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VR技术发展之我见
◆杨剑宇 刘利平
1 VR技术的前世今生
虚拟现实（Virtual Reality ），简称VR 技术，也称为人工环境，是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，更准确的说，是一种利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真，用户通过计算机，VR 眼镜，手柄等传感器设备进行数据交换，从而实现视觉，听觉，触觉等逼真的现实体验。 攀岩板早在上世纪个60年代，被誉为计算机图形学之父和虚拟现实之父的著名计算机科学家Ivan Sutherland 建立了第一个虚拟现实原型机，虚拟现实技术便已存在。但受当时的运算能力与设备的影响，这一领域一直默默无闻，并在很长的一段时间内在消费领域毫无建树，应用场景多在企业级市场，规模也非常小。到如今，随着计算机芯片运算能力的飞速发展，以及移动智能终端的普及，虚拟现实领域似乎正迎来一次重要的发展拐点。
2016年被称为VR 元年，虽然其产业链较宽较长但具备产业做大的基础与潜力，目前VR 产业主要以头显为核心技术，覆盖了硬件、内容制作、平台分发三大业务板块。 2 VR技术的硬件发展现状
在头显设备方面，国外Oculus 、HTC vive 、Sony 三大厂占据市场龙头地位，在用户体验和VR 沉浸感方面已经大幅超出消费者预期。HTC vive 依靠精准运动性略拔头筹。国内的头戴式 VR 产业已初具规模。但国内的 VR 头显产品中能够打开市场，迅速积累口碑的产品偏少，目前头显做得比较好的有大朋，3G 等，体感输入则有ximmers ，诺亦腾等，与三大厂产品相比，在用户体验、技术含量、做工等方面还有一定的差距。在输入与交互设备方面，新的输入交互还在探索和创新阶段，目前主要分为类似传统手柄的感应操作杆、手势识别与手势捕捉装备、动作捕捉设备等。VR 精确性和沉浸感提升建立在传感系统和交互输入设备的基础之上。未来针对 VR 系统的专业化感应和输入设备将成为 VR 硬件的标配，并大大扩展 VR 应用场景和用户体验。未来眼球追踪、手势识别、动作捕捉是感应和输入设备的三大发展方向。在VR 视频拍摄设备方面，目前 VR 视频源的制作还是需要依赖国外的工业级设备，这部分市场将被高端的设备提供商占据，国内厂商暂无较大市场机会。拍摄VR 视频则需要视频拍摄设备能够以 360 度全方位拍摄，对设备的技术要求很高。 3 VR技术的内容制作
VR 内容主要分为 VR 视频、VR 游戏和 VR 应用三大块。VR 视频、VR 游戏正处于发展初期，VR 应用目前还在摸索的阶段。
在视频形态方面，3D 效果视频或游戏大多是通过串流技术将PC 端的画面传输到手机端，常用的软件有TrinusVR ，Moonlight.然后用TriDef 3D 将想要播放的视频或者游戏分屏，并且进行畸变处理。最后通过手机内部的陀螺仪，或是头显自带的陀螺仪等定位系统来进行相应的控制。VR 应用目前主要集中在企业级市场，行业未来前景向好，但行业爆发尚需时机，预计要在VR 游戏与视频爆发之后，进入爆发高峰期，未来各方面应用正在尝试中，核心要素在于VR+可以助力具体产业实现更高的效力或创新性商业模式。短期内行业应用投资机会较小，更多在探索尝试阶段。
4 VR技术的平台分发
内容分发方面，从内容分发渠道来看，主要包括线上的应用
商店分发和网站分发。线下分发主要包括体验店与主题公园模式。在线上渠道方面，VR 内容的线上分发渠道主要以各个硬件厂商自己搭建的渠道为主，第三方内容分发平台还没有明显的布局。现有的分发平台也基本没有盈利能力。
在体验店方面，硬件厂商、系统集成商和综合运营商将在线下体验店的布局中占有优势。短期内，VR
体验店会保持数量上的快速增长，并且被资本青睐。毕竟潜在市场有较大，没有品牌已经建立明确的市场优势。但随着体验店越来越多，未来会逐渐洗牌。
免洗内裤在主题公园方面，主题公园提供的是能够多人交互的、更丰富的VR 体验，这是家庭场景和体验店都很难做到的。基于这种独特的互动体验以及更强的客流承载能力，主题公园或成为2016年线下体验战场上的一支重要力量。
5 VR技术的发展之我见
现阶段我认为硬件设备的开发才是VR 行业的核心所在，只有完美的硬件设备作为支撑才可以实现真正的VR 技术。首先要从内容出发，考虑如何让硬件架构使得内容更好的呈现。不同的内容因该有相应的硬件设备与之契合。比如现在相对成熟的VR 战争游戏会有战和驾车的相关硬件设计，这里就涉及到了头部跟踪技术、照相机的技术、运动传感器，某一个部分的技术本身来讲并不见得一定是高精尖的，但是厂商需要具备这个横向整合，把世界上最好的技术，跟踪技术、传感器技术、显示技术、渲染技术，把最好技术的能够很有效的整合起来，形成一个最好的 VR 的体验。
硬件厂商开发某一项技术去深入进去是很难的，即使是三大厂这么大规模也很难做到，现在PC 级一体机设备是目前市场上最为主流的产品，由于自身芯片的运算处理能力达不到要求，需要连接电脑使用。这一类产品能够带来相比上述VR 眼镜盒子更为真实的 3D 画面。但这也仅仅是完善了视觉效果这
一方面。其中还存在着很多的不足，比如较为常见的眩晕感、移动性差、交互弱导致的体验不够完善等问题。所以说关键还是在于有效整合，例如说用到的屏是三星最好的屏幕，用到的 Driver IC 是最好的 IC ，运动传感器也是一样的，跟踪技术也是同样的，这些技术都是已有的，只是对它进行优化，进行横向的整合。这样优质的内容就可以和这些硬件完美的契合，使行业生态能够形成流畅的闭环。
这也是我们一直所追求的终极VR 体验。相信在不远的将来，虚拟现实内容会不断增加并快速渗透至现实生活中的各个方面，有望成为继PC 和智能手机之后的新一代基础设施。
引用：
[1]李袁.虚拟现实技术在数字图书馆中的应用[J].科技情报开发与经济，2009，19（36）：3-5.
[2]陈浩磊，邹湘军，陈燕，刘天湖.虚拟现实技术的最新发展与展望[J].中国科技论文在线，2011（3）：21-22.
基金项目：本文系2015年唐山市科学技术研究与发展计划（第二批）项目（编号：15130205B）；2015年河北省科技厅重点研发计划自筹项目（编号：15210343）。
（华北理工大学 信息工程学院
河北 唐山 063000）
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