中国信通院解读《关于加快推进虚拟现实产业发

虚拟理想是具有推翻性的新一代信息技术，具有产业潜力大、技术跨度大、应用空间广的开展特性，作为新一代人机交互平台，虚拟理想聚焦设身处地的沉浸体验，强调用户衔接交互深度，对人类认识世界、改造世界的方式办法带来严重革新。近期工业和信息化部印发了《关于加快推进虚拟理想产业开展的指导意见》（点击查看全文）（以下简称“《指导意见》”），旨在推进虚拟理想与实体经济的深度交融，为我国经济社会开展提供新动能。

一、对指导意见发布背景的了解

习近平总书记在2018年世界VR产业大会开幕式时发来贺电指出，新一轮科技反动和产业革新正在蓬勃开展，虚拟理想技术逐渐走向成熟，拓展了人类感知才能，改动了产品形态和效劳形式。中国正努力于完成高质量开展，推进新技术、新产品、新业态、新形式在各范畴普遍应用。这为我国开展虚拟理想产业指明了方向，提出了新请求。

当前，全球虚拟理想产业正从起步培育期向快速开展期迈进，我国面临同步参与国际技术产业创新的难得机遇，但也存在关键技术和高端产品供应缺乏、内容与效劳较为匮乏、创新支撑体系不健全、应用生态不完善等问题。因而，《指导意见》经过强化政策引导与支持，旨在促进我国虚拟理想关键技术与产业生态的安康开展。

二、对指导意见主要内容的了解

推进虚拟理想产业开展，重点在于打破关键中心技术、丰厚产品有效供应、推进重点行业应用、建立公共平台、构建规范标准体系和加强平安保证才能六大方面，为突出重点，《指导意见》对虚拟理想关键技术与重点产品等开展方向停止了进一步阐明。

在产业界定方面，《指导意见》统一了业界对虚拟理想的概念认知。狭义来看，虚拟理想（VR）与加强理想（AR）彼此独立，现阶段两者在关键器件、终端形态、应用范畴上存在差别，VR经过隔绝式的视觉、音频和交互内容带来沉浸感体验，偏重于游戏、视频、直播与社交等群众市场，AR强调虚拟信息与理想环境的无缝交融，偏重于日常信息提示和工业、军事等垂直应用。广义来看，VR包含AR，且两者能够完成不同水平的混合理想（MR）。随着技术与产业的不时开展，将来VR与AR终端将由分立走向交融，两者呈现“在山脚分手，在山顶集合”的态势，《指导意见》所采用广义界定方式契合这一开展趋向。

在关键技术方面，《指导意见》提出要开展近眼显现、渲染处置、感知交互、内容制造等技术范畴，并列出了面向虚拟理想范畴、具有针对性与前瞻性的技术方向。关于近眼显现，快速响应液晶屏（<5ms）、AMOLED（<1000ppi）与OLEDoS（3000ppi）技术均为成熟的可量产屏幕技术，近年内仍然是虚拟理想的主流显现器件。估计将来5年，程度视场角有望由100～120度升至140度，单眼分辨率由1.5～2K升至3～4K程度，即单眼PPD约由15升至30。此外，从人眼双目视觉特性看，潜在眩晕感源自多个方面，如①纱窗、拖尾、闪烁等过低的画面质量引发的视觉疲倦，②视觉与听觉、触觉、前庭系统等其他感官通道的抵触，③辐辏调理抵触（辐合调理抵触，Vergence Accommodation Conflict，VAC）。目前，关于上述前两类问题，业界已有可量产的处理计划，但是，针对第三类应战的产业理论几近空白。2018年Oculus研发出采用可变焦显现技术（Vari-Focal）的原型机Half Dome、Magic Leap采用多焦面显现(Multi-Focal)的Magic Leap One旨在处理VAC；关于渲染处置，当前面临着“小马拉大车，既要马儿吃得少，又要跑得快”的技术应战，即虚拟理想强交互业务的渲染负载数倍于传统主流游戏，MTP时延请求控制在20ms以内，且须统筹挪动平台固有的功耗约束。固然能够经过堆叠算力来进步渲染质量，但这一不具备本钱经济性的技术道路将迟滞虚拟理想产业开展。目前，业界聚焦凝视点渲染（视网膜渲染，Foveated Rendering）、（混合）云渲染、新一代图形接口（如Vulkan等）、渲染专用硬加速芯片（异构渲染）等热点范畴，旨在探究端云协同、软硬耦合的精密化渲染之路。其中，凝视点渲染旨在显著降低GPU渲染负载，现已成为研发力气重兵集结的必争之地。云渲染旨在协助用户在低配头显上完成渲染才能更强的PC级虚拟理想沉浸体验，由于该技术采用云端渲染处置、终端交互呈现的技术架构，关于虚拟理想这一时延敏感型业务，研讨重点在于GPU计算资源共享以及如何在云端与本地协同拆分虚拟理想渲染任务流。渲染专用硬加速芯片旨在优化渲染时延，降低渲染功耗，即为防止与内容渲染竞争CPU、GPU资源，可将虚拟理想渲染处置中的光学畸变与色散校正从GPU卸载至相关协处置器；关于感知交互，经过进步视觉、触觉、听觉等多感官通道的分歧性体验，以及环境了解的精确水平，完成虚拟理想“感”、“知”才能的持续进化。当前，由内向外的空间位姿跟踪（Inside-out）已取代由外向内（Outside-in）的技术道路，成为主流定位跟踪技术，且精细度与精确度向毫米级、更高鲁棒性方向开展。眼球追踪成为业界重兵投入、产业化进程加速的技术范畴，除眼动控制可用于内容交互设计创新、用户兴味点剖析外，该技术与其他关键范畴的交融创新趋向日益显著，如在近眼显现与渲染处置范畴，眼球追踪+变焦显现+凝视点渲染的技术组合，可完成基于GPU渲染的画面部分含糊，统筹渲染负载优化，处理了VAC抵触这一重要技术痛点。关于内容制造，虚拟理想契合时下新媒体所追求视觉沉浸感与用户交互性的开展趋向，并在采、编、播环节注入了创新生机。在内容采集方面，全景相机开展呈两极化演化态势，一方面为便当更多UGC快速便利的制造虚拟理想内容，会朝着小型化、易用化、多功用、机内拼接、降低本钱方向开展。另一方面为满足高端PGC消费高质量视频内容，更高分辨率（12K）、自在度、更多视频格式与斯坦尼康等拍摄辅助器材支持成为又一开展道路。在内容播放方面，如何提升高质量虚拟理想内容数量，降低内容开发门槛，加速内容消费流程成为推进虚拟理想由小众市场向群众提高的燃眉之急。为了应对虚拟理想内容匮乏、“有车没油”的开展痛点，内容制造与特定平台解耦成为加速生态开展的重要趋向，如内容跨多品牌终端平台、跨PC与虚拟理想开发软件、跨体验环境等开展途径。

在产业生态方面，《指导意见》提出了要加快虚拟理想整机设备、感知交互设备、内容采集制造设备、开发工具软件、行业处理计划、内容和应用分发平台的研发及产业化，同时对范围化应用水平较低这一产业现状，提动身展虚拟理想网络分发和应用效劳聚合平台（Cloud VR）等创新尝试，旨在丰厚虚拟理想产品的有效供应。目前，VR用户体验与终端本钱的均衡是目前影响产业开展的关键问题。低本钱终端有助于提升VR提高率，但有限的硬件配置也限制了用户体验，影响了消费者对VR的持续运用和真正接纳。Cloud VR这一产业化、范围化与平台化的创新探究将云计算的理念及技术引入到虚拟理想中，借助高速稳定的网络，将云端的显现输出和声音输出等经过编码紧缩后传输到用户的终端设备，完成业务内容上云、渲染上云。其中，渲染上云是指将计算复杂度高的渲染设置在云端处置，使终端容易以轻量的方式和较低的消费本钱被用户所承受。内容上云是指计算机图形渲染移到云上后，内容以视频流的方式经过网络推向用户，借助网络的Wi-Fi和5G技术，完成终端无绳化、挪动化。

在推进措施方面，《指导意见》坚持问题导向、目的引领，提出了开展虚拟理想产业的着力方向。目前，我国虚拟理想产业开展存在如下开展应战，一是虚拟理想技术研发缺乏针对性与原创性，对关键技术产业化进程敏理性不强。由于虚拟理想与手机产业链参与主体相近，业者通常参考手机产业较为成熟的开展思绪。局部企业简单裁剪移植手机处理计划，缺乏针对感知交互、近眼显现、渲染处置等虚拟理想技术特性的研讨，且研发形式以对国外标杆的技术跟随为主。此外，多数虚拟理想企业存在以技术计划作为技术趋向的问题，片面追求单一性能参数，短少对重点开展途径的投入储藏与技术产业化进程的前瞻预判，致使企业开展容易遭到短期市场环境动摇的冲击。二是短少富于产业影响力的优质内容供应平台，产业交融创新水平缺乏。内容匮乏是虚拟理想产业开展初期的必然问题，如何尽快缩短这一“有车没油”的开展阶段成为当前要务。在国外ICT巨头平台化战略引导下，众多中小企业盘绕虚拟理想产业链特定重点范畴停止软硬适配的内容消费，研发并应用各类平台化开发工具，加速制造流程，进步内容质量，降低开发门槛。相比之下，我国虚拟理想生态圈呈现各自为战、小而散的现状态势，协异化的产业雁阵尚待成型，集约化的平台才能尚待进步，差别化、特征化的开展定位尚须明白。此外，我国虚拟理想产业开展存在避实就虚的开展定势，与5G、人工智能、工业互联网、新媒体等严重范畴的交融创新水平有待加强。三是应用推行以展厅观摩式为主，示范辐射才能不高。局部虚拟理想应用示范停留在“看上去很美”的情况，即短少范围化应用，内容相同水平较高，这影响了最终用户的买单意愿。针对上述开展现状，《指导意见》提出以产业政策为指导，以优化投融资环境为支撑，以推进试点示范应用为抓手，以建立产业开展基地为载体，以强化产业品牌筑造为主线，依托专业人才、行业组织与国际协作，打破业界惯有展厅级、孤岛式、小众性、相同化的虚拟理想开展瓶颈，坚持走大众道路，强化技术预研与趋向预判，进步创新资源应用效率，探究具备落地潜力的处理计划，推进产业集聚交融，深化开展支撑环境，完成产业级、网联式、范围性、差别化的虚拟理想提高之路。