全息圈
VR AR MR前沿
虛擬現實產業鏈分為基礎的芯片及技術、硬件設備、內容制作以及分發平臺等,其產業鏈與智能手機有很多重合之處,但虛擬現實對底層芯片與技術提出了更高要求,其發展現狀決定了整個VR硬件性能的基礎。這也是VR技術被認為可以拯救低迷的消費級終端市場,帶動傳統產業技術升級的原因所在。
基礎元器件包括:1)內容呈現的載體—顯示屏,為了消除佩戴者的眩暈感并提供良好沉浸感,VR設備需要配備高分辨率AMOLED屏幕以降低延遲;2)慣性傳感器如羅盤、磁力計等測量人的頭部運動及視角方向,進而數據被回傳到處理器參與相應的圖像渲染計算;3)攝像頭,一方面可以作為全景相機的組成部件,另一方面為了避免VR設備隔絕真實環境引入的潛在危險,在第二代HTC Vive中同樣配備了一顆前置攝像頭支持一鍵顯示真實場景,解決了多次摘戴頭盔帶來的不便;4)處理器是VR設備的大腦,主要用于解碼、處理和再編碼各類信息。當下VR設備所采用的處理器與旗艦手機、平板等移動終端處理器基本一致。但隨著VR硬件出貨量提升,處理器廠商如高通、ARM、英偉達等將針對圖像處理計算進一步優化,從底層解決圖像渲染的延遲問題,VR定制處理器有望推動虛擬現實設備體驗更進一步。
完美的VR體驗還需要底層算法、技術的支撐:傳感器融合技術可以將多類傳感器的測量數據進行濾波校準,盡可能解決累計誤差問題;手勢識別、動作捕捉技術是各類輸入設備的核心算法,其準確度、捕捉速度都直接影響交互體驗及系統延遲;異步時間扭曲(ATW)技術則通過虛擬中間幀的構建彌補了幀率不足問題,降低對處理器計算能力的過度需求并增強視覺體驗的流暢度。
硬件設備主要指顯示設備、輸入設備以及全景拍攝設備:
顯示設備市面上包含PC/游戲機VR頭盔、移動端VR眼鏡盒子以及一體機。其中,PC/游戲機VR頭盔的視頻渲染計算由主機中的處理器完成,受益于PC處理器在工藝、架構、指令集上的優勢以及在散熱、功耗、體積方面更為寬松的要求,PC處理器的性能相比移動處理器有五年左右的領先,因此適配PC/游戲機的VR頭盔能提供最優良的沉浸體驗;但PC/PS VR頭盔的傳輸線纜將會大大影響便攜性,約束了運動的空間范圍,同時整套設備打包的價格也較為昂貴,普通消費者望而卻步。PC/PS VR
代表產品包括:索尼PS VR、Oculus Rift、HTC Vive以及國內的蟻視頭盔等。移動端VR也俗稱眼鏡盒子,將手機插入“眼鏡盒”中組成簡單的VR體驗設備。該類以谷歌推出的Cardboard為開路先鋒,以三星推出的Gear VR為體驗優良的代表,是消費者市場主導產品,價格相對低廉,用戶導入能力較強。國內大量創業公司在此領域展開爭逐,如暴風魔鏡、Virglass幻影及Dream VR等,今年傳統的終端制造商華為、小米、樂視也相繼入局。一體機頭顯則將手機終端與眼鏡盒子集成為一體,在保證便攜性前提下提供高質量的VR體驗。相比于VR眼鏡盒子,一體機在顯示屏幕、傳感器質量與數量上都有所升級,且集成了各家公司提出的VR系統層面優化,但目前其處理器性能與旗艦手機暫未拉開差距,且開發難度較大,代表產品如大朋VR M2、Idealens K2等。
輸入設備一般與用戶感官相對應,例如動作捕捉類輸入設備識別用戶身體動作和姿態,語音識別系統“讀懂”用戶的指令與需求,眼球追蹤系統確定佩戴者凝視物體的方向進而改變渲染視角;此外,基于視覺、聽覺、觸覺等全感官的信息捕捉將實現更深度的“沉浸感”與“交互性”。此類設備在技術方案、傳感器設備以及系統設計領域正處于快速發展階段,而性能優劣的根本在于核心算法。各式各樣的輸入設備給人機交互方式帶來無限可能,下一代交互革命的指導思想是“本能交互”,實現“零學習成本”,人們在現實中的溝通交流方式可以被虛擬世界所捕捉、理解,并精準的作用到虛擬環境中得到相應結果。
全景拍攝設備在水平方向上擁有360度視角,成為VR內容產生的工具,廣泛應用于VR電影制作、VR視頻直播以及社交平臺上大量用戶UGC內容的生產,硬件解決方案通常基于魚眼鏡頭或多鏡頭,技術核心在于畸變校正及全景拼接等圖像算法。
內容制作分為2B與2C兩部分。發展初期2B起步早,結合領域廣,后期2C端市場空間大。其中2B端的融合領域包括工程、醫療、教育等,早期可接受較高的開發及使用成本,成為VR概念的“啟蒙教育”。VR與傳統行業的結合主要突出“構想性”,例如在工程領域VR技術使得設計從“紙上談兵”變得更為具象,以圖紙為基礎構建3D虛擬實境,在設計階段快速進行方案驗證、預覽完工效果并迭代方案,這大大提升了設計及工程人員的工作效率。隨著全產業鏈成熟,2C端的應用集中在游戲、影視、
未來延伸至家庭早教。2C端的應用更重“沉浸感”,顛覆傳統交互模式。2C端的內容制作在初期以硬件廠商配合硬件銷售主導,隨著應用開發配套的完善(VR游戲引擎、標準系統平臺及硬件設備接口)、VR用戶基數增大及盈利模式的清晰,VR開發團隊及應用數量將迎來大規模爆發,其發展將符合近五年手游的發展趨勢。
分發平臺,用戶在這些平臺上查看、下載并購買虛擬現實產品,主要分為線上線下兩大類。一部分為硬件廠商配套硬件產品銷售建設的“硬件+軟件+分發+內容和服務”發展路線,目前國內有暴風魔鏡App。此外網站分發也被認為是VR系統之外另一大入口。這類分發平臺主要集中在PC端,面向所有VR頭戴顯示設備的用戶,提供內容分發同時也會輔以相關資訊,如:旮旯世界、87870等。在VR發展初期,建設線下體驗店并配備沉浸感良好但價格較昂貴的VR硬件設備是降低VR門檻,提升用戶口碑的有效舉措,這將受到電子產品愛好者、游戲發燒友等年輕群體的追捧,有望帶動硬件銷售市場和內容生產的繁榮。
伴隨著技術發展、資本助推,VR產業鏈各個環節都有所突破。供給端,大公司紛紛推出頭顯設備搶占硬件入口,但“眩暈感”和高昂的設備價格是限制體驗和需求的瓶頸。應用端“VR+傳統產業”打造新體驗新模式,已經讓開發者、用戶看到無限前景,但目前仍需如“Pokemon Go”的殺手級應用出現以引爆市場。此外,統一的硬件系統,完善的應用開發支持都是VR產業蓬勃發展的先決條件。在過去十年,巨頭公司的產業布局與時代的科技發展密切相關,技術的更迭也促使科技行業重新洗牌。有了移動終端時代的成功與教訓,巨頭們緊緊跟隨時代發展加碼VR布局,VR產業的爆發將來的更加迅速,更加從容。
一般聲明演示:本文由quanxiquan.cn于2022-07-11 09:51:17發表在全息圈,如有疑問,請聯系我們。
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