話題2　瓶頸在哪里？

話題2瓶頸在哪里？

相對于其他產品，虛擬現的特點在于它的沉浸性和交互性。如何將這些優勢更好地發揮出來，是業內人士正考慮的問題。然而，虛擬現實的瓶頸卻遠遠不止這些。中國計算機學會理事、北京師范大學教育部虛擬現實應用工程研究中心主任周明全接受媒體采訪時提到：“從科研角度看，經過數十年發展的虛擬現實技術已經有了一定的積累并相對成熟，但一項技術，從實驗室到消費者，還有漫長的路要走，這需要巨大的投入和整個產業的推動?！?/p>

虛擬現實國內外都欠缺統一標準

從現階段來講，國內外需要共同面對的瓶頸——標準的未統一和內容的稀缺。

《白皮書》指出，虛擬現實產業快速健康發展需要標準和規范引導，目前標準嚴重缺失，整個產業鏈發展就像帶著鎖鏈在跳舞，這個鎖鏈就是不適合虛擬現實的一些現有標準和規范，因為虛擬現實的一些技術要求超出了原有的一些配套行業的技術要求。

對此，《白皮書》作出很好的詮釋。“雖然國際上虛擬現實的技術和產品呈一片如火如荼的繁榮景象，但虛擬現實存在內容短板：虛擬現實內容稀缺、制作成本過高，內容呈現方式多樣，虛擬現實內容沒有統一標準，各類虛擬現實設備之間還無法實現互聯互通，成為制約虛擬現實大規模產業應用的關鍵因素；同時虛擬現實內容數據量龐大，給實時網絡傳輸帶來新挑戰。”

在虛擬世界的感知方面，有關視覺合成研究多，聽覺、觸覺（力覺）關注較少。

其實，標準問題已經引起了國際各方的關注，目前國際上已經開展相關標準化活動的有 ISO/IEC JTC1/ SC24（國際標準化組織/國際電工委員會第 1 聯合技術委員會第 24 分委會：計算機圖形、圖像處理和環境數據表示）以及 ISO/IEC JTC1/SC29（國際標準化組織/國際電工委員會第 1 聯合技委員會第 29 分委會：音頻、圖像、多媒體和超媒體信息），SC 24 和 SC 29 建立了聯合工作機制，共同推動增強現實連續統一體概念及參考模型（ARC）的相關標準。

另外，也有一些非官方的組織在考慮虛擬現實的標準化問題。據 Advanced Television 報道，英國數字媒體技術革新合作中心 DTG(Digital TV Group)的 CEO Rich 日前表示，該組織將考慮推進虛擬現實的標準化。DTG 先前已發布了一份有關虛擬現實的白皮書，計劃在 2016 年開展進一步的研究。

國內方面，根據《白皮書》的介紹，在虛擬現實終端設備方面，我國不管是增強現實、虛擬現實或是混合現實，雖然專注于此領域的公司有近百家，但多數團隊都是技術型的創業團隊，對行業的商業模式和應用方案并沒有成型的思考，產品化能力捉襟見肘。

和國外比，在高性能的傳感器領域還有很大的差距，在 GPU 底層開發上的技術也比較薄弱，軟件主要是在圖像拼接和播放器領域還有較大的差距。這些差距需要大量的投入以及人力資源才能追上。

同時，投機性過強也成為阻礙增強現實/虛擬現實發展的主要原因，很多產品在存在明顯瑕疵的情況下就急于發布。在大廠都在明顯炒作概念的環境下，很難指望小廠能踏踏實實做研發。因此，國內的相關企業呼吁應盡快啟動虛擬現實標準化工作研究，建立虛擬現實技術標準體系，規范行業發展。對此，我國正在征集虛擬現實（VR）和增強現實（AR）國家及行業標準。

近期，AVS 標準工作組也已啟動虛擬現實音視頻編解碼技術研發，有望推出我國自主知識產權的 AVS虛擬現實標準。

硬件設備等方面的技術瓶頸

從虛擬現實系統的軟硬件技術來看，與發達國家相比，仍然存在差距。媒體普遍認為，一方面，國外，除了三大頭戴顯示器外，虛擬現實相關設備還包括交互設備、輸入設備、動作識別設備，媒體等各個行業的應用也都比較平均。但是在國內，頭戴顯示器輸出方案相對更集中一些。另一方面，國外以PC端為代表的Facebook的Oculus Rift和以移動端為代表的三星Gear VR在產品迭代、提升用戶體驗方面比國內走得更遠。國內VR產品分辨率、刷新率不高等硬傷使用戶在使用時產生不適感，而這種不適感會給產品推廣帶來困難。

對于虛擬現實技術的瓶頸，根據《白皮書》的介紹，主要表現為以下幾個方面：

一是相關設備普遍存在使用不方便、效果不佳等情況，難以達到虛擬現實系統的要求。如計算機的處理速度還不能滿足在虛擬世界中巨大數據量處理實時性的需要。

二是硬件設備品種有待進一步擴展，在改進現有設備的同時，應該加快新的設備的研制工作。同時，針對不同的領域要開發能滿足應用要求的特殊硬件設備。

三是虛擬現實系統應用的相關設備價格也比較昂貴且局限性很大。如建設CAVE（洞穴狀自動虛擬系統，Cave Automatic Virtual Environment）系統的投資達百萬以上，一個頭盔式顯示器加主機一般成本就需上萬元等。

四是目前大多數虛擬現實軟件普遍存在語言專業性較強，通用性較差，易用性差等問題。同時，由于硬件設備的諸多局限性，使得軟件開發費用也十分巨大，并且軟件所能實現的效果受到時間和空間的影響較大。很多算法及許多相關理論也不成熟，如在新型傳感和感知機理，幾何與物理建模新方法，基于嗅覺、味覺的相關理論與技術，高性能計算，特別是高速圖形圖像處理，以及人工智能、心理學、社會學等方面都有許多挑戰性的問題有待解決。

五是繁瑣的三維建模技術有待進一步突破。給予圖形的虛擬環境首先要解決的問題是三維造型。當圖形渲染技術在向實現真實感大踏步的時候，生成精確三維模型的過程還是相對困難，技術有待進一步突破。即使是在三維激光掃描技術進步提供了簡化模型構建過程，這些自動化模型獲取方法也并不能滿足我們的全部需要，大部分模型仍需要高水平的專業人士人工繪制，不僅延長了制作的周期，也使得費用成本急劇攀升。

六是大數據融合處理有待進一步整合。虛擬現實要想得到很大的發展，需要與互聯網進一步結合，目前虛擬現實應用的數據量非常巨大，而整體網絡的速度相對較慢，而且分布不均衡，使得效果大打折扣，我們需要在虛擬現實系統中考慮數據壓縮的問題。

此外，從效果來看，仍然缺乏逼真的物理、行為模型。在虛擬世界的感知方面，有關視覺合成研究多，聽覺、觸覺（力覺）關注較少。在與虛擬世界的交互中，自然交互性不夠，在語音識別等人工智能方面的效果還遠不能令人滿意。