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数年沉寂之后,lm注册登入:VR/AR产业开始起飞!

2021-04-07 08:40 智东西
关键词:VRAR传感器

导读:VR、AR迎来了快车道关键发力窗口期。

现在,“新基建”已成为拉动投资、促进消费、稳定就业和提升综合实力的重要抓手,如何加载高质量的业务生态成为释放新基建发展动能的关键。当前,以虚拟现实VR(包含增强现实AR)为代表的未来视频,正在成为工业数字孪生、沉浸式教学等传统行业转型升级与长短视频领域的重点发展路径。在今年新冠疫情的影响下,视频社交、视频会展等虚拟现实创新应用市场逆势增长,表现出对新型基础设施更加迫切的需求,并对通信基础设施的带宽、时延等网络传输能力、对算力基础设施的计算、存储能力提出了不断进阶支撑要求。

▲我国各部委虚拟现实领域相关政策

各地政府积极推进本地虚拟现实产业发展。自 2018 年底工信部出台虚拟现实产业发展指导意见后,各地随之出台适配本地情况的扶持政策,比之 2016 年产业元年的概念热潮,此轮地方产业政策聚焦终端设备规模上量、优质内容制作聚合、行业应用落地实践、云控网联平台支撑推广、融合创新中心建设运营等更加切实的产业问题。综合各地现状,虚拟现实发展情况可大致归纳为 ICT 优势、特色领域以及政策驱动多类。其中,北上广深等优势型城市具备较为完整成熟的ICT 产业链条,专利持有量位居全国前列,投融资事件相对活跃。

三、创新应用分析

1、虚拟现实+ 商贸会展:后疫情时代的未来会展新常态

在商贸会展领域,针对线下会展参与可行性与便利性、固有组织成本、传统线上活动感官认知与互动体验受限等现状问题,虚拟现实有助于实现会展组织由以活动议程为中心向与会体验为中心的方向转变,将成为未来会展发展的新动能与新常态。

2020 年新冠疫情对千行百业带来巨大冲击,生产停滞致使供应链断裂,供需双方亟待重新接续。在这一背景下,国家大力倡导“云上会展”,以“云展示、云对接、云洽谈、云签约”实现远程多方协作,唤醒企业运营活力。2020年 11 月国务院《关于推进对外贸易创新发展的实施意见》中指出,利用 5G、VR/AR 等现代信息技术开拓市场,推进展会模式创新,探索线上线下同步互动、有机融合的办展新模式。

以云化架构为引领,业界积极探索虚拟现实在各类细分会展场景的技术实施路径与业务发展范式。从会展形式看,可分为仅线上与线上线下相融合的参与方式,远程与会者可通过自拍视频前后景抠像或3D 虚拟化身方式线上接入,且交互空间可根据业务实际由 3DoF 扩展至 6DoF。

从技术支撑看,沉浸声场成为 VR/AR+会展业务的刚需技术,听音辩位、背景降噪、定向增强与空间混响有助于营造线上会议的临场感。此外,云上会展的业务架构有助于实现虚拟现实终端瘦身,并将自拍抠像、虚拟化身、环境渲染、视频融合、沉浸声场、6DoF定位追踪等计算处理任务向云边卸载。

从场景功能看,论坛、圆桌、聚会、展览已成为虚拟现实商贸会展的重点场景。以线上线下相结合的展览场景为例,身在展厅现场的观众与厂方讲解者可借助 AR 眼镜(或展位大屏)同远程与会者交流互动,且线上观众如临会场,声音方位始终与其虚拟化身位置、现场人员方位朝向实时适配。

对于远程观众而言,通过佩戴 6DoF VR 头显可在多个不同展位间逛览,对感兴趣的展品内容凑前交流或同其他线上线下观众在展位外公共区域交流停歇。此外,若厂方讲解者未在展位现场,亦可通过 VR 终端远程接入,进而与现场与远程观众同步互动。当前,业界积极探索加载虚拟现实技术的新一代的云上会展方案,为降低参展企业云展会的落地实施门槛,其平台易用性得到了普遍关注。

例如,华为公司 2020 年推出商臻云展厅解决方案采用云渲染+3D 模型+VR 全景技术模拟线下场景,观众可在虚拟场景中以自由视角逛展。同时,通过 3D 环拍、3D 模型等三维商品展示方式,可进一步改善传统线上 2D 图片观众体验受限的痛点问题。另外,参展企业可套用不同搭建模板快速布展,附带虚拟讲解员 VR 带看服务,并基于云平台编解码、边缘推流、跨平台分发、8K FOV、CDN、5G 网络分片等技术等保证云上会展的体验流畅性。

2、虚拟现实+ 工业生产:企业数字化转型的新动能

在工业生产领域,针对产品复杂度的不断提升、技能娴熟工人的紧缺、设计开发与规划生产的协同、营销与销售绩效的压力等问题,虚拟现实作为新一代人机交互工具,可为开发设计、生产制造、营销销售、运营维护等人员连接起数字世界和现实世界,提升企业数字化转型过程中从多元数据获取洞察的能力与水平。

当前,诸多工业企业积极开展数字化转型的顶层设计与系统实践,但在制造、营销等特定领域,员工往往与企业内其他职能所依赖的丰富信息生态系统脱节,如工厂车间的多数员工依靠传统工具和方法来收集信息和分享知识。通过虚拟现实这一创新方式有效连接这些员工,组织可以优化人员绩效、降低生产成本、提升产品质量,同时提高效率并促进内部专业知识普及。

虚拟现实在工业领域的应用场景可贯穿产品的全生命周期,发展阶段也从起初验证探索向现实环境落地。在制造环节,客户要求制造商提供全新的创新产品,增大产品差异化,缩短交付时间并提高质量。复杂性并非某种新趋势,但为解决不断发展的产品组合覆盖面和复杂度问题,制造商须建立更多产线,或提高现有产线的可用性、生产力和灵活性。

企业越来越多地使用先进制造技术,装配工、操作员和技术人员负责执行的任务种类也相应增多,复杂的产品带来了复杂的操作,拉升了员工整体技能要求,而不断流动的员工影响了优质劳动力的供给。在装配/运维场景,基于虚拟现实的工作说明显著优于以往静态参考图片,依托远程协助、3D 可视化、实时诊断与反馈等功能特点,可提高按时交付率、产能利用率、首次修复率、新人培训效率,减少返工、废料与不合格率。

3、虚拟现实+地产营销:行业差异化竞争必由之路

在地产营销领域,针对线上看房难以直观清晰了解房屋全貌及诸多细节、远程看房缺乏实时互动体验等现状问题,依托虚拟现实技术,大众可获得房屋翔实的三维复刻体验,并根据用户偏好即时生成未来家装效果预览,实现“线上身临其境有温度,线下未来之家可预见”。

虚拟现实进一步提高了线上看房的信息承载含量与质量,助力用户决策,日渐成为地产营销差异化竞争的必由之路。有别于传统 2D 照片与视频,VR 可以更加清晰地呈现出房源的三维结构、尺度信息、整体户型、内部装修以及房间细节等信息,提高供需对接效率。

据不完全统计,虚拟现实+地产营销应用可提升房源约看量 100%以上,线下看房时长缩短约 10%,房均成交周期缩短约 5%。借助 VR 扫描相机,可对房屋进行多点多角度扫描,并与彩色镜头拍摄的全景照片数据相结合,修正全景照片畸变,在云端重建出房屋完整的 3D 彩色模型。

通过上述过程重建房屋空间数字信息,用户可自主变换观察角度与位置,不再受限于以往固定位置、固定视角的 2D 房屋图像。以 VR 看房代表性企业为例,对于不同场景、不同精度的差异化 3D 重建需求,贝壳·如视构建了包括激光、结构光、全景相机、手机在内的多元化解决方案,截止到 2020 年底,已在全国 180 多个城市采集、创建并上线超过九百万套 VR 空间,用户日均 VR 使用时间超过 22 万小时。

与传统线上房源呈现形式相比,浏览时间提升 270%。在线上 VR 定制装修设计场景中,用户仅需提供设计效果需求,即可获得自动生成包含平面视图、硬装软装搭配、三维效果在内的全屋设计方案,用户可在“装修”后的客厅、卧室各功能区移步换景,查看细节。

在 AI 设计方案基础上,用户可按照喜好参与到家装设计中来,自主更改家居风格、拖拽和替换家居物品,实时渲染完成相应装修 3D 效果,如贝壳未来家 AI 设计业务等。在线下家居布置效果 AR 预览场景中,房屋交易中线下看房难以取代,客户现场看房时会根据房间空间位置等信息,设想未来室内家具布置效果。由于空间尺寸不精确、受房间当前杂乱陈设等影响,以往用户只能“粗放设计”。

借助 AR 技术,用户不受当前房屋环境客观限制,以虚实融合的方式即刻预览未来装饰效果,给客户带来对房屋空间的切实感知和全新想象。此外,虚拟现实+地产营销已成为 5G 首批规模商业应用。

在 4G 时代的看房业务,由于受限 4G 网络并考虑浏览经济性,需要将 150MB(以一套 100 平米房屋为例)的 3D 高清数据压缩数倍,致使部分细节呈现失真乃至丢失。随着 5G 的正式商用,其大带宽和低时延的技术特性,使 3D 数据的快速传输成为可能,为用户带来高清房源即点即看的进阶体验。另外,相比 4G 网络下用户浏览 VR 房源实景的效果(单流),5G 大带宽能力可轻松实现双流高清数据同时传输,在用户手机上同步呈现装修前实景图和云端渲染后装修设计效果。

4、虚拟现实+医疗健康:传统医学手段的有效补充

在医疗健康领域,针对医生短缺、医疗资源分布不均、诊疗方式单一等现状问题,虚拟现实的高沉浸性、高可重复性、高定制化性、远程可控性等特点,有助于丰富教学和诊疗手段、降低治疗风险、提高设备利用率、促进高素质人才和医疗资源下沉,为医患双方创造便利条件,推动医疗准确性、安全性与高效性的持续进阶。现阶段虚拟现实+医疗尚无法完全取代真实诊疗过程,但现已作为传统医学手段的有效补充,具备规模推广的条件,有望成为医疗行业的重要辅助技术手段之一。

虚拟现实+医疗广泛用于模拟医学、医疗工具、诊疗方案方面,主要涉及医学教育培训、心理/精神疾病治疗、强化临床诊治、医学康复护理和远程医疗指导等业务场景。其中,基于虚拟现实的医学教育培训便于医学用户以更加直观、高效、安全的方式学习专业知识,实践专业技能,同时有助于节省医学教育成本。如缓解了解剖医学解剖样品供应严重短缺,帮助医学生在虚拟手术台上反复练习,加快对解剖结构的理解,解决了医生职业的准入门槛高、在夯实基础知识的同时需要配合大量解剖练习掌握实战技巧等问题。

此外,可面向外科医生在重大手术前开展模拟和训练,进而对手术过程中可能出现的问题提前预知,如 Level Ex 通过对人体组织动力学、内窥镜设备光学和运动流体的现实模拟,针对外科手术医生提供了一种避免对人产生伤害的手术训练方式;心理/精神类疾病诊治中采用虚拟现实疗法可免于创建真实治疗环境,通过为患者模拟不同的环境场所,提供认知行为刺激或进行暴露疗法,刺激病患大脑中相关的感应区,提供了一种治疗心理精神类疾病的无药物方法,且患者可居家治疗。如凡聚科技构建出可诱发心理障碍患者恐惧和焦虑等情绪的虚拟场景,通过暴露疗法治疗恐高症、幽闭恐惧症患者。

Relax VR 模拟海滩、海洋、海风、海浪等场景,对用户进行放松,缓解其压力、焦虑和抑郁;临床诊疗强化借助 VR 技术对患者病灶体征等进行实时模拟,可应用于临床疾病辅助诊断,达到减少疼痛、消除患者紧张和恐惧效果,帮助医生获取更加全面的病患信息,减少患者在就诊过程中不便,如手术计划协助系统可通过计算机断层扫描(CT),磁共振(MR)、超声心动图和 C 型臂透视图像,创建器官、血管等 3D 全息影像,医生可借此与患者交流病情,识别最佳的治疗方法,进行针对性的术前规划,从而达到更好的治疗效果;医学康复护理借助虚拟现实训练内容为患者的神经系统提供有意义的刺激,同时利用多感觉训练来改善大脑的神经可塑性,从而引起功能恢复。

VR 让患者在虚拟环境中扮演角色,充分调动利用患者自主性,通过训练动作与之进行交互,虚拟环境及时给予患者评估和反馈,充分激发患者参与治疗积极性,使被动治疗变为主动治疗。如微软开发的 VR 系统 Canetroller,创新性地将视障人员视觉性体验转换为听觉体验。MindMaze 专注于将虚拟现实与运动捕捉技术与脑机界面相结合,改善患者中风康复治疗;远程医疗指导通过超高清回传再现的 VR/AR 视频,结合反馈设备为远程支援医生提供更真实的病况,可为病人提供高阶会诊服务,提高手术成功率。

5、虚拟现实+ 教育培训:教学模式由被动接受向自主体验升级

在教育培训领域,针对传统教学过程中部分课程内容难于记忆、难于实践、难于理解等现状问题,虚拟现实有助于提升教学质量与行业培训效果。在面向大众的教育教学方面,Edgar Dale 的“学习尖塔”理论认为,学生对于学习情境的参与度越高,记忆就越牢固,借助体验习得的知识经验效率远高于传统教学培训方式(文字符号、录音广播、静态图片等)。

依托虚拟现实技术,学生通过与各种虚拟物品、复杂现象与抽象概念进行互动,得以身临其境的体验现实世界中难以实现的“实操”机会,进而激发学习热情,增强注意力水平,提升知识保留度,降低潜在安全风险。此外,虚拟现实有助于辅助教师高效授课,释放新一代信息技术带来创新潜力。

在教育部等多部委联合印发的《教师教育振兴行动计划(2018—2022 年)》中指出,要充分利用虚拟现实等新技术,推进教师教育信息化教学服务平台建设和应用,推动以自主、合作、探究为主要特征的教学方式变革。在面向企业的技能培训方面,根据各类企业培训目标定位的差异,通常可分为面向任务过程的培训、多人协同设备设施培训与基于 AI 的软技能培训等。

与 K-12 等具备标准课程设置的教育市场不同,企业市场中 VR 培训在各垂直行业呈现高度定制化、情景长尾化的特点,且对 VR 创新应用项目的投资回报要求更为明确。例如,在面向石油化工行业的职业教育领域,易智时代依托云 VR 平台为石化企业员工提供了设备操作演练、工艺流程模拟、安全事故还原、结构原理讲解、智能巡检、技能考核等多场景的垂直行业 VR 培训解决方案,旨在提高培训效果与效率。

6、虚拟现实+ 文娱休闲:新型信息消费模式的新载体

在文娱休闲领域,针对传统文娱体验互动性有限、社交性不足、体验形式单一等现状问题,虚拟现实支持融合型、分享型和沉浸型数字内容与服务,有助于围绕信息技术融合创新应用,打造信息消费升级版,培育中高端消费领域新增长点。虚拟现实在文娱休闲中主要用于商超、旅游、社交、游戏、剧集与活动直播等应用场景。作为高频次、大流量、趋势性的消费场景,智慧商业综合体汇集人流、物流、资金流和信息流,是推广信息化应用和培育新型信息消费模式的新载体和理想试验田。

以数字化赋能实体商业,以流量平台激活实体商圈,以虚拟现实场景引领消费新时尚,推进商业综合体和万家实体商户上云用数赋智,是推动消费业态推陈出新,深化商旅文体协同,提升综合体、消费者和商户的获得感,满足人民群众对美好生活的需要的关键举措。

2020 年中国电信推出了 5G MEC 商业综合体云 XR 数字孪生平台,面向商家提供了基于 MEC 的商场信息化应用、数字孪生系统、客流轨迹精细化分析等应用,面向消费者提供了虚拟导购、虚拟景观、红包探宝、点评导航、娱乐空间、虚拟化身直播等功能,旨在加速推动虚拟现实等新型智能交互技术与线下消费场景的深度融合。

2020 年万达集团举办商业中心 5G 创新应用大赛,并联合产业伙伴发布《商业中心 5G 创新应用白皮书》,XR 成为商业中心智能服务的核心业务。智慧旅游方面,AR 实景导览与 VR 行前预览,丰富了景点的游览方式,营造沉浸式的互动体验。

如通过将莫高窟景区文物与风景融合呈现,华为河图实现了自动识物的自助讲解、文物复原、场景再现等功能,帮助游客对景观概要“知其然,亦知其所以然”。线上社交方面,虚拟现实通过手势识别、虚拟化身、表情识别等更加个性化、更具表现力、日益丰富沉浸的互动形式,突破了传统线上社交的体验瓶颈,开启了网络社交 2.0。

2020 年脸书启动 VR 社交平台Horizon 试运营,用户可利用 Grant 等创作工具自行构建可与他人共享的虚拟世界互动体验。3D 游戏方面,成熟的受众群体以及玩家对于新技术的积极态度使得虚拟现实游戏成为文娱休闲领域的市场重点。

Valve 推出的首款 VR 游戏《半条命:艾利克斯》成为 2020 年VR 游戏爆款,该游戏在物品场景互动性、画面细节拟真度等方面进步显著,为 STEAM VR 平台新增发展百万用户。剧集视频及活动直播方面,VR 巨幕影院、360 3D 视频等媒体形式突破屏幕尺寸和空间位置的限制,为用户提供影视作品、综艺节目、体育赛事、风景名胜等内容题材,并引入社交互动元素,给用户带来新的观赏体验。

VR和AR与“新基建”背景下的多个重点领域密切相关。在今年新冠疫情的影响下,视频社交、视频会展等虚拟现实创新应用市场逆势增长,表现出对新型基础设施更加迫切的需求,并对通信基础设施的带宽、时延等网络传输能力、对算力基础设施的计算、存储能力提出了不断进阶支撑要求。2020年,VR、AR迎来了快车道的发力窗口期,我国在这个行业中的很多细分领域与国际差距不大,若能抓住此次机遇,未来会早就一个国际领先的产业链条。


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