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登錄VR行業(yè)發(fā)展的歷史背景
VR經(jīng)歷了三次熱潮:第一次源于1960年代,確立了VR技術(shù)原理;第二次發(fā)生在1990年代,VR試圖商業(yè)化但未能成功;目前正處于第三次熱潮前期,以Facebook 20億美元收購Oculus為標志,全球范圍內(nèi)掀起了VR商業(yè)化普及化的浪潮。
第一次熱潮發(fā)生在1960年代,科學(xué)家們建立了VR的基礎(chǔ)原理和產(chǎn)品光學(xué)構(gòu)造。1960年,電影攝影師Morton Heilig提交了一款VR設(shè)備的專利申請文件,專利文件上的描述是“用于個人使用的立體電視設(shè)備”。盡管這款設(shè)計來自于50多年前,但可以看出與Oculus Rift、Google Cardboard有著很多相似之處。1967年,Heilig又構(gòu)造了一個多感知仿環(huán)境的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)Sensorama Simulator,這也是歷史上第一套VR系統(tǒng),它能夠提供真實的3D體驗,例如用戶在觀看摩托車形式的畫面時,不僅能看到立體、彩色、變化的街道畫面,還能聽到立體聲,感受到行車的顛簸、撲面而來的風還能聞到花的芳香。1968年美國計算機圖形學(xué)之父Ivan Sutherlan在哈佛大學(xué)組織開發(fā)了第一個計算機圖形驅(qū)動的頭盔顯示器HMD及頭部位置跟蹤系統(tǒng),是VR發(fā)展史上一個重要的里程碑。進入80年代,VR相關(guān)技術(shù)在飛行、航天等領(lǐng)域得到比較廣泛的應(yīng)用。
第二次熱潮發(fā)生在1990年代,這是一次如火如荼的商業(yè)化熱潮,但最終沒能獲得成功。1989年Jaron Lanier首次提出Virtual Reality的概念,被稱為“虛擬現(xiàn)實之父”。1991年,一款名為“Virtuality 1000CS”的設(shè)備出現(xiàn)在消費市場中,由于它笨重的外形、單一的功能和昂貴的價格,并未得到消費者的認可;但掀起了一個VR商業(yè)化的浪潮,世嘉、索尼、任天堂等都陸續(xù)推出了自己的VR游戲機產(chǎn)品。但這一輪商業(yè)化熱潮,由于光學(xué)、計算機、圖形、數(shù)據(jù)等領(lǐng)域技術(shù)尚處于高速發(fā)展早期、產(chǎn)業(yè)鏈也不完備,并未得到消費者的積極響應(yīng)。但此后,企業(yè)的VR商業(yè)化嘗試一直沒有停止。
第三次熱潮源于2014年Facebook 20億美元收購Oculus,VR商業(yè)化進程在全球范圍內(nèi)得到加速。2014年3月26日,Oculus VR被Facebook以20億美元收購,再次引爆全球VR市場;三星、HTC、索尼、雷蛇、佳能等科技巨頭組團加入,都讓人看到了這個行業(yè)正在蓬勃發(fā)展;國內(nèi),目前已經(jīng)出現(xiàn)數(shù)百家VR領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)公司,覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),例如交互、攝像、現(xiàn)實設(shè)備、游戲、視頻等。今年暴風科技登陸創(chuàng)業(yè)板,成為“虛擬現(xiàn)實第一股”,吸引更多創(chuàng)業(yè)者和投資者進入VR領(lǐng)域。
目前VR面臨的技術(shù)瓶頸
硬件瓶頸。AR對計算能力的要求比VR高一個數(shù)量級,目前的CPU、GPU無法支持,更無法保證在輕便的硬件上實現(xiàn)足夠的計算速度、存儲空間、傳輸速率和續(xù)航能力。
圖像技術(shù)瓶頸。圖像識別技術(shù)不成熟,特別在復(fù)雜圖形、動態(tài)圖像、特殊場景(如夜間)等方面,信息篩選、識別的正確率和精確率均較低,遠不足以支撐一款消費級產(chǎn)品;實時三維建模技術(shù)缺乏:需要以圖像識別技術(shù)作為基礎(chǔ),僅處于實驗室階段;精確定位技術(shù)誤差大:遠未到商用階段。
數(shù)據(jù)瓶頸。在現(xiàn)實環(huán)境中實現(xiàn)無差別圖像視頻識別需要極其龐大的數(shù)據(jù)規(guī)模,如一條街道上,需要街景、人臉、服裝等各種數(shù)據(jù);目前數(shù)據(jù)的采集、存儲、傳輸、分析技術(shù)都有需要解決的難題:僅海量數(shù)據(jù)的清洗、錄入,本身就是浩瀚的工程。
雖然目前VR產(chǎn)品的體驗仍有很多局限,還不足以進入消費市場;但投資機構(gòu)普遍重視、企業(yè)研發(fā)極其活躍,已經(jīng)完成從無到有的冷啟動。
VR普及的現(xiàn)實條件
VR技術(shù)包括四項關(guān)鍵指標,領(lǐng)先廠商已經(jīng)達標,VR技術(shù)趨于成熟。這四項指標為:屏幕刷新率、屏幕分辨率、延遲和設(shè)備計算能力。目前高通驍龍820已經(jīng)上市,19.3ms內(nèi)的延遲已經(jīng)可以達到;90Hz和2K屏幕已進入市場,可以提供基礎(chǔ)級VR產(chǎn)品體驗。同時,其他方面的技術(shù)如輸入設(shè)備在姿態(tài)矯正、復(fù)位功能、精準度、延遲等方面持續(xù)改善;傳輸設(shè)備提速和無線化;更小體積硬件下的續(xù)航能力和存儲容量不斷提升;配套系統(tǒng)和中間件開發(fā)完善。
首先,VR系統(tǒng)越發(fā)成熟。其實,目前Windows、Android系統(tǒng)已經(jīng)能夠較好地支持VR的軟硬件、提供較好的體驗,支撐消費級應(yīng)用,而Google、Oculus、Razer還都在開發(fā)VR專用系統(tǒng)。
其次,核心技術(shù)將于明年普及。明年將有更多廠商和設(shè)備能夠在核心技術(shù)參數(shù)上達到VR級,這是硬件和應(yīng)用在消費市場爆發(fā)的必要條件。
再次,世界主流的VR硬件都將推出消費者版本。到目前為止,全球體驗最好的VR硬件,包括Oculus Rift、三星Gear VR、Value&HTC Vive和索尼PlayStation VR,都僅推出了開發(fā)者版本,而這四大產(chǎn)品都將在今年年底至明年推出消費者版,這將直接引爆消費市場和應(yīng)用開發(fā)者群體。
VR的市場前景
下表引用了多家專業(yè)研究機構(gòu)對VR行業(yè)的預(yù)測。預(yù)計到2020年,全球頭戴VR設(shè)備年銷量會達4000萬臺,硬件市場規(guī)模至少¥400億元,加上內(nèi)容、企業(yè)級市場,將是千億以上;長遠看,VR產(chǎn)業(yè)規(guī)模萬億可期。
虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品全面進入消費市場的條件已經(jīng)比較成熟,明年全球?qū)⒂璙R行業(yè)小爆發(fā):VR系統(tǒng)、硬件、應(yīng)用都將躍上一個臺階;而這輪爆發(fā)傳導(dǎo)至國內(nèi),預(yù)計會在明年下半年到后年。
VR產(chǎn)業(yè)鏈分布
基于知覺管理與虛擬場景兩大系統(tǒng),我們從知覺捕捉、知覺反饋、主機、系統(tǒng)、應(yīng)用和內(nèi)容六大維度對虛擬現(xiàn)實的產(chǎn)業(yè)鏈進行解構(gòu):
a)知覺捕捉設(shè)備。
在各類知覺中,目前視覺捕捉是絕對主流,聽覺、觸覺捕捉尚不成熟,嗅覺味覺捕捉還處于實驗室階段。視覺捕捉可以分為眼部追蹤、頭部追蹤、肢體動作(手勢等)捕捉、全身動作捕捉四種形式,不同的捕捉設(shè)備能夠提供不同的沉浸感體驗,也細分了捕捉設(shè)備市場。
b)知覺反饋。
視覺是人類獲取信息的主要知覺系統(tǒng),但目前視覺反饋設(shè)備尚不理想,主流的視覺反饋設(shè)備有眼鏡、頭盔、一體機三類,其中眼鏡比較簡陋、沉浸感不足,頭盔和一體機沉浸感較好,但價格較高、便捷性較差。相比之下,聽覺反饋已經(jīng)相當成熟。
c)主機。
目前的VR內(nèi)容主要通過移動端、PC端或者一體機輸入,腦電波計算仍在實驗室階段。所以,目前VR主機主要借助PC計算機、智能手機,也有不少公司將主機嵌入VR一體機中。總體來看,當前計算能力、存儲空間、傳輸速率基本可以滿足基礎(chǔ)VR設(shè)備所需。由于PC的計算能力和擴展性強于手機,所以基于PC的VR頭盔能夠提供更好的體驗。
但是,考慮到支撐虛實不分的VR體驗,目前的主機尚有三大局限:一是計算速度不足,虛擬出一個能夠足以欺騙大腦的影像,而且可以和意識反饋互動,驅(qū)動這個影像的計算芯片超出現(xiàn)有普通的PC和手機。當然,提升終端計算力并不是目前科技發(fā)展的主流趨勢;可以借助于速度越來越快的網(wǎng)絡(luò),將主要計算放在云端進行,而直接向終端下發(fā)計算結(jié)果。二是存儲空間、傳輸速度、電池技術(shù)跟不上,VR影像程序的體積以10G為單位,如果直接從云端點播,我們需要2~20M/s的下行速度——這在目前的帶寬環(huán)境下基本可以實現(xiàn);但鮮有移動設(shè)備的電池能夠支撐20G大小數(shù)據(jù)量的持續(xù)高速下載,這決定了極致體驗還需要依賴PC或?qū)S弥鳈C,這又極大限制了VR的使用場景。三是便捷性很差,PC主機的體積和重量嚴重限制了它的使用場景,智能手機作為VR主機,也存在尺寸不匹配、散熱等問題。
d)VR系統(tǒng)。
VR系統(tǒng),即VR操作系統(tǒng),直接運行在主機上的系統(tǒng)軟件,用于管理計算機硬件資源和軟件程序、支持所有VR應(yīng)用程序,是未來VR生態(tài)的基石。VR系統(tǒng)的核心價值在于能夠定義行業(yè)標準,搭建VR的基礎(chǔ)和通用模塊,無縫融合多源數(shù)據(jù)和多源模型。從產(chǎn)業(yè)格局上看,得系統(tǒng)者得平臺、得行業(yè)話語權(quán)。
與其他領(lǐng)域類似,有先發(fā)優(yōu)勢的企業(yè)總愿意用封閉換體驗,后來者則喜歡講開源圖顛覆,比如蘋果iOS和谷歌Android。在虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域,Oculus采用封閉的蘋果模式已成定局,而Google、雷蛇等后來者只能以開源、開放吸引開發(fā)者。
從國內(nèi)來看,中小企業(yè)尚不具備開發(fā)OS的技術(shù)能力,大多希望從應(yīng)用市場、播放器等出發(fā)打造平臺;而互聯(lián)網(wǎng)巨頭們普遍在觀望、等待最佳入局時機。
e)VR應(yīng)用。
VR應(yīng)用分為三個層面:自上而下分別是應(yīng)用軟件、應(yīng)用分發(fā)、中間件。
應(yīng)用軟件:提供各種場景下VR服務(wù)的軟件,例如VR播放器、各類VR游戲等。應(yīng)用軟件是直接接觸用戶、決定用戶體驗的末端產(chǎn)品,是VR產(chǎn)業(yè)鏈軟硬件技術(shù)的集中體現(xiàn)。目前,VR應(yīng)用有一些簡單產(chǎn)品,隨著硬件逐步成熟,將迎來大規(guī)模爆發(fā)。
應(yīng)用分發(fā):應(yīng)用分發(fā)被認為是VR系統(tǒng)之外另一大入口。目前主流的應(yīng)用分發(fā)平臺有應(yīng)用商店(移動端)和網(wǎng)站分發(fā)(PC)兩大類,也有些VR論壇帶有分發(fā)功能。由于目前VR行業(yè)目前還是硬件導(dǎo)向,VR應(yīng)用分發(fā)主要由硬件廠商主導(dǎo)。
中間件:是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序,可在不同系統(tǒng)間共享資源、可在不同應(yīng)用中得到復(fù)用,典型的就是游戲引擎。成熟的VR中間件將促進標準統(tǒng)一,提升VR應(yīng)用開發(fā)效率,快速引爆VR應(yīng)用規(guī)模。已有一批中間件開始支持VR技術(shù),英偉達(NVIDIA)2014年9月發(fā)布了VR Direct技術(shù),2015年8月26日發(fā)布了VR游戲開發(fā)者的新開發(fā)套件——GameWorks VR Beta版本,此外還有SGI的OPENGL接口、MS的DirectX接口、AMD的Liquid VR技術(shù)、Crytek的CryEngine、MultiGen-Paradigm公司的Vega Prime等。
f)VR內(nèi)容。
當前VR內(nèi)容極為短缺,影視內(nèi)容以短片和UGC為主,游戲幾乎全是DEMO。VR內(nèi)容將由一個個CP(Content Provider)基于通用標準開發(fā)完成,VR早期市場覆蓋最大的產(chǎn)品一定是游戲內(nèi)容和影視內(nèi)容。國內(nèi)外,幾乎所有領(lǐng)域都在關(guān)注VR,從影視、游戲,到會展、直播、成人、旅游、地產(chǎn)等,其中不少企業(yè)已經(jīng)投入研發(fā)制作。VR內(nèi)容總體分為三大方面:專業(yè)設(shè)備供應(yīng)商、內(nèi)容制作廠商、內(nèi)容運營廠商。VR典型設(shè)備,如NEXTVR的VR3D攝像機系統(tǒng)、諾基亞的OZO、諾亦騰的全身動作捕捉系統(tǒng)等;內(nèi)容制作環(huán)節(jié),國外已經(jīng)有不少著名影視業(yè)游戲公司參與進來,例如迪斯尼、索尼等;國內(nèi)大企業(yè)普遍還處于觀望狀態(tài),反而是創(chuàng)業(yè)公司更為活躍,如TVR時光機、超凡視幻、蘭亭數(shù)字、天舍文化、K-Labs、昊威創(chuàng)視等。
主流的硬件設(shè)備形態(tài)會是什么?
VR頭戴設(shè)備(“眼罩”)主要分為三種:眼鏡、頭盔、一體機。
因為PC的局限以及pc+頭盔使用場景的限制,VR頭盔也不太可能成為2C市場大規(guī)模普及的設(shè)備;但因為企業(yè)級客戶對計算能力要求高、使用便捷性要求低,頭盔會成為B端市場的主流設(shè)備;
由于智能手機性能持續(xù)快速提升,移動開發(fā)環(huán)境非常成熟和活躍,加上VR眼鏡低成本帶來價格優(yōu)勢,我們判斷眼鏡將是未來幾年VR頭戴設(shè)備的主流形態(tài);
對于一體機來說,“輕便”與“性能”難以兼顧,而且價格較高。這也導(dǎo)致一體機不會成為近期的主流產(chǎn)品,世界主流VR廠商目前都還沒有推出一體機。但我們相信,隨著技術(shù)進步和元件微型化,VR一體機將在性能、輕便上實現(xiàn)兼顧,而且以低于頭盔、高于眼鏡的價格贏得廣泛用戶。
誰會領(lǐng)銜VR內(nèi)容制作?
由于處于投入期,整個VR內(nèi)容行業(yè)都附著在VR硬件產(chǎn)業(yè)上。
在早期,VR內(nèi)容不具備盈利條件,所以內(nèi)容公司動力不足;相反,VR硬件公司為了教育市場,必須有內(nèi)容支撐才能提供完整體驗,所以目前是硬件行業(yè)推動內(nèi)容建設(shè)。例如領(lǐng)軍者Oculus收購游戲代碼引擎RakNet、3D場景技術(shù)公司Surreal Vision、成立電影工作室Story Studio,陸續(xù)推出標桿式VR電影短片《Lost》、《Henry》、《Help》等,做了整個產(chǎn)業(yè)鏈該做的事。國內(nèi)的暴風科技、3Glass、樂蝸等也包攬了應(yīng)用分發(fā)、視頻、游戲等環(huán)節(jié),其中應(yīng)用分發(fā)普遍自建平臺,而視頻游戲內(nèi)容多是網(wǎng)絡(luò)下載和對外合作,少部分自主研發(fā)。
隨著VR頭戴設(shè)備的普及,VR內(nèi)容分發(fā)將獨立發(fā)展,最終成為行業(yè)入口。隨著行業(yè)逐漸發(fā)展、內(nèi)容日趨豐富、版權(quán)趨于規(guī)范,用戶在一家硬件公司獲得的內(nèi)容將非常有限,而硬件公司做應(yīng)用分發(fā)則更加不經(jīng)濟和不效率,所以VR應(yīng)用分發(fā)會逐漸成為一個獨立產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),而覆蓋更多頭戴設(shè)備和用戶的平臺將掌握這一行業(yè)入口。我們分析搭配手機使用的VR眼鏡會成為近期的主流設(shè)備,所以掌握VR應(yīng)用分發(fā)話語權(quán)的,有可能是主流手機廠商,或者廣泛兼容各型手機的應(yīng)用分發(fā)平臺。