文档介绍：虚拟现实应用开发调查报告
1 概述
虚拟现实
虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合,是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。
虚拟现实技术(Virtual Reality,简称 VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。
·模拟环境:是由计算机生成实时动态的三维立体逼真图像。
·感知:是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。
·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:是指人机三维交互设备。
平台开发
现在虚拟现实的设备(产品)基本上都是头戴式的头盔,这个头盔基本上都是两块屏在眼睛附近,剥夺掉眼睛对于现实的感知,营造一个虚拟的视觉空间。其实耳机就像是一个声学界的虚拟现实,因为耳机对原来现
实中的声音进行屏蔽,耳朵只会听到从耳机设备中传出来的声音。
近几年VR 相关的计算机软硬件技术得到了快速发展,重磅产品面市在即,并且千元左右的价格处于大众可以接受的区间:
表1 便携消费级虚拟现实产品
公司
产品
价格
说明
Oculus
Oculus Rift
300-400美元
VR 行业领头羊,将于 2016 年初推出第一代面向大众的商用虚拟现实头戴式眼镜 Oculus Rift
Sony
PlayStation VR
399美元
由3D头盔到虚拟现实的行业先行者,将于 16 年上半年推出 PlayStation VR,与 PS4 搭配使用,目前已经有近 20款游戏届时将同时发售
微软
Hololens
3000美元
集 VR 与 AR 于一体的眼镜 Hololens,在娱乐和办公领域具有巨大潜力,已经应用在 NASA 火星登录方案中,面向高端行业市场
图1 虚拟现实技术应用市场
*开发难度由上至下依次递增
2 行业分析
发展轨迹
按照全球非常著名的IT咨询机构Gartner发布的技术成熟度曲线(如下图),VR技术已进入稳步爬升的光明期,即将进入产业化、商业化时代。
图2 虚拟现实技术成熟度曲线
元件指标日益成熟
表2 关键指标
指标
开关标准
成熟标准
屏幕刷新率
90HZ
100-120HZ
屏幕分辨率
2K屏幕
4K屏幕
延迟
持续压缩延迟时间
越短越好
计算能力
高通晓龙820
CPU和GPU性能继续提升,体
积缩小
表3 关键设备和技术
元件/技术
说明
代表厂商/产品
显示屏
OLED性能优于LED\LCD,但成本更高,三星的AMOLED屏可显著提升VR产品体验
日韩:三星、LG
大陆:京东方、华星光电
摄像头
主要为360度摄像设备及相应的图像拼接技术,摄像头分为双目和多目
国外:诺基亚、360fly、gopro
国内:暴风魔镜
九轴传感器
三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁强计
*** Sensortec、意法半导体、InwenSense
体感设备
包括:全身动作识别、机械外骨骼输入设备,力反馈输入设备,手势识别,万向跑步机等
Dexmo、Ximmerse、Usens、Virtuix Omni、语亦腾、微动、慢跑者等
语言识别
作为人机交互的基本技术,将得到越来越广泛的应用
科大讯飞、百度、云知声等
发展趋势
VR眼镜大概率先爆发,一体机是未来方向
视觉是 VR 最重要的感知接口,因为人类获取的信息 70-80%来自视觉,所以虚拟现实率先打入市场的主要产品形式是基于视觉的头戴式设备。
VR 头戴设备(“眼罩”)主要分为三种:眼镜、头盔、一体机。我们粗略地将搭配手机使用的称为 VR 眼镜,搭配其他主机(PC、游戏机)使用的称为 VR 头盔,不需要搭配主机就可以独立使用的称为 VR 一体机。
表4 VR头戴设备产品
使用方式
使用场景
产品特点
代表品牌
手机+眼镜
适合观看短视频、使用场景相对灵活
通常配合手机使用,播放内容受手机性能限制
三星Gear(性能最优)
Google Cardboard
暴风魔镜
PC/游戏机+头盔
适合比较复杂的使用场景,通常在室内
计算速度快可支持复杂计算,沉浸感好
Oculus CV
Sony PlayStation VR
HTC Vive
一体机
使用场景非常灵活
一体