三、關(guān)鍵領(lǐng)域應(yīng)用
?。ㄒ唬┸娛骂I(lǐng)域
軍事仿真訓(xùn)練與演練是虛擬現(xiàn)實技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域 之一,也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用最早、最多的一個領(lǐng)域,美國 國防部將虛擬現(xiàn)實技術(shù)列為 21 世紀保證美軍優(yōu)勢地位的 7 大關(guān)鍵技術(shù)之一,并應(yīng)用于軍事演練,帶來了軍事演練觀念和 方式的變革,推動了軍事演練的發(fā)展。
軍事仿真演練也是我國虛擬現(xiàn)實應(yīng)用較早的領(lǐng)域。從 1996 年開始,在“863”計劃的資助下,以北京航空航天大學(xué)為 系統(tǒng)集成單位,聯(lián)合國內(nèi)多家單位,持續(xù)開展了分布式虛擬環(huán) 境 DVENET 的研究開發(fā)工作,并取得一定成果。DVENET 主要由環(huán)境系統(tǒng)和一系列開發(fā)工具組成。為了驗證 DVENET 的 支 撐 能 力 , 測 試 其 可 靠 性 和 穩(wěn) 定 性 , 開 發(fā) 了 一 個 基 于 DVENET 的軍事演練概念演示系統(tǒng)“颶風(fēng) 2000”。“颶風(fēng) 2000” 包括潛艇海戰(zhàn)、艦船登陸和坦克連進攻戰(zhàn)斗等內(nèi)容。目前, 軍事領(lǐng)域仍然是虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用最迫切、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)最 多的領(lǐng)域之一。
(二)游戲娛樂領(lǐng)域
虛擬現(xiàn)實游戲既是虛擬現(xiàn)實技術(shù)重要的應(yīng)用方向之一, 也為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展起了巨大的需求牽引作用。盡 管存在眾多的技術(shù)難題,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在競爭激烈的游戲市
場中還是得到了越來越多的重視和應(yīng)用??梢哉f,電腦游戲 自產(chǎn)生以來,一直都在朝著虛擬現(xiàn)實的方向發(fā)展,虛擬現(xiàn)實 技術(shù)發(fā)展的最終目標已經(jīng)成為三維游戲工作者的崇高追求。 從最初的文字 MUD 游戲,到二維游戲、三維游戲,再到網(wǎng) 絡(luò)三維游戲,游戲在保持其實時性和交互性的同時,逼真度 和沉浸感正在一步步地提高和加強。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快 速發(fā)展和軟硬件技術(shù)不斷進步,虛擬現(xiàn)實游戲必將為人類娛 樂、教育和經(jīng)濟發(fā)展做出新的更大的貢獻。
(三)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)μ摂M現(xiàn)實技術(shù)有著巨大的應(yīng)用需求,為虛擬 現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展提供了強大的牽引力,同時也對虛擬現(xiàn)實研究 提出了嚴峻挑戰(zhàn)。由于人體的幾何、物理、生理和生化等數(shù) 據(jù)量龐大,各種組織、臟器等具有彈塑性特點,各種交互操作 如切割、縫合、摘除等也需要改變?nèi)梭w拓撲結(jié)構(gòu)。因此構(gòu)造 實時、沉浸和交互的醫(yī)用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)具有一定難度。目前, 虛擬現(xiàn)實技術(shù)已初步應(yīng)用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練、遠程會診、手術(shù) 規(guī)劃及導(dǎo)航、遠程協(xié)作手術(shù)等方面,某些應(yīng)用已成為醫(yī)療過程 不可替代的重要手段和環(huán)節(jié)。
(四)工業(yè)領(lǐng)域
在工業(yè)領(lǐng)域,虛擬現(xiàn)實技術(shù)多用于產(chǎn)品論證、設(shè)計、裝配、 人機工效和性能評價等。代表性的應(yīng)用,如模擬訓(xùn)練、虛擬 樣機技術(shù)等已受到許多工業(yè)部門的重視。20 世紀 90 年代美
國約翰遜航天中心使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對哈勃望遠鏡進行維 護訓(xùn)練,波音公司利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助波音 777 的管線設(shè) 計就是典型的成功范例。美國空軍阿姆斯特朗實驗室開發(fā)完 成的 DEPTH 系統(tǒng),采用可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行維修性與 保障性分析,使設(shè)計人員在進行設(shè)計的同時就能夠了解維修 任務(wù)是否可行,在飛機設(shè)計定型之前,就可以發(fā)現(xiàn)潛在的保障 性問題。
?。ㄎ澹┙逃幕I(lǐng)域
教育文化也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域?,F(xiàn)在 虛擬現(xiàn)實已經(jīng)成為數(shù)字博物館/科學(xué)館、大型活動開閉幕式彩 排仿真、沉浸式互動游戲等應(yīng)用系統(tǒng)的核心支撐技術(shù)。在數(shù) 字博物館/科學(xué)館方面,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以進行各種文 獻、手稿、照片、錄音、影片和藏品等文物的數(shù)字化和展示。 對這些文物展品高精度的建模也不斷給虛擬現(xiàn)實建模方法 和數(shù)據(jù)采集設(shè)備提出更高的要求,推動了虛擬現(xiàn)實的發(fā)展。許 多國家都積極開展了這方面的工作,如紐約大都會博物館、大 英博物館、俄羅斯冬宮博物館和法國盧浮宮等都建立了自己 的數(shù)字博物館。我國也開發(fā)并建立了大學(xué)數(shù)字博物館、數(shù)字 科技館和虛擬敦煌、虛擬故宮等。
四、我國虛擬現(xiàn)實提升空間
?。ㄒ唬┬杼嵘布阅芤灾螖?shù)據(jù)快速處理
虛擬現(xiàn)實技術(shù)要實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的模擬,需要大量實時傳感數(shù)據(jù)和建模,超高清等新型顯示器件,以及提升系統(tǒng)性 能,減少眩暈感的產(chǎn)生。一是要提升傳感器性能,提高視覺 傳感、體感識別、眼球追蹤、觸覺反饋等技術(shù),實現(xiàn)傳感器 體積和性能的平衡,增強數(shù)據(jù)采集能力,從而能精確、精準 定位,快速反饋周圍環(huán)境。二是加快突破 CPU、GPU 等數(shù)據(jù) 處理單元的性能水平。虛擬現(xiàn)實技術(shù)需要在用戶運動中實現(xiàn) 大規(guī)模的數(shù)據(jù)模型重建,要求硬件能處理相對較大的并行視 頻數(shù)據(jù),使現(xiàn)實世界實時在虛擬現(xiàn)實顯示中的同步,提升用 戶體驗。目前,我國 CPU 和 GPU 處理能力暫時難以滿足虛 擬現(xiàn)實應(yīng)用場景。
(二)需完善應(yīng)用生態(tài)環(huán)境以拓展應(yīng)用范圍
虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展,需要加強硬件產(chǎn)品性能的同時,在 應(yīng)用軟件、內(nèi)容、服務(wù)等方面構(gòu)建完整的生態(tài)系統(tǒng),推動國 內(nèi)虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展。一是在應(yīng)用軟件方面,由于虛擬現(xiàn)實 產(chǎn)品剛剛興起,適應(yīng)于虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用軟件嚴重不足,在推 動硬件產(chǎn)品銷售的同時,要鼓勵應(yīng)用程序開發(fā)者研發(fā)虛擬現(xiàn) 實應(yīng)用軟件。二是在內(nèi)容方面,虛擬現(xiàn)實的大規(guī)模普及應(yīng)用 需要影視、游戲、在線體驗等多種內(nèi)容的支撐,以擴大虛擬 現(xiàn)實產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域,豐富應(yīng)用場景。當(dāng)前,我國在虛擬現(xiàn)實 領(lǐng)域內(nèi)容供給能力嚴重不足,適應(yīng)于多形態(tài)、多場景的內(nèi)容 生成服務(wù)仍需進一步加強。
?。ㄈ┬杓訌姽卜?wù)解決行業(yè)共性問題
作為新的終端形態(tài)和產(chǎn)品服務(wù),虛擬現(xiàn)實技術(shù)大規(guī)模普 及應(yīng)用仍需要解決行業(yè)共性問題。一是亟需建立標準化頂層 設(shè)計,虛擬現(xiàn)實技術(shù)標準化研究投入不足,關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)和 應(yīng)用領(lǐng)域的標準化成果不足以支撐行業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用。二是 行業(yè)技術(shù)力量分散。虛擬現(xiàn)實技術(shù)經(jīng)過幾十年發(fā)展,各廠商 依托研究基礎(chǔ)申請了部分專利,但仍分散在各廠商自身,缺 少專利合作的平臺和渠道。由于專利較為分散,國內(nèi)廠商的 專利仍難以應(yīng)付國際廠商的專利布局,后續(xù)虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā) 展具有較大隱患。三是市場健康發(fā)展的秩序仍未建立。部分 虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品停留在概念炒作、透支行業(yè)發(fā)展階段,用戶體 驗難以滿足消費者需求,低質(zhì)量、高重疊的產(chǎn)品對市場發(fā)展 造成了不良影響。
五、政策建議
虛擬現(xiàn)實正處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的前夕,即將進入持續(xù)高速發(fā) 展的窗口期,可以預(yù)見,在未來的半年到一年內(nèi),虛擬現(xiàn)實 消費市場將迅速爆發(fā),行業(yè)應(yīng)用有望全面展開,文化內(nèi)容將 日趨繁榮,技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)格局也將初步形成,我國虛擬現(xiàn) 實產(chǎn)業(yè)若不盡快布局,將再次陷入落后和追趕國外的局面。 虛擬現(xiàn)實的時代即將來臨,既是我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難 得機遇,也是拉動信息產(chǎn)品消費和繁榮文化市場的重要契 機,加強戰(zhàn)略規(guī)劃和頂層設(shè)計,在產(chǎn)業(yè)層面通過推進產(chǎn)業(yè)化
來占領(lǐng)市場,促進行業(yè)應(yīng)用,在標準層面完善用戶體驗與設(shè) 備規(guī)范,保障市場的健康有序。為推動我國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā) 展,建議從以下方面開展工作。
?。ㄒ唬┨崆爸\劃布局做好頂層設(shè)計
1.加快制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖,統(tǒng)籌規(guī)劃虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展
以虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)、文化、教育、娛樂和醫(yī)療等領(lǐng)域帶來的廣闊前景為契機,建議行業(yè)主管部門明確產(chǎn)業(yè)政策 支持的方向,頂層設(shè)計虛擬現(xiàn)實與各領(lǐng)域融合發(fā)展的路線 圖,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展明確思路并提供政策引導(dǎo),統(tǒng)籌相關(guān)資源, 發(fā)揮虛擬現(xiàn)實對各行業(yè)的變革和支撐作用,從融合創(chuàng)新中創(chuàng) 造各行業(yè)的發(fā)展新機遇和新活力,使各行業(yè)打破空間和時間 上的制約,推動各行業(yè)發(fā)展水平的跨越式提升。
2.建立和完善相關(guān)標準體系,保障市場健康有序
形成我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)標準體系,鞏固自主技術(shù)布局占 位,提高產(chǎn)業(yè)自主話語權(quán)。通過標準向消費者傳播虛擬現(xiàn)實 產(chǎn)品概念,促進信息產(chǎn)品消費,并排除市場上概念混淆和低 質(zhì)量的產(chǎn)品,保證行業(yè)健康發(fā)展。通過設(shè)備標準要求,對虛 擬現(xiàn)實產(chǎn)品的視角、亮度、響應(yīng)時間等與消費者體驗息息相 關(guān)的技術(shù)指標進行明確要求,保障消費者的最起碼達到的體 驗要求,促進產(chǎn)品合理競爭、市場健康有序發(fā)展。
3.加強公民信息數(shù)據(jù)的管理,保障信息安全
面對虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品帶來數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長,制定標準 對包括虛擬現(xiàn)實設(shè)備在內(nèi)的信息技術(shù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)采集和使用 做出明確限定。對增強現(xiàn)實等產(chǎn)品采集的數(shù)據(jù)和應(yīng)用場景做 出規(guī)定,建立信息數(shù)據(jù)管理體系,保證關(guān)于我國公民和產(chǎn)業(yè) 應(yīng)用的海量數(shù)據(jù)可管可控,保護我國社會公共數(shù)據(jù)安全。通 過標準明確虛擬現(xiàn)實設(shè)備采集的視頻圖像的數(shù)據(jù)流向和使 用范圍,保護個人隱私或國家秘密不被泄露。
?。ǘ┩七M產(chǎn)業(yè)化和行業(yè)應(yīng)用
1.通過財政專項支持虛擬現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)做 大做強
通過財政資金促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,支持面向工 業(yè)、文化、教育等重點行業(yè)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用,加強與相 關(guān)“十三五”規(guī)劃的協(xié)同,整合技術(shù)、產(chǎn)品、市場資源,做好 虛擬現(xiàn)實創(chuàng)新發(fā)展的方案研究和組織實施工作,引導(dǎo)和加強 虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)作,協(xié)同開展重大技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用 集成創(chuàng)新,將我國虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的研究成果盡快產(chǎn)業(yè)化,形 成自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈,提升我國產(chǎn)業(yè)地位。研究建立集技術(shù) 研究、示范應(yīng)用、案例展示、推廣交流等功能為一體的產(chǎn)業(yè) 公共服務(wù)平臺。
2.支持虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域核心技術(shù)突破,提升產(chǎn)業(yè)自主可控能力
圍繞虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié),加強產(chǎn)學(xué)研合作,積極引導(dǎo)更多的企業(yè)與科研單位投入虛擬現(xiàn)實研究,在共性和 關(guān)鍵技術(shù)上開展深度合作,集中資源,并通過國家項目資金 支持核心器件和開發(fā)平臺等基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā),產(chǎn)出更多的具有 自主知識產(chǎn)權(quán)和品牌的產(chǎn)品與先進技術(shù),形成較為完備的虛 擬現(xiàn)實技術(shù)體系,提升我國骨干企業(yè)自主技術(shù)水平,避免在 新一輪科技浪潮中被邊緣化,淪為產(chǎn)業(yè)鏈的末端。其次,引 導(dǎo)全社會科研人員的廣泛關(guān)注,結(jié)合我國“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng) 新”戰(zhàn)略,通過多種融資方式孵化培育一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán) 成果的優(yōu)質(zhì)成長性虛擬現(xiàn)實技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)。第三,支持國內(nèi) 企業(yè)收購海外核心技術(shù)企業(yè),迅速彌補技術(shù)短板,健全產(chǎn)業(yè) 生態(tài)。
3、加強重點領(lǐng)域應(yīng)用示范,不斷提升虛擬現(xiàn)實應(yīng)用需求
結(jié)合我國中國制造 2025 和“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃的實施,將游戲和動漫內(nèi)容制作、智能可穿戴設(shè)備作為虛擬現(xiàn)實應(yīng)用 推廣的突破口,支持軟硬件性能提升,支持服務(wù)創(chuàng)新、模式 創(chuàng)新,推動虛擬現(xiàn)實在游戲開發(fā)、增強體驗、競技體育、游 戲娛樂等各方面的應(yīng)用。在未來 3-5 年內(nèi),逐步推廣虛擬現(xiàn) 實應(yīng)用領(lǐng)域,進一步推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)在生活、公共安全、 工業(yè)設(shè)計、醫(yī)學(xué)、規(guī)劃、交通和文化教育行業(yè)及領(lǐng)域中的應(yīng) 用。支持虛擬現(xiàn)實創(chuàng)新企業(yè)認定為國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè), 設(shè)立產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心和應(yīng)用示范區(qū),鼓勵因地制宜出臺配套政策,加強政策協(xié)調(diào)配合,解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展及應(yīng)用推廣中的問題, 實現(xiàn)行業(yè)集聚發(fā)展。
(三)加強文化和品牌建設(shè)
1.大力發(fā)展新型文化傳播方式,弘揚社會主旋律
通過虛擬現(xiàn)實形成的全新文化傳播方式,將在影視、娛樂等文化產(chǎn)業(yè),以及教學(xué)、培訓(xùn)等教育產(chǎn)業(yè)拉動巨大的消費 需求。虛擬空間的思想和輿論也是社會主義精神文明建設(shè)的 重要陣地,不應(yīng)成為腐朽思想文化滋生、和不良思想言論蔓 延的場所。我國應(yīng)盡早占領(lǐng)這一新的宣傳陣地,傳播主流價 值觀,積極培育和健全虛擬空間文化市場,大力扶持健康的 文化產(chǎn)品,倡導(dǎo)適合廣大群眾消費水平的虛擬環(huán)境下的文化 娛樂活動,增強黨和政府的感召力、影響力。通過大力發(fā)展 基于沉浸式收看方式的虛擬現(xiàn)實文化作品,使其成為中華文 化宣傳的重要載體,助力中華文化向海外傳播。
2.完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,加強重點產(chǎn)品品牌建設(shè)
研究適應(yīng)于虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)的測試評價技術(shù),加大對 虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品質(zhì)量評價工作,通過質(zhì)量抽查、市場監(jiān)督等多 種方式,建立公平、公正的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。培育虛擬現(xiàn)實龍 頭骨干企業(yè),加大對優(yōu)秀品牌的支持力度,以龍頭企業(yè)帶動 虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提高消費市場的認可程度,拉動信息消 費增長。設(shè)立專家咨詢委員會,做好虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、 頂層設(shè)計、重大政策、重大項目、重大問題等方面的咨詢,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供咨詢和技術(shù)支持。重視知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略研究, 支持重點企業(yè)和科研機構(gòu)在全球進行高水平的專利布局。
3.提升行業(yè)公共服務(wù)能力,增強行業(yè)協(xié)同發(fā)展水平
建立產(chǎn)業(yè)運行信息平臺,充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、 科研院所在數(shù)據(jù)統(tǒng)計、信息服務(wù)方面的作用,跟蹤國內(nèi)外技 術(shù)路徑和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向,加強行業(yè)運行監(jiān)測分析,為產(chǎn)業(yè)發(fā) 展提供支撐服務(wù)。加強產(chǎn)品質(zhì)量建設(shè),建設(shè)虛擬現(xiàn)實硬件產(chǎn) 品質(zhì)量監(jiān)管信息平臺,運用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等手段加強產(chǎn)品 質(zhì)量監(jiān)管,開展質(zhì)量信用信息在線發(fā)布、質(zhì)量黑名單網(wǎng)上曝 光、質(zhì)量安全網(wǎng)絡(luò)預(yù)警,逐步建立新興智能硬件產(chǎn)品標準網(wǎng) 上明示、鑒證制度,引導(dǎo)企業(yè)開展品牌創(chuàng)新建設(shè)。推動開展 “互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能-虛擬現(xiàn)實創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,為虛擬現(xiàn)實產(chǎn) 業(yè)發(fā)展提供持續(xù)智力資源支持。
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