03.03 什么是虚拟现实？

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虚拟现实是指在视、听、触、嗅、味觉等方面高度逼真的计算机模拟环境，用户可与此环境互 动，产生身临其境的体验。虚拟现实技术是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多种技术而发展起来的综合性技术。

虚拟现实技术起源于1965年伊凡﹒苏泽兰在国际信息处理会议上所作的“终极的显示”的报告。20世纪80年代，美国的杰伦·拉尼尔正式提出“虚拟现实”一词。2000年以后，虚拟现实技术整合发展中的先进技术，应用强大的3D计算能力和交互式技术，提高渲染质量和传输速度，使得该技术进入了崭新的发展时代。

虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能。模拟环境是由计算机生成的实时动态的三维逼真图像。感知是指理想的虚拟现实应具有视觉、听觉、触觉、力觉，甚至还包括味觉和嗅觉等一切人类具有的感知。自然技能是指由计算机处理与参加者的行为动作相适应的数据，对用户的输入发出实时的响应，并分别反馈到用户的五官。虚拟现实技术主要涉及三个研究领域：①通过计算机图形方式建立实时的三维视觉效果。②建立对虚拟世界的观察界面。③使用虚拟现实技术加强诸如科学计算技术等方面的应用。

目前，虚拟现实技术已广泛应用于军事、建筑、工业仿真、考古、医学实验、文化教育等各个方面。譬如，在医学院校，学生可在虚拟实验室中进行“尸体”解剖和各种手术练习。外科医生在真正动手术之前，可以利用虚拟现实技术在显示器上重复地模拟手术，寻找最佳的手术方案、路径和提高熟练度。在灾难模拟方面，虚拟现实技术可以模拟并重现矿山事故，模拟分析飞机遇难情况，对减少和避免灾难发生的意义重大。

向实用方向迈进的虚拟现实技术向人们展示了广阔的应用前景,被誉为“21世纪的新科技”。2008年，美国国家工程院将虚拟现实技术列为“21世纪工程学面临的14项重大挑战”之一，并指出虚拟现实技术的发展和应用必将极大地造福人类，改善人们的生活质量。

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虚拟现实（VR）是和人工智能、增强现实（AR）等技术一同被各大公司十分重视的“黑科技”。它通过多源信息融合、交互式的三维动态视景和实体行为的仿真系统使用户沉浸并体验计算机创造的虚拟世界。

VR 技术的三大特征是：沉浸、交互和仿真。其中沉浸是体现的最明显的，在使用VR设备的过程中，用户可以获得身临其境的感受，这其中包括了视觉、听觉、触觉甚至嗅觉和味觉。然而用户所感受到的“现实”是计算机等高科技技术创造出来的不存在的虚拟世界，并非来自于现实世界的真实事物；交互，即人机互动，用户是虚拟环境操控的主体，而不是被动接受的对象；仿真，即对真实事物的模拟，比如虚拟蹦极游戏的体验或工程中比较常见的飞行员模拟飞行训练以及对某些真实场景的仿真演示效果。

近几年比较热门VR设备，相比于早先的设备拥有了更好的使用效果，目前一套主流的VR眼镜比如谷歌、VIVE、Oculus是在几千元人民币左右的，入门级别的VR眼镜也只需要几百元。其主要通过三方面来达到沉浸感的目的：

1) 人眼所看到的图像范围通过VR眼睛中得的凸透镜放大，现在的VR眼镜的图像视野和一个三通道环幕投影系统产生的效果差不多，范围大概是90-120°，而又由于VR眼镜更加贴近人眼，大大降低了人眼被干扰的可能性。

2) 头部的陀螺仪起到了重要的作用。陀螺仪能够随着用户头部的转动及时的通知图像生成引擎，进行画面的及时更新。从而使用户感觉到自己是在看一个360°环绕的空间，也就是产生了三维空间感。

3) 我们都知道人的左右眼在同一时刻看到的图像并不是一样的，而是两幅区别左右眼位置的不同图像。VR眼镜就利用了用户的这一特点，从而产生了很强烈的立体纵深感。

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VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

目前VR主要用于观影和游戏，其他方面像教育啊，旅游啊，医疗啊还有实训操作啊什么的也都有涉及，和我们日常生活联系比较大的就是观影和游戏这两方面了。

在观影方面主流的VR设备是VR一体机，这种设备不需要用到手机，市面上的一体机都内置海量的影视资源，具有语音控制功能，使用起来很方便。

在游戏方面的话主流的VR设备是VR PC头盔，现在的PC头盔都兼容steamvr，在游戏内容上不需要担心，而且PC头盔主打游戏，在游戏体验上要优于一体机，但是想要很好的游戏体验不光需要PC头盔，还需要一台配置较高的电脑，另外就是玩游戏的空间要大，因为需要用到定位套装。

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虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

虚拟现实技术(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的、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。传感设备是指三维交互设备。

据中研产业研究院发布的《2017-2022年虚拟现实行业竞争分析与投资风险预测报告》分析显示,2016年中国VR市场规模为34.6亿元，尽管当前这一规模还处在比较小的水平，但是市场规模增长速度非常快，预计2018年中国VR市场将突破百亿元大关。未来五年中，VR市场的年复合增长率将超过80%。预计到2021年，中国会成为全球最大的VR市场，行业整体规模将达到790.2亿元。

目前VR产业已经形成了以设备为核心的产业链，已经覆盖零部件、硬件设备、交互设备、信息处理和系统平台的软件、内容制作、平台分发、行业应用等多个细分行业，VR产业链覆盖面广，具备产业做大的基础与潜力。但VR产品目前最受消费者诟病的就是它的晕眩问题。这是因为VR体验对性能的要求是普通PC游戏的7倍，流畅、高分辨率的画面感对显卡性能提出了很高的要求。同时在VR全视角的屏幕中，当人转动视角或是移动的时候，画面呈现的速度跟不上，晕眩感由此产生。实验证明，用户做出头部运动到其看到相应反馈图像的延迟时间不能超过20ms，否则会有很明显的拖影感。技术上的延迟和晕眩问题是VR产业进一步发挥产业潜力的关键。

VR的技术不断成熟，行业标准将逐步推出，对产品的视场角、透光率、屏幕分辨率、佩戴舒适度等进行规范。与应用贴合紧密的技术，如社交领域需要的多人交互技术、制造领域的空间定位技术、无线技术的研发将取得突破。随着空间定位和多人交互技术的发展，多人交互VR游戏、社交活动平台将出现，多人VR互动可满足多用户间的协作和交流，有效的解决单人VR体验的不足，提升体验效果，用户在不同类型的虚拟环境中社交互动更加自然。各大虚拟现实头显公司都在积极的研发无线头显，随着一体机方案、近场蓝牙、Wi-Fi功能和5G技术的不断成熟，PC端相连的线缆将被逐步取消，无线VR设备将成为主流。国内的行业组织也积极参与制定VR行业标准，组织产业研合作，VR共性技术研发有望得到突破。

想要了解更多关于虚拟现实行业专业分析请关注中研普华研究报告《2017-2022年虚拟现实行业竞争分析与投资风险预测报告》

中研网

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