一、虛擬現(xiàn)實概念

目前的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的呈現(xiàn)，主要是體驗者依靠全封閉的頭戴型顯示器觀看電腦模擬產(chǎn)生的虛構(gòu)世界的影像，并配有耳機、運動傳感器或其他設(shè)備等，為其提供視覺、聽覺、觸覺等方面的感官體驗，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的整套設(shè)備可以根據(jù)體驗者的反應(yīng)做出反饋，使體驗者達到身臨其境的感覺。

1-1.虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實的定義

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱VR），是由美國VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾（Jaron Lanier）在20世紀(jì)80年代初提出的。具體內(nèi)涵是：綜合利用計算機圖形系統(tǒng)和各種現(xiàn)實及控制等接口設(shè)備，在計算機上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術(shù)。其中，計算機生成的、可交互的三維環(huán)境成為虛擬環(huán)境（即Virtual Environment，簡稱VE）。增強現(xiàn)實（AR）是虛擬與現(xiàn)實的連接入口，與oculus等設(shè)備主張的虛擬世界沉浸不同，AR注重虛擬與現(xiàn)實的連接，是為了達到更震撼的現(xiàn)實增強體驗。

1-2.虛擬現(xiàn)實的基本特征

VR有三個核心特征：沉浸感(Immersion)、交互性(Interactivity)、構(gòu)想性(Imagination)。

沉浸感是虛擬現(xiàn)實最重要的基本特征，沉浸感就是讓人沉浸到虛擬的空間之中，脫離現(xiàn)有的真實環(huán)境，獲得與真實世界相同或相似的感知，并產(chǎn)生“身臨其境”的感受。

交互性是虛擬現(xiàn)實的實質(zhì)特征，交互性就是通過硬件和軟件設(shè)備進行人際交互，包括用戶對虛擬環(huán)境中對象的可操作程度和從虛擬環(huán)境中得到反饋的自然程度。

想像性是虛擬現(xiàn)實的最終目的之一，構(gòu)想性是指用戶在虛擬世界中根據(jù)所獲取的多種信息和自身在系統(tǒng)中的行為，通過邏輯判斷、推理和聯(lián)想等思維過程，隨著系統(tǒng)的運行狀態(tài)變化而對其未來進展進行想象的能力。

1-3.虛擬現(xiàn)實的核心技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)并不是一項單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)綜合后產(chǎn)生的，其核心技術(shù)主要有動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、系統(tǒng)開發(fā)工具應(yīng)用技術(shù)、實時三維圖形生成技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等五大項。

●動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)。它的目的是獲取實際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要，利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。

●立體顯示和傳感器技術(shù)。虛擬現(xiàn)實的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)?，F(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實還遠遠不能滿足系統(tǒng)的需要，虛擬現(xiàn)實設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍有待提高。同時，顯示效果對虛擬現(xiàn)實的真實感、沉浸感，都需要通過高的清晰度來實現(xiàn)。

●系統(tǒng)開發(fā)工具應(yīng)用技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找合適的場合和對象，即如何發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對象可以大幅度地提高生產(chǎn)效率、減輕勞動強度、提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量。為了達到這一目的，必須研究虛擬現(xiàn)實的開發(fā)工具。例如，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)平臺、分布式虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。

●實時三維圖形生成技術(shù)。目前，三維圖形技術(shù)已經(jīng)較為成熟，其關(guān)鍵是如何實現(xiàn)“實時”三維效果的生成。為了達到實時的目的，至少要保證圖形的刷新率不低于15楨/秒，最好是高于30楨/秒。在不降低圖形的質(zhì)量和復(fù)雜度的前提下，如何提高刷新頻率將是該技術(shù)的研究內(nèi)容。

●系統(tǒng)集成技術(shù)。集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識別和合成技術(shù)等。由于虛擬現(xiàn)實中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)的集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。

1-4.虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)鏈

虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)鏈可以按照所處位置劃分為設(shè)備層、應(yīng)用層和產(chǎn)品層三個層次，分別位于產(chǎn)業(yè)鏈上中下游（見下圖）。

設(shè)備層：按照作用不同，VR設(shè)備分為外部硬件和處理器兩類，外部硬件一般與用戶感官一一對應(yīng)；處理器主要用于解碼、處理和再編碼各類信息，是VR設(shè)備的大腦。

應(yīng)用層：VR產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用層主要包括應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用分發(fā)和應(yīng)用運營三大模塊。

產(chǎn)品層：VR設(shè)備根據(jù)其用途不同可以分為2B和2C兩種模式，其中2B端主要針對航天、教育、體育、醫(yī)療等領(lǐng)域，所屬行業(yè)受硬軟件限制較低，能夠接收較高的開發(fā)和使用成本；2C端的應(yīng)用主要集中在教育和娛樂方面，隨著VR設(shè)備的逐漸成熟，以視頻和游戲為代表的VR針對C端客戶的UGC娛樂內(nèi)容有望持續(xù)增長

注釋1：2B，2C，.2的英語是TWO,音同TO。 2b的公司，指TO Business，意思是面對企業(yè)的公司；2c公司指TO Consumer，意思是面對消費者的公司，這是在互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)市場領(lǐng)域的說法.；

注釋2：UGC是“User Generated Content”的縮寫，中文可譯作：用戶原創(chuàng)內(nèi)容。

1-5.虛擬現(xiàn)實的技術(shù)分類

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實現(xiàn)分為兩步：第一步，將人類的視覺、聽覺、乃至嗅覺與現(xiàn)實環(huán)境隔絕蒙蔽；第二步，再造感官，通過計算機產(chǎn)生人為虛擬的環(huán)境，從而使用戶產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺。而按照沉浸的完全程度及技術(shù)復(fù)雜程度，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)分為四類，即桌面式VR系統(tǒng)（Desktop VR），沉浸式VR 系統(tǒng)（Immersive VR），增強式VR 系統(tǒng)（Augmented VR）和分布式VR 系統(tǒng)（DistributedVR）。 其中由于沉浸式VR 系統(tǒng)對于VR 場景的展示效果好，研發(fā)成本較低，易于作為消費級娛樂設(shè)備進行推廣，是距離當(dāng)前時間最近有可能在家庭消費層爆發(fā)的VR 系統(tǒng)產(chǎn)品（見下表）。

1-6. 虛擬現(xiàn)實消費級產(chǎn)品分類

虛擬現(xiàn)實消費級產(chǎn)品以頭戴式為主，目前主要分為兩類，即具有高技術(shù)專利門檻以及高性能配置的沉浸式頭盔以及開發(fā)簡易低售價的沉浸式手機架。頭盔式產(chǎn)品以O(shè)culus Rift 產(chǎn)品為代表，在設(shè)備中結(jié)合一系列顯示技術(shù)及視頻深度轉(zhuǎn)化優(yōu)化引擎，提高逼真的效果。而手機架產(chǎn)品，則是用非常簡易和粗糙的材料制作的一個頭戴式設(shè)備，基本上可以被看做是手機的頭戴支架和增強顯示。該系列產(chǎn)品因其材料低廉制作簡便而被眾多廠商紛紛效仿，銷售面極為廣泛。

注：PS4是索尼發(fā)布的電視游戲機PlayStation4的簡稱，PS4擁有強大的畫面且具備云技術(shù)，玩家可以通過該平臺實現(xiàn)遠程協(xié)助、體感操作、多媒體訪問功能，同時索尼云平臺還允許玩家在PS4上運行部分PS1/2/3的游戲作品，可以與智能手機、平板電腦和PS Vita實現(xiàn)聯(lián)動。2013年2月21日，索尼在紐約召開主題發(fā)布會，正式推出產(chǎn)品。

1-7. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用對人類生活的影響

2016年伊始就已經(jīng)被打上“虛擬現(xiàn)實元年”的烙印，三星、索尼以及Facebook等科技巨頭都將推出自己的虛擬現(xiàn)實設(shè)備，值得一提的是，VR的應(yīng)用不再僅僅局限于游戲，越來越多的軟件開發(fā)者為我們實現(xiàn)了更多虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的可能。

游戲VR游戲的大熱，讓很多人都猜測游戲行業(yè)會是VR的第一個引爆點。的確如此，游戲從2D到3D、從單機到網(wǎng)絡(luò)、從主機到掌機最后到手機，新鮮的創(chuàng)意將總是層出不窮。

影視你為什么喜歡在電影院里看電影而不是在家中？答案是體驗好。是的，從3D開始，電影就一直致力于加深“沉浸式”體驗的感覺，IMAX、DMAX，包括4D，無一例外的希望給觀眾營造一種強烈的臨場感。而VR與電影的結(jié)合，則是把這種體驗做到了極致。

旅行、探險世界那么大，都想去看看，那么相信沒有比虛擬現(xiàn)實更好的方式了。

教育《Houseof Languages》是Mobile VR Jam 2015大賽的獲獎作品，它主要是通過卡通電子游戲的視覺效果來進行語言教學(xué)。目前提供英語、德語以及西班牙語的語言學(xué)習(xí)，并通過關(guān)卡的形式來加強記憶。

醫(yī)療VR技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用于手術(shù)培訓(xùn)、手術(shù)預(yù)演、臨床診斷、遠程干預(yù)、醫(yī)學(xué)教學(xué)等各個環(huán)節(jié)，給人類帶來更多的福音。虛擬現(xiàn)實技術(shù)也可以成為一些更加嚴重的壓力疾病的治療工具，比如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙和驚恐障礙，或者恐懼癥。

康復(fù)訓(xùn)練 在中國，近七成民眾有不同程度的心理疾病，但是他們并沒有采取有效的心理治療。傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練不但耗時耗力、單調(diào)乏味，而且訓(xùn)練強度和效果得不到及時評估，很容易錯失訓(xùn)練良機。目前VR技術(shù)已經(jīng)能安全和有效地幫助當(dāng)事人聚焦行為，體驗不同的自我，挑戰(zhàn)原有假設(shè)。

買房與裝修在華燕房盟發(fā)布的3D實景看房應(yīng)用“云燕安家”2.0中，購房者可以以第一人稱視角“進入”樣板房中，并在其中慢慢踱步，細致的體驗房屋的布局。通過這樣的方式，購房者的平均看房時間縮短為3個月，平均看房的戶型降低為5套，而實地看房的轉(zhuǎn)換率為25%。對于客戶而言，效率提高了4倍；而對于開發(fā)商而言，效率提高了5倍。不僅如此，當(dāng)你買完了房子，VR技術(shù)還能幫你“一鍵解決”裝修風(fēng)格的問題。

將改變電話會議的形式虛擬現(xiàn)實可以通過電話連接到每個人，虛擬現(xiàn)實將改變這些各種會議，遠程辦公更高效，會大幅減少商務(wù)旅行。

改進工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計如在建筑設(shè)計領(lǐng)域，設(shè)計師可以不受條件的制約，在虛擬的世界里任意去創(chuàng)作、觀察和修改自己的設(shè)計，可以設(shè)計成各種建筑形式并比較其優(yōu)劣，大大提高了建筑設(shè)計師們的工作效率和建筑表現(xiàn)的直觀性。

軍事與航天中的模擬與訓(xùn)練模擬與訓(xùn)練一直是軍事與航天工業(yè)中的一個重要課題,這為虛擬現(xiàn)實提供了廣闊的應(yīng)用前景。

二、全球虛擬現(xiàn)實行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

美國是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)源地。Virtual Reality是由美國VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾在20世紀(jì)80年代初提出。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)最早源于美國軍方的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)，20世紀(jì)90年代初逐漸成為各界所關(guān)注，在商業(yè)領(lǐng)域得到了進一步的發(fā)展。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前正處于發(fā)展階段，因而進入該領(lǐng)域的企業(yè)不僅有IBM、微軟這樣的大型公司，也有一批有活力的中小型公司。在當(dāng)前實用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究與開發(fā)中日本是比較活躍的國家之一，主要致力于建立大規(guī)模VR知識庫的研究和游戲方面的研究。但日本大部分虛擬現(xiàn)實硬件是從美國進口的。

在VR開發(fā)的某些方面，特別是在分布并行處理、輔助設(shè)備（包括觸覺反饋）設(shè)計和應(yīng)用研究方面，在歐洲英國是領(lǐng)先的。歐洲其他一些較發(fā)達的國家如：荷蘭、德國、瑞典等也積極進行了VR的研究與應(yīng)用。（附件1：全球最具創(chuàng)新力的VR/AR公司（19家））

2-1.2015全球虛擬現(xiàn)實設(shè)備分類排行榜

本榜單收錄了全球較為知名的虛擬現(xiàn)實設(shè)備提供商，并按照頭戴類、非頭戴類，手套類分為3類。所有產(chǎn)品評價通過可以獲得的信息對產(chǎn)品品質(zhì)、用戶體驗、外觀、性能等多方面進行了綜合權(quán)衡。

(1) 頭戴類

頭戴類VR設(shè)備是虛擬現(xiàn)實的主要形式，通過沉浸式的頭盔或者VR眼鏡，用戶可以直接置身于虛擬世界中，是未來虛擬現(xiàn)實的發(fā)展趨勢。

(2) 非頭戴類

本類產(chǎn)品以體感類設(shè)備為主，由于技術(shù)條件限制，該類產(chǎn)品在過去一段時間，是大家體驗VR的基本方法，但是相對于頭戴類VR設(shè)備，該類設(shè)備并不能達到其身臨其境的體驗，在未來這類產(chǎn)品或?qū)⒅饕鳛轭^戴類VR的配件使用。

(3) 手套類

作為頭戴類VR的配套產(chǎn)品，手套類VR設(shè)備的設(shè)計出發(fā)點就是為了更好地體驗頭戴類VR，通過數(shù)據(jù)手套，用戶可以通過感官體驗更加真實的馳騁于虛擬現(xiàn)實中。

2-2.國外涉及虛擬現(xiàn)實芯片部分制造商

AMD公司AMD為電腦、通信及消費電子市場供應(yīng)各種集成電路產(chǎn)品，其中包括中央處理器、圖形處理器、閃存、芯片組以及其他半導(dǎo)體技術(shù)。

美國高通公司（QUALCOMM），簡稱“高通”，成立于1985年7月，財富500強企業(yè)之一、全球第一大無線芯片廠商。由厄文·馬克·雅克布和安德魯·維特比創(chuàng)建于1985年。美國高通公司在以技術(shù)創(chuàng)新推動無線通訊向前發(fā)展方面扮演著重要的角色，公司總部駐于美國加利福尼亞州圣迭戈市。

Imagination Technologies公司是全球領(lǐng)先的多媒體、處理器和通信技術(shù)提供商，開發(fā)并授權(quán)領(lǐng)先市場的豐富處理器解決方案，包括圖形、視頻、圖像、CPU 和嵌入式處理器、多標(biāo)準(zhǔn)通信、跨平臺V.VoIP 和VoLTE，以及云互連技術(shù)。公司總部位于英國，并在全球設(shè)有銷售和研發(fā)辦公室。

美國安霸——安霸股份有限公司是高清視頻業(yè)界的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，主要提供低功耗、高清視頻壓縮與圖像處理的解決方案。在攝像機市場，安霸推動開創(chuàng)出一塊多功能攝像機新領(lǐng)域。

英特爾公司，是美國一家主要以研制CPU處理器的公司，是全球最大的個人計算機零件和CPU制造商。

英偉達公司(全稱NVIDIA Corporation臺灣與香港官方中文名為輝達)，是一家以設(shè)計顯示芯片和芯片組為主的半導(dǎo)體公司。NVIDIA亦會設(shè)計游戲機核心，NVIDIA的

總部設(shè)在美國加利福尼亞州的圣克拉拉。主要產(chǎn)品：NVIDIA的產(chǎn)品組合包括繪圖處理器、個人電腦平臺(主板邏輯核心)芯片組和數(shù)字媒體播放器的軟件。

2-3.全球虛擬現(xiàn)實市場規(guī)模增長與預(yù)測

根據(jù)Business Intellligence 的預(yù)測，虛擬現(xiàn)實硬件產(chǎn)品在未來五年將形成一個集中的爆發(fā)期，頭盔式設(shè)備年復(fù)合增長率達到99%；到2020 年全球虛擬現(xiàn)實頭盔出貨量將達到2500 萬臺。

數(shù)據(jù)來源：Business Intlligence

在硬件端產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，內(nèi)容產(chǎn)業(yè)，特別是虛擬現(xiàn)實娛樂內(nèi)容的產(chǎn)業(yè)也將得到巨大的發(fā)展?jié)撃堋?016年虛擬現(xiàn)實（VR，Virtual Reality）軟硬件的產(chǎn)值將達67億美元，2020年會增長到670億美元。

三、中國虛擬現(xiàn)實行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

3-1.產(chǎn)業(yè)基本現(xiàn)狀

中國的VR技術(shù)的研究起步于20世紀(jì)90年代初。隨著計算機圖形學(xué)、計算機系統(tǒng)工程等技術(shù)的高速發(fā)展，VR技術(shù)得到相當(dāng)?shù)闹匾?。國家層面和國?nèi)眾多機構(gòu)都在進行VR的研究和應(yīng)用，取得了一系列研究成果。國內(nèi)具有數(shù)十個虛擬現(xiàn)實研究機構(gòu)，大多分布于大學(xué)里，也有部分公司開始涉入。

中國大陸VR部分研究機構(gòu)

據(jù)粗略統(tǒng)計，截止2015年12月份國內(nèi)涉足虛擬現(xiàn)實行業(yè)的公司達到上百家，還不包括一些投資商。其中輸出設(shè)備占到31%，輸入設(shè)備為30%，內(nèi)容生產(chǎn)商占到32%，線下體驗廠商為6%。在內(nèi)容開發(fā)方面，游戲開發(fā)團隊占比為13%，全景視頻和影視占比33%。

國內(nèi)涉足虛擬現(xiàn)實的公司在地域分布上，以北京、上海、廣州、深圳等大型城市為主。這些大型城市在技術(shù)、資金、資源等方面具有先天優(yōu)勢，尤其是具有獨特的創(chuàng)業(yè)環(huán)境，令這些公司最先在這些一線城市最先發(fā)展起來。

涉足虛擬現(xiàn)實的上百家公司中多數(shù)為初創(chuàng)公司，而一些實力雄厚的上市公司則更多以入股、投資或是收購初創(chuàng)公司的方式進入虛擬現(xiàn)實行業(yè)。2015年，各路大佬“屯兵”VR忙得很，紅杉資本投資蟻視、迅雷投資大朋、樂視投資靈鏡、APUS投資焰火工坊、騰訊投資Pocket Gems、華誼兄弟等投資暴風(fēng)魔鏡，而暴風(fēng)科技推出的暴風(fēng)魔鏡可以算得上是市面上博眼球的一款產(chǎn)品。

截止到目前，中國虛擬現(xiàn)實相關(guān)的硬件廠商已超過百家，看似一片繁榮，但依然擺脫不了“山寨”的影子。但從產(chǎn)品來看，可以發(fā)現(xiàn)他們大多沒有核心技術(shù)，都是通過國外核心專利授權(quán)，或者開源軟件進行二次開發(fā)而成，開拓性的創(chuàng)新產(chǎn)品較少。

3-2.2015年國內(nèi)上市公司的投資情況：

3-3.2015年中國大陸VR產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)質(zhì)公司一覽