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1、VR 虚拟现实技术1. VR 虚拟现实技术简介：VR 虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。VR 在 20 世纪 60 年代被首次提出，是 Virtual Reality 的简称，字面解释为虚拟现实，是指借助计算机系统以及传感器技术生成一个三维环境，创作出一种崭新的人机交互状态，通过调动用户的所有感官( 视觉、听觉、触觉、嗅觉等) ，带来更加真实的、身临其境的体验。VR 的核心是 创造的内容，虚拟逼真，让人参与其中，产生沉浸感，达到一种进入其他时空的感觉。VR 可谓
2、是创造了一个 100%真实的封闭虚拟平台，比如说 VR 头盔，通过切断你的视觉输入现实世界的路径，将你带入创造的虚拟的三维空间，打造“完全在场”的错觉。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。2. VR 虚拟现实技术发展历史：从 20 世纪 50 年代起至今，虚拟现实技术经历了从萌芽探索阶段到快速发展和完善的阶段。随着计算机软硬件技术的迅速发展，新一代 CPU、GPU、显示技术以及传感技术的进步，为 VR 的发展奠定了坚实的技术基础，推动 VR 广泛应用于各
3、行各业的。在 1957 年，电影摄影师 Morton Heiling 发明了名为 Sensorama 的仿真模拟器，并在 5 年后为这项技术申请了专利。这款设备通过三面显示屏来实现空间感，从本质上来说 Sensorama 只是一款简单的 3D 显示工具，它不仅无比巨大，用户需要坐在椅子上将头探进设备内部，才能体验到沉浸感。1968 年，计算机图形学之父、著名计算机科学家 Ivan Sutherland 设计了第一款头戴式显示 Sutherland。虽然是头戴式显示器，但由于当时硬件技术限制导致 Sutherland 相当沉重，根本无法独立穿戴，必须在天花板上搭建支撑杆，否则无法正常使用。20
4、世纪 70-80 年代，是整个虚拟技术理论和概念形成的时期，组成虚拟头盔的各种组件再技术上已经十分成熟，都可以在市面上买到了。20 世纪 90 年代，虚拟技术的理论已经非常成熟，但对应的 VR 头盔依旧是概念性的产品。1991 年出现的一款名为“Virtuality 1000CS”的 VR 产品外形笨重、功能单一、价格昂贵。但 VR 游戏的火种却也在这个时期被种下，但未达到普及。现今 VR 产品火爆， Oculus、 Google、三星、索尼等企业坚持探索商业模式，硬件产品、内容资源不断增多。3. VR 虚拟现实技术产业链：VR 行业不断发展，市场火热的情况下，VR 的产业链格局已经基本形成，
5、覆盖了硬件、系统、平台、开发工具、应用以及消费内容等诸多方面。4. VR 虚拟现实技术特征多感知性指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知，甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。存在感指用户感到作为主角存在丁模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。交互性指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。自主性指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。5. VR 虚拟现实技术行业发展环境分析政治环境：释放政策红利，助力产业发展2015 年十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府工作
6、报告中首次提出“互联网+” 行动计划，推动万众创新、大众创业，科技创新引用更加广泛多元，为 VR 产业发展创造氛围。“产学研”各环节转化更加顺畅，科研人员来源更加广泛多元，创业的积极性被充分激发。经济环境：国民消费转型，驱动 VR 消费, 中国居民收入保持较快增长，物价保持稳定，居民购买力提升，享受型消费占比提高。85 后消费者伴随着互联网发展成长起来，娱乐消费能力较强，对 VR 相关的娱乐行业付费意愿较强;加之， VR 行业宣传越来越广泛，市场热度提升，消费者对 VR 设备的认知程度越来越高，促进了 VR 消费。技术环境：软硬技术迅速发展，助推产品创新限制 VR 发展的一大障碍就是使用者产生
7、的晕动症以及沉浸感不强。晕动症是指 VR 体验者在体验中产生眩晕的感觉。这是由于虚拟现实的视频图像处理是用于近似还原真实的世界，其对视频图像的渲染要求更为严格，因此对芯片运算能力和图像处理能力的要求更高，当所有的信息以视频化的方式呈现并放大数倍呈现于用户眼前时，数据运算能力与数据传输速度、屏幕刷新率便成为技术实现的重要瓶颈。受制于处理器芯片、图像处理技术、显示系统及传感技术，三维立体内容分辨率和刷新率低，成像延迟现象较为严重，尤其是加入动作捕捉进行交互时，延迟导致沉浸感不强，甚至产生晕动症，人无法真正感受进入虚拟世界。但是随着芯片技术的不断进步，GPU+CPU 组合开始出现，显示屏降低延迟技术
8、的不断提高，以及视觉、声觉和触觉的快速反馈技术在不断出现并在 VR 中得到应用。使得现在的 VR 已经基本使用普通大众，并能够为其去的较好全方位交互体验。进入普通消费者的 VR 产品的技术基础已经搭建完毕。6. VR 虚拟现实技术行业市场现状随着 facebook、google、苹果、HTC 、三星、腾讯、微软、暴风科技、乐视网、华谊兄弟等互联网、软件、硬件、内容制作、平台，甚至是影视公司等公司的加入，虚拟现实成为最热门的领域。 主要涉足 VR 的国内企业有：阿里巴巴、腾讯、盛大集团等。具体如下：2016 年 3 月 17 日，阿里巴巴宣布成立 VR(虚拟现实) 实验室。据介绍，阿里将发挥平台
9、优势，同步推动 VR 内容培育和硬件孵化。在内容方面，阿里已经全面启动 Buy+计划引领未来购物体验，并将协同旗下的影业、音乐、视频网站等，推动优质 VR 内容产出。在硬件方面，阿里将依托全球最大电商平台，搭建 VR 商业生态，加速 VR 设备普及，助力硬件厂商发展。雷军 1.8 亿元人民币入股虚拟现实公司上海乐相(更名为大朋 VR)，专注于虚拟现实头戴显示产品的开发和虚拟现实内容平台的建设，并拥有 PC 端、移动端全沉浸式虚拟现实头戴产品。其还拥有内容分发平台 3D 播播，用户累计超过 150 万。盛大集团 125 万美元投资 UploadVR 初创团队，大朋 VR 成立于 2015 年 4
10、 月，专注于虚拟现实头戴显示产品的开发和虚拟现实内容平台的建设，并拥有 PC 端、移动端全沉浸式虚拟现实头戴产品。其还拥有内容分发平台 3D 播播，用户累计超过 150 万。腾讯推出 Tencent VR SDK 及开发者支持计划，首次公开了腾讯自己在 VR 上面的计划，基于市场成熟程度的出发点，预计在 17 年 3 季度推出针对手机的移动 VR 及一体机方案。另 15 年 12 月，赞那度精品旅行网获得由腾讯领投的 8000 多万人民币 A+轮投资，这是腾讯投身 VR+旅游行业的第一步。2015 年 10 月，华谊兄弟子公司华谊兄弟互动娱乐收购圣威特部分股权，加码实景娱乐。华谊这几年一直在布
11、局全产业链，从 IP 一直到最后的衍生品，包括网游，主题乐园等等。天音控股、爱施德、华谊兄弟三家 A 股上市公司同时发布公告称，已参股暴风魔镜公司的增资扩股计划，分别投资 2400 万元、1500 万元和 900 万元。而暴风科技则是暴风魔镜的大股东。7. VR 虚拟现实技术市场容量预测尽管目前 VR 行业仍处于起步阶段，但是未来市场的潜力巨大，前景诱人。据著名研究分析公司 Digi-Capital 预测，VR/AR 硬件和软件市场潜力将达到 1500 亿美元规模，预计未来 5 年复合增长率超过 100%。而据游戏行业分析公司 Superdata 预测，到 2017 年底将会卖出 7000 万
12、台 VR 头显，带来 88 亿美元的虚拟现实硬件盈利和 61 亿美元的虚拟现实软件盈利。根据 TrendForce(全球电子产业市场情报的领先提供者)的最新预测，2016 年虚拟现实的市场总价值将会接近 67 亿美元。但到 2020 年，如果苹果加入，其价值可能会高达 700 亿元美金。行业痛点依然存在，将刺激 VR 行业快速发展首先，元器件、硬件等要求高，限制产品的应用升级。目前，VR 硬件产品舒适度仍未满足消费者需求，体验待提升。研究已上市的 VR 硬件设备，舒适度欠佳，消费者不能长期佩戴，究其原因，是因为设备较重容易产生视觉疲劳，甚至是晕动症。这些都是急需 VR 设备厂商，以及元配件企业
13、重视并加紧脚步解决的。提高 VR 设备使用的舒适度、愉悦性、安全性是 VR 市场用户扩张的最直接跳板。CPU+GPU 组合开始出现，AMOLED 等降低延迟的显示技术，以及视觉、声觉和触觉的快速反馈技术在不断出现。这些都在客服眩晕以及内容交互上发挥了重大作用。技术的加速推进，将带动 VR 行业的不断发展。其次，内容仍然较匮乏，且品质难以保证。市面上，VR 内容主要以宣传短片以及游戏 DEMO 为主，主要是因为内容创作壁垒高、难度大、投入不足。但是，与此同时，在科技巨头、投资加速、人才涌现的前提下，各类型的 VR 内容生产厂商，将能够在内容上向横向、纵向扩充，使内容从形式、类型上实现多样化，打造
14、 VR 内容品牌。当然，在内容不断扩充的同时，要加强监管，制定行业标准，保护知识产权，抵制山寨，打造 VR 领域的超级 IP。再次，使用场景仍然存在局限，待开发。随着各行业巨头投身到 VR 的应用的制作当中，其中游戏产业首当其冲;而动漫以及主题公园也与 VR 紧密结合，实现无缝对接;影视、直播在 VR 拍摄技术的支撑下，渐行渐近。除此之外，旅游行业、在线教育行业、医疗行业、甚至是航空航天与军工行业，也在不断与 VR 融合。 VR 使用场景在不断的增加、扩充。随着技术的发展，未来还有更多应用场景应运而生。最后，行业标准缺失，设备多种多样。由于设备种类众多，因此存在操作系统、版本分裂发展等问题。这
15、些因素也加大了游戏、影视、直播等内容以及平台的适配难度加大。市场上的杀手级应用、设备还未出现，VR 行业还处于发展的最前端，行业内环境还没有形成一个稳定的状态，这就促使行业内上下游间，不断合作、融合，构建行业标准，搭建一个流畅、和谐的生态环境。8. VR 虚拟现实技术企业核心需求职位空间定位算法工程师资深安卓 Framework 应用开发工程师全景视频方向算法工程师视频编码算法工程师3D 开发工程师9.VR 虚拟现实技术关键领域应用（一）军事领域军事仿真训练与演练是虚拟现实技术最重要的应用领域之一，也是虚拟现实技术应用最早、最多的一个领域，美国国防部将虚拟现实技术列为 21 世纪保证美军优势地
16、位的 7 大关键技术之一，并应用于军事演练,带来了军事演练观念和方式的变革 ,推动了军事演练的发展。军事仿真演练也是我国虚拟现实应用较早的领域。从 1996 年开始,在“863”计划的资助下,以北京航空航天大学为系统集成单位,联合国内多家单位 ,持续开展了分布式虚拟环境 DVENET 的研究开发工作，并取得一定成果。DVENET 主要由环境系统和一系列开发工具组成。为了验证 DVENET 的支撑能力, 测试其可靠性和稳定性, 开发了一个基于 DVENET 的军事演练概念演示系统“飓风 2000”。“飓风2000” 包括潜艇海战、舰船登陆和坦克连进攻战斗等内容。目前, 军事领域仍然是虚拟现实技术应用最迫切、应用系统开发最多的领域之一。（二）游戏娱乐领域虚拟现实游戏既是虚拟现实技术重要的应用方向之一， 也为虚拟现实技术的快速发展起了巨大的需求牵引作用。尽管存在众多的技术难题，虚拟现实技术在竞争激烈的游戏市场中还是得到了越来越多的重视和应用。可以说，电脑游戏自产生以来，一直都在朝着虚拟现实的方向发展，虚拟现实技术发展的
