如果你還沒有開始瞭解VR,那麼花幾分鐘讀完這篇文章,你會對整個行業有一個全景的瞭解。
部分讀者或許已經知道了,但是還是來說一下VR行業發展的歷史背景
VR經歷了三次熱潮:第一次源於1960年代,確立了VR技術原理;第二次發生在1990年代,VR試圖商業化但未能成功;目前正處於第三次熱潮前期,以Facebook
20億美元收購Oculus為標誌,全球範圍內掀起了VR商業化普及化的浪潮。
第一次熱潮發生在1960年代,科學家們建立了VR的基礎原理和產品光學構造。1960年,電影攝影師Morton
Heilig提交了一款VR設備的專利申請檔,專利文件上的描述是“用於個人使用的立體電視設備”。
儘管這款設計來自於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又構造了一個多感知仿環境的虛擬實境系統Sensorama
Simulator,這也是歷史上第一套VR系統,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,還能聽到身歷聲,感受到行車的顛簸、撲面而來的風還能聞到花的芳香。
1968年美國電腦圖形學之父Ivan Sutherlan在哈佛大學組織開發了第一個電腦圖形驅動的頭盔顯示器HMD及頭部位置跟蹤系統,是VR發展史上一個重要的里程碑。
進入80年代,VR相關技術在飛行、航太等領域得到比較廣泛的應用。
第二次熱潮發生在1990年代,這是一次如火如荼的商業化熱潮,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“虛擬實境之父”。1991年,一款名為“Virtuality 1000CS”的設備出現在消費市場中,由於它笨重的外形、單一的功能和昂貴的價格,並未得到消費者的認可;但掀起了一個VR商業化的浪潮,世嘉、索尼、任天堂等都陸續推出了自己的VR遊戲機產品。
但這一輪商業化熱潮,由於光學、電腦、圖形、資料等領域技術尚處於高速發展早期、產業鏈也不完備,並未得到消費者的積極回應。但此後,企業的VR商業化嘗試一直沒有停止。
第三次熱潮源於2014年Facebook 20億美元收購Oculus,VR商業化進程在全球範圍內得到加速。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正在蓬勃發展;目前已經出現數百家VR領域創業公司,覆蓋全產業鏈環節,例如交互、攝影、現實設備、遊戲、視訊等。今年暴風科技登陸創業板,成為“虛擬實境第一股”,吸引更多創業者和投資者進入VR領域。
目前VR面臨的技術瓶頸
硬體瓶頸。AR對計算能力的要求比VR高一個數量級,目前的CPU、GPU無法支持,更無法保證在輕便的硬體上,實現足夠的計算速度、儲存空間、傳輸速率和續航能力。
圖像技術瓶頸。圖像辨識技術不成熟,特別在複雜圖形、動態圖像、特殊場景(如夜間)等方面,資訊篩選、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品;即時三維建模技術缺乏:需要以圖像辨識技術作為基礎,僅處於實驗室階段;精確定位技術誤差大:遠未到商用階段。
資料瓶頸。在現實環境中實現無差別圖像影像辨識,需要極其龐大的資料規模,如一條街道上,需要街景、人臉、服裝等各種資料;目前資料的採集、儲存、傳輸、分析技術都有需要解決的難題:僅海量資料的清洗、錄入,本身就是浩瀚的工程。
雖然目前VR產品的體驗仍有很多局限,還不足以進入消費市場;但投資機構普遍重視、企業研發極其活躍,已經完成從無到有的冷開機。
VR普及的現實條件
VR技術包括四項關鍵指標,領先廠商已經達標,VR技術趨於成熟。這四項指標為:螢幕刷新率、螢幕解析度、延遲和設備運算能力。
目前高通驍龍820已經上市,19.3ms內的延遲已經可以達到;90Hz和2K螢幕已進入市場,可以提供基礎級VR產品體驗。同時,其他方面的技術如輸入裝置在姿態矯正、復位功能、精準度、延遲等方面持續改善;傳輸設備提速和無線化;更小體積硬體下的續航能力和儲存容量不斷提升;配套系統和中介軟體開發完善。
首先,VR系統越發成熟。其實,目前Windows、Android系統已經能夠較好地支援VR的軟硬體、提供較好的體驗,支撐消費級應用,而Google、Oculus、Razer還都在開發VR專用系統。
其次,核心技術將於明年普及。明年將有更多廠商和設備能夠在核心技術參數上達到VR級,這是硬體和應用在消費市場爆發的必要條件。
再次,世界主流的VR硬體都將推出消費者版本。到目前為止,全球體驗最好的VR硬體,包括Oculus
Rift、三星Gear VR、Value&HTC
Vive和索尼PlayStation VR,都僅推出了開發者版本,而這四大產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用開發者群體。
VR的市場前景
下表引用了多家專業研究機構對VR行業的預測。預計到2020年,全球頭戴VR設備年銷量會達4000萬台,硬體市場規模至少¥400億元,加上內容、企業級市場,將是千億以上;長遠看,VR產業規模萬億可期。
虛擬實境產品全面進入消費市場的條件已經比較成熟,明年全球將迎VR行業小爆發:VR系統、硬體、應用都將躍上一個臺階;而這輪爆發傳導至國內,預計會在明年下半年到後年。
VR產業鏈分佈
基於知覺管理與虛擬場景兩大系統,我們從知覺捕捉、知覺回饋、主機、系統、應用和內容六大維度對虛擬實境的產業鏈進行解構:
a)知覺捕捉設備。
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,嗅覺味覺捕捉還處於實驗室階段。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,不同的捕捉設備能夠提供不同的沉浸感體驗,也細分了捕捉設備市場。
b)知覺回饋。
視覺是人類獲取資訊的主要知覺系統,但目前視覺回饋設備尚不理想,主流的視覺回饋設備有眼鏡、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,聽覺回饋已經相當成熟。
c)主機。
目前的VR內容主要通過移動端、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電腦、智慧手機,也有不少公司將主機嵌入VR一體機中。
總體來看,當前運算能力、儲存空間、傳輸速率基本可以滿足基礎VR設備所需。由於PC的計算能力和擴展性強於手機,所以基於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:一是運算速度不足,虛擬出一個能夠足以欺騙大腦的影像,而且可以和意識回饋互動,驅動這個影像的運算晶片超出現有普通的PC和手機。
當然,提升終端運算力並不是目前科技發展的主流趨勢;可以借助於速度越來越快的網路,將主要計算放在雲端進行,而直接向終端下發計算結果。
二是儲存空間、傳送速率、電池技術跟不上,VR影像程式的體積以10G為單位,如果直接從雲端點播,我們需要2~20M/s的下行速度——這在目前的頻寬環境下基本可以實現;但鮮有行動設備的電池,能夠支撐20G大小資料量的持續高速下載,這決定了極致體驗還需要依賴PC或專用主機,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,智慧手機作為VR主機,也存在尺寸不匹配、散熱等問題。
d)VR系統。
VR系統,即VR作業系統,直接運行在主機上的系統軟體,用於管理電腦硬體資源和軟體程式、支援所有VR應用程式,是未來VR生態的基石。
VR系統的核心價值在於能夠定義行業標準,搭建VR的基礎和通用模組,無縫融合多來源資料和多源模型。從產業格局上看,得系統者得平臺、得行業喊話權。
與其他領域類似,有先發優勢的企業總願意用封閉換體驗,後來者則喜歡講開源圖顛覆,比如蘋果iOS和谷歌Android。在虛擬實境領域,Oculus採用封閉的蘋果模式已成定局,而Google、雷蛇等後來者只能以開源、開放吸引開發者。
從市場來看,中小企業尚不具備開發OS的技術能力,大多希望從應用市場、播放機等出發打造平臺;而網路巨頭們普遍在觀望、等待最佳入局時機。
e)VR應用。
VR應用分為三個層面:自上而下分別是應用軟體、應用分發、中介軟體。
應用軟體:提供各種場景下VR服務的軟體,例如VR播放機、各類VR遊戲等。應用軟體是直接接觸使用者、決定使用者體驗的末端產品,是VR產業鏈軟硬體技術的集中體現。目前,VR應用有一些簡單產品,隨著硬體逐步成熟,將迎來大規模爆發。
應用分發:應用分發被認為是VR系統之外另一大入口。目前主流的應用分發平臺有應用商店(移動端)和網站分發(PC)兩大類,也有些VR論壇帶有分發功能。由於目前VR行業目前還是硬體導向,VR應用分發主要由硬體廠商主導。
中介軟體:是一種獨立的系統軟體或服務程式,可在不同系統間共用資源、可在不同應用中得到複用,典型的就是遊戲引擎。成熟的VR中介軟體將促進標準統一,提升VR應用開發效率,快速引爆VR應用規模。
已有一批中介軟體開始支援VR技術,英偉達(NVIDIA)2014年9月發佈了VR Direct技術,2015年8月26日發佈了VR遊戲開發者的新開發套件——GameWorks VR Beta版本,此外還有SGI的OPENGL介面、MS的DirectX介面、AMD的Liquid VR技術、Crytek的CryEngine、MultiGen-Paradigm公司的Vega
Prime等。
f)VR内容。
當前VR內容極為短缺,影視內容以短片和UGC為主,遊戲幾乎全是DEMO。VR內容將由一個個CP(Content Provider)基於通用標準開發完成,VR早期市場覆蓋最大的產品一定是遊戲內容和影視內容。
國內外,幾乎所有領域都在關注VR,從影視、遊戲,到會展、直播、成人、旅遊、地產等,其中不少企業已經投入研發製作。VR內容總體分為三大方面:專業設備供應商、內容製作廠商、內容運營廠商。
VR典型設備,如NEXTVR的VR3D攝影機系統、諾基亞的OZO、諾亦騰的全身動作捕捉系統等;內容製作環節,國外已經有不少著名影視業遊戲公司參與進來,例如迪士尼、索尼等;市場上大企業普遍還處於觀望狀態,反而是創業公司更為活躍,如TVR時光機、超凡視幻、蘭亭數字、天舍文化、K-Labs、昊威創視等。
主流的硬體設備形態會是什麼?
VR頭戴設備(“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市場大規模普及的設備;但因為企業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端市場的主流設備;
由於智慧手機性能持續快速提升,移動開發環境非常成熟和活躍,加上VR眼鏡低成本帶來價格優勢,我們判斷眼鏡將是未來幾年VR頭戴設備的主流形態;
對於一體機來說,“輕便”與“性能”難以兼顧,而且價格較高。
這也導致一體機不會成為近期的主流產品,世界主流VR廠商目前都還沒有推出一體機。但我們相信,隨著技術進步和元件微型化,VR一體機將在性能、輕便上實現兼顧,而且以低於頭盔、高於眼鏡的價格贏得廣泛用戶。
誰會領銜VR内容制作?
由於處於投入期,整個VR內容行業都附著在VR硬體產業上。
在早期,VR內容不具備盈利條件,所以內容公司動力不足;相反,VR硬體公司為了教育市場,必須有內容支撐才能提供完整體驗,所以目前是硬體行業推動內容建設。例如領軍者Oculus收購遊戲代碼引擎RakNet、3D場景技術公司Surreal
Vision、成立電影工作室Story Studio,陸續推出標杆式VR電影短片《Lost》、《Henry》、《Help》等,做了整個產業鏈該做的事。
隨著VR頭戴設備的普及,VR內容分發將獨立發展,最終成為行業入口。隨著行業逐漸發展、內容日趨豐富、版權趨於規範,使用者在一家硬體公司獲得的內容將非常有限,而硬體公司做應用分發則更加不經濟和不效率,所以VR應用分發會逐漸成為一個獨立產業環節,而覆蓋更多頭戴設備和使用者的平臺將掌握這一行業入口。
我們分析搭配手機使用的VR眼鏡會成為近期的主流設備,所以掌握VR應用分發話語權的,有可能是主流手機廠商,或者廣泛相容各型手機的應用分發平臺。
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