《中国虚拟现实产业白皮书》

《中国虚拟现实产业白皮书》由一见历时2个月倾心制作，白皮书从VR行业的发展概况、用户行为研究、产业链分析、行业应用研究、行业投资逻辑、创业盘点六个部分对VR产业生态的深度解读，同时收录了国内VR领域知名创业公司的信息，涵盖硬件、开发者工具、游戏、电影、媒体、社区等领域。

由于《中国虚拟现实产业白皮书》共计六章，内容较多。

一见将在春节期间对白皮书进行内容连载

目前白皮书已更新到第一章 VR概况分析，更多白皮书内容请关注一见“yijiantv”公众号，查看历史消息，即可查阅~

第一章 VR概况分析

1.1 虚拟现实历史与起源

1.2 虚拟现实概念定义

虚拟现实（Virtual Reality），简称VR或称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供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。

1.3 虚拟现实技术与关联学科

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学,人机接口技术,多媒体技术,传感技术,网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。

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。

1.4 虚拟现实技术原理

虚拟现实是以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界,并通过头盔显示器（HMD）、数据手套等辅助传感设备，提供用户一个观测与该虚拟世界交互的三维界面，使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化，产生沉浸感。

1.5虚拟现实技术特性

关于虚拟现实技术的基本特征，美国科学家Burdea G.和Philippe Coiffet曾在1993年世界电子年会上发表的“Virtual Reality Systems and Applications"一文中提出一个“虚拟现实技术的三角形"，简明地表示了虚拟现实的3个最突出的特征：交互性(interactivity)、沉浸性(immersion)和想象性(imagination)，即虚拟现实的“3I"特性，此种虚拟世界由计算机成，可以是现实世界的再现，亦可以是构想中的世界，用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。

1.5.1 交互性

传统的人机交互指的是通过鼠标和键盘与计算机进行交互，进而得到反馈。虚拟现实技术中的交互性指的是参与者与虚拟环境之间以自然的方式进行交互。使用者可以借助专用的三维交互设备(如立体眼镜、数据手套、三维空间交互球、位置跟踪器等传感设备)进行交互。立体眼镜是用于观察3D模拟场景VR效果的装置，它利用液晶光阀高速切换左右眼图像原理，是目前最为经济适用的VR观察设备。数据手套是虚拟现实应用的主要交互设备，它作为一只虚拟的手或控件用于3D VR场景的模拟交互。头盔显示器又称数据头盔或数字头盔，是虚拟现实应用中的3D VR图形显示与观察设备，可单独与主机相连以接收来自主的3D VR图形信号。头盔显示器的沉浸性优于立体眼镜。

1.5.2 沉浸性

沉浸性又称临场感，指用户感受到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度，被认为是VR系统的性能尺度。一般来说，导致“沉浸性"产生的原因主要有以下两方面。

多感知性(multi-sensory)，理想的虚拟现实应该具有人所具有的多种感知功能。

自主性(autonomy)，自主性就是指虚拟环境中物体依据物理定律做出动作的程度。另外，影响沉浸性的因素还有图像的深度信息，画面的视野，实现跟踪的时间或空间响应，以及交互设备的约束程度等。

1.5.3 想象性

想象性是指在虚拟环境中，用户可以根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过联想、推理和逻辑判断等思维过程，随着系统的运行状态变化对系统运动的未来进展进行想象，以获取更多的知识，认识复杂系统深层次的运动机理和规律性。“交互性"和“沉浸性"这两个特征，是虚拟现实与其他相关技术最本质的区别。

1.6 VR、AR、MR技术特征与区别

1.6.1什么是增强现实？

增强现实（Augmented Reality，简称AR），也被称之为混合现实。它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

1.6.2什么是混合现实？

混合现实（Mix reality，简称MR），即包括增强现实和增强虚拟，指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境。在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并实时互动。

系统通常采用三个主要特点：1. 它结合了虚拟和现实； 2. 三维可视化； 3. 实时运行。

1.6.3 VR和AR的区别：

简单来说，虚拟现实（VR），看到的场景和人物全是假的，是把你的意识代入一个虚拟的世界。增强现实（AR），看到的场景和人物一部分是真一部分是假，是把虚拟的信息带入到现实世界中。

1.6.4 交互区别

VR设备：因为VR是纯虚拟场景，所以VR装备更多的是用于用户与虚拟场景的互动交互，更多的使用是：位置跟踪器、数据手套（5DT之类的）、动捕系统、数据头盔等等。

AR设备：由于AR是现实场景和虚拟场景的结合，所以基本都需要摄像头，在摄像头拍摄的画面基础上，结合虚拟画面进行展示和互动，比如Google Glass.

1.6.5 技术区别

类似于游戏制作，创作出一个虚拟场景供人体验，其核心是Graphics的各项技术的发挥。和我们接触最多的就是应用在游戏上，可以说是传统游戏娱乐设备的一个升级版，主要关注虚拟场景是否有良好的体验。而与真实场景是否相关，他们并不关心。

VR设备往往是浸入式的，典型的设备就是Oculus Rift。

AR应用了很多Computer Vision的技术。AR设备强调复原人类的视觉的功能，比如自动去识别跟踪物体，而不是手动去指出；自主跟踪并且对周围真实场景进行3D建模，而不是打开Maya照着场景做一个极为相似的。典型的AR设备就是普通移动端手机，升级版如Google Project Tango。

MR设备公司：Magic Leap（关于 Magic Leap 的产品，Rony Abovitz 将它描述为一款小巧的独立电脑，人们在公共场合使用也可以很舒服。此外，它还涉及视网膜投影技术。）

1.7 虚拟现实发展的问题

随着虚拟现实行业相关联技术的提升，资本驱动着行业爆发点正在逼近，但业内人士表现出喜忧参半。一方面，虚拟现实本身所需要的一些支撑技术现在已经逐步成熟，所创造的用户体验也开始逐步到达一个被大众和消费者所接受的水平。另一方面，市场乱象，出现很多概念炒作大过产品本身、资本的热捧胜过技术的攻关，市场过度炒作，产业化应用还未成型。

VR产业化进程仍处在萌芽阶段，消费级虚拟现实设备和VR杀手级应用的出现将会成为整个市场的转折点。虚拟现实打破了人类对视觉和触觉的感知，交互将是未来重要的点，艺术手法需要被大量的探讨。VR未来，一定是技术和艺术双驱动，虚拟与现实之间的通道正在形成，人们借助VR可以以第一人称视角去探索未知的环境，包括一些人类难以到达的环境。

1.8 虚拟现实产业标准进展概况

2016年VR消费元年已经结束，虚拟现实产品在全球相关企业和创业者的助推下，相继将上百款VR产品带进了人们的视野，更有一大批VR硬件创新企业，将头戴VR产品送到了体验玩家们的手中，尤为突出的是市面上大量的360度全景视频被打上了VR视频的标签。

第30届ISO/IEC JTC1/SC24（计算机图形图像处理及环境数据表示分技术委员会）全会及工作组会议于2016年8月22-26日在北京成功举行，中国代表在此次会上提交了2项标准提案，分别为《Virtual Human Interaction（虚拟人体交互）》、《Test Automation Framework For VR（VR自动化测试框架）》；还提交了2份大会报告，分别为《Progress on Head Worn Display Technologyfor Augmented Reality （虚拟现实头戴式显示器技术进展）》和《Virtual Re-ality Video Format （虚拟现实视频格式）》。

此前，我国在虚拟现实国际标准化领域尚处于空白阶段，随着本次国际会议的召开，预示着在虚拟现实领域中国正式登上国际标准化舞台。全国信标委图形图像分委会将带领和推动中国先进技术和理念走出国门，积极推进将其转换为国际标准，增强中国技术优势，推广标准应用范围，进一步扩大我国在虚拟现实国际标准化领域内的影响力和号召力，中国向虚拟现实国际标准化走出了第一步。

编辑：付瑞雪