内已经有超过3000家的虚拟现实网吧和体验店，租赁运营模式已成为虚拟现实产业发展的重要商业模式。未来几年，虚拟现实技术有望在实验教学、体感游戏和安全培训等应用领域大放异彩。