虚拟现实产业发展白皮书

虚拟现实产业发展白皮书编制单位：中国电子技术标准化研究院全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会2016年4月版权声明本白皮书版权属于中国电子技术标准化研究院（工业和信息化部电子工业标准化研究院），凡转载或引用本文的观点、数据，请注明“来源：中国电子技术标准化研究院”。1前言信息产业是我国国民经济的基础性、战略性、先导性产业，对我国经济结构调整具有重要的示范意义，是稳增长、促改革的主战场。我国是全球领先的信息产业大国，以虚拟现实等产品为代表的一批市场反响好、用户体验佳的创新性产品推动了供给侧改革，成为提升消费类电子产品有效供给能力的重要手段。虚拟现实技术起源于20世纪60年代，是指借助计算机系统及传感器技术生成三维环境，创造出一种崭新的人机交互方式，通过调动用户各种感官（视觉、听觉、触觉、嗅觉等）来享受更加真实的、身临其境的体验。随着硬件性能的提升和成本的大幅度降低，近年来虚拟现实产品获得了广泛发展，特别是2016年美国消费电子展上，虚拟现实产品成为展会的绝对主角。在工业和信息化部电子信息司指导下，中国电子技术标准化研究院组织编写了《虚拟现实产业发展白皮书》。本白皮书全面阐述国内外虚拟现实产业发展现状、技术特点、关键技术环节和主要应用领域等，并分析未来提升空间，给出相应的政策建议。最后，列出了当前国内外已发布的部分典型虚拟现实产品。本白皮书主要起草人：刘华益、汪莉、单磊、杨震、贾博文、赵晓莺、张素兵、孙齐锋、路程、王聪。2目录前言.................................................................................................1一、虚拟现实发展情况综述................................................................4（一）我国虚拟现实产业发展情况...............................................4（二）国际虚拟现实产业发展情况...............................................5（三）虚拟现实标准化情况..........................................................7二、虚拟现实技术特点.....................................................................10（一）技术综述...........................................................................10（二）虚拟现实产业链................................................................12（三）虚拟现实技术演进方向....................................................13（四）虚拟现实技术瓶颈和急需解决问题..................................16三、关键领域应用.............................................................................19（一）军事领域...........................................................................19（二）游戏娱乐领域...................................................................19（三）医学领域...........................................................................20（四）工业领域...........................................................................20（五）教育文化领域...................................................................21四、我国虚拟现实提升空间..............................................................21（一）需提升硬件性能以支撑数据快速处理..............................21（二）需完善应用生态环境以拓展应用范围..............................22（三）需加强公共服务解决行业共性问题..................................23五、政策建议....................................................................................233（一）提前谋划布局做好顶层设计.............................................24（二）推进产业化和行业应用....................................................25（三）加强文化和品牌建设........................................................27附件：部分典型产品代表..................................................................29（一）蚁视（VR头盔）.............................................................29（二）深圳3Glasses（VR头盔和一体机）................................33（三）乐相大朋（一体机）........................................................34（四）乐视（手机VR头盔）.....................................................35（五）HTC（VR头盔）.............................................................36（六）三星（手机VR头盔）.....................................................36（七）索尼Morpheus（VR头盔）.............................................36（八）微软HoloLens（AR头盔）..............................................36（九）OculusRift（VR头盔）...................................................364一、虚拟现实发展情况综述虚拟现实技术是一种计算机仿真系统，通过对三维世界的模拟创造出一种崭新的交互系统。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三维动态视景和实体行为系统仿真，并使用户沉浸到该环境中。在产业界，将虚拟现实定义为三类技术应用方式：虚拟现实（VR，VirtualReality）、增强现实（AR，AugmentedReality）和混合现实（MR，MixedReality）。实际上，在学术界的划分中，混合现实技术还分为增强现实和增强虚拟环境（AVE，AugmentedVirtualEnvironment）两类。（一）我国虚拟现实产业发展情况根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006～2020）的内容，虚拟现实技术属于前沿技术中信息技术部分三大技术之一。重点研究电子学、心理学、控制学、计算机图形学、数据库设计、实时分布系统和多媒体技术等多学科融合的技术，研究医学、娱乐、艺术与教育、军事及工业制造管理等多个相关领域的虚拟现实技术和系统。我国从90年代起开始重视虚拟现实技术的研究和应用，由于技术和成本的限制，主要应用对象为军用和高档商用，适用于普通消费者的产品近年来才随着芯片、显示、人机交互技术的发展，逐步进入市场。目前，我国虚拟现实企业主要分为两大类别。一是成熟5行业依据传统软硬件或内容优势向虚拟现实领域渗透。其中智能手机及其他硬件厂商大多从硬件布局。比如，联想与蚁视合作研发的便携式设备乐檬蚁视虚拟现实眼镜；魅族与拓视科技开展合作，推出手机虚拟现实头盔。而游戏、动漫制作厂商或视频发布平台，大多从软件和内容层面切入。2015年7月，爱奇艺宣布将发布一款非商用的虚拟现实应用，目前已经和一些虚拟现实厂商做了初步适配，优酷土豆集团董事长兼CEO古永锵在首届开放生态大会上宣布将正式启动虚拟现实内容的制作。二是新型虚拟现实产业公司，包括生态型平台型公司和初创型公司。该类型企业在硬件、平台、内容、生态等领域进行一系列布局，以互联网厂商为领头羊。如腾讯、暴风科技、乐视网等。艾媒咨询数据显示，2015年中国虚拟现实行业市场规模为15.4亿元，预计2016年将达到56.6亿元，2020年国内市场规模预计将超过550亿元，我国虚拟现实产业正在高速发展中。（二）国际虚拟现实产业发展情况早在20世纪90年代，就已经有3D游戏上市，虚拟现实在当时也引发了类似于当前的关注度。例如，游戏方面有Virtuality的虚拟现实游戏系统和任天堂的VortualBoy游戏机，电影方面有《异度空间》(LawnmowerMan)、《时空悍将》(Virtuosity)和《捍卫机密》(JohnnyMnemonic)，书籍方6面有《雪崩》(SnowCrash)和《桃色机密》(Disclosure)。但是，当时的虚拟现实技术没有跟上媒体不切合实际的想象。例如，3D游戏画质较差，价格高，时间延迟，设备计算能力不足等。最终，这些产品以失败告终，因为消费者对这些技术并不满意，所以第一次虚拟现实热潮就此消退。2014年，Facebook以20亿美元收购Oculus后，类似的虚拟现实热再次袭来。在过去的两年中，虚拟现实/增强现实领域共进行了225笔风险投资，投资额达到了35亿美元。Digi-Capital数据（2015年12月）显示，过去12个月各企业在增强/虚拟现实领域的投资，其投资额已突破10亿美元。而根据CBInsights的统计，2014年全球虚拟现实公司的风险融资额高达7.75亿美元，同比增长超过100%，2015H1实现融资额2.48亿美元。与90年代的失败相比，当前计算机的运算能力足够强大，足以用于渲染虚拟现实世界。同时，手机的性能得到大幅提升。总之，当前的技术已经解决了90年代的许多局限。也正因如此，一些大型科技公司逐步参与其中。Oculus首席科学家迈克尔•阿布拉什(MichaelAbrash)表示，公司仍在继续研发触觉、视觉显示、音频和追踪等方面的技术。这意味着2016年发布的虚拟现实/增强现实产品将开始解决上述问题，并且在未来三、五年里还会持续改善。目前虚拟现实行业仍处于起步阶段，供应链及配套还不7成熟，但是发展前景引人想象，预计未来市场潜力巨大。按照Digi-Capital预测，虚拟现实/增强现实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7000万台虚拟现实头显，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的最新预测，2016年虚拟现