虛擬現實產業發展白皮書

溫曉君++趙燕++徐永健++徐豐

當前，虛擬現實產業已進入爆發增長的“臨界點”，如何從政策層面加以引導，加快虛擬現實產業的發展，便成為了我國虛擬現實產業需要面對的問題。本報特別節選了賽迪智庫于2017年發布的《虛擬現實產業發展白皮書》，擷取要點，以饗讀者。

為加快推動虛擬現實產業發展，在工業和信息化部電子信息司指導下，賽迪智庫電子信息產業研究所編寫了《虛擬現實產業發展白皮書》，全面梳理了2016年國內外虛擬現實產業的規?，F狀、產業鏈結構和主要特點，對虛擬現實產業的創新進展、應用推進、政策環境、主要企業、投融資的發展現狀等做了詳細的總結，并提出了若干建議，以期為我國虛擬現實產業發展和行業管理提供決策參考和依據。

一、虛擬現實產業發展狀況

總體規模。出貨量快速增長，市場進入成熟發展期。

2016年，隨著Oculus Rift、 HTC Vive和PlayStation VR等消費級虛擬現實產品的發布，全球虛擬現實消費級產品市場走向成熟。Trend Force數據顯示，2016年全球VR市場收入為19億美元，收入主要來自硬件和軟件（不包括移動VR），預計到2018年全球VR市場將增長至224億美元。市場研究機構SuperData分析，三星Gear VR、HTC Vive、索尼PSVR、Daydream View，以及Oculus Rift五大科技巨頭在2016年的VR頭顯銷量分別是451萬臺、75萬臺、42萬臺、26萬臺和24萬臺。

GFK數據顯示，2016年中國VR硬件整體銷售額達6.5億元，較2015年的1.5億元增長了3倍多，月平均銷售設備量達38.2萬臺，品牌數量達480個。市場中的主要產品為定價在0～200元的手機端VR，長期占據市場份額的90%以上。虛擬現實產業市場具有良好前景。國外多家研究機構對2020年全球VR產業的市場規模的預計都在150億到300億美元之間，Gartner預計VR產業在2020年達到400億美元規模。預計2020年我國虛擬現實市場規模將超過550億元。

硬件市場占據主導，軟件市場后期發力。

目前，全球虛擬現實市場的應用領域主要包括視頻游戲、事件直播、視頻娛樂、醫療保健、房地產、零售、教育、工程和軍事，其中視頻游戲和事件直播是近年的核心發展領域。預計到2025年，全球視頻游戲、事件直播和視頻娛樂將完全由消費者推動并占整體營收的60%，其余部分由企業和公共部門推動。高盛發布的《下一個通用計算平臺》報告稱，基于標準預期，2025年全球軍事領域VR/AR市場規模將達15億美元，醫療、教育、零售領域VR/AR市場規模將分別達到51億美元、7億美元和16億美元，游戲、視頻娛樂、直播領域VR/AR市場規模分別將達到116億美元、32億美元和41億美元。游戲行業分析公司Superdata預測，到2017年底將會賣出7000萬臺虛擬現實頭顯，帶來88億美元的虛擬現實硬件盈利和61億美元的虛擬現實軟件盈利。2019年全球VR軟件市場規模將首次超過VR硬件的市場規模，達到117億美元，2020年甚至超過200億美元。Greenlight Insights預測，美國VR市場將在2017年逐漸增長，然后開始加速，到2026年時規模將達到380億美元，硬件將占據美國VR總收入的大約61%，360度全景球形攝像機或VR相機市場收入將接近46億美元。根據艾瑞咨詢預測，2020年中國VR設備出貨量為920萬臺，用戶量超過2500萬人，VR軟件市場規模為278億元，VR總市場規模為556.3億元。

國內外虛擬現實產業發展特點：巨額投資刺激產業鏈環節快速發展。

Facebook、谷歌、微軟和蘋果等巨頭科技公司紛紛通過投資、并購、孵化等方式介入虛擬現實產業鏈布局，GoPro、HTC、Nvidia、高通和三星等知名企業也開始發展虛擬現實技術。2014年—2016年，VR/AR領域共進行了350筆風險投資，投資額達到50億美元，極大地促進了虛擬現實產業在硬件、軟件、內容、應用和服務等諸多環節上的快速發展。

產業生態構建成龍頭企業發展重點。由于虛擬現實盈利模式將和智能手機盈利模式存在相似之處，構建硬件商、消費者、開發者三方共贏的“平臺+應用”閉環生態圈已成為虛擬現實行業發展主流。Facebook、谷歌、微軟和蘋果等科技巨頭紛紛投資、收購、開發，包括硬件、軟件、內容、應用和服務的產業鏈環節，積極建立從開發、制造到消費的生態系統。

發展重點從消費端向行業應用轉移。由于虛擬現實普及至少還需要2～3年時間，且虛擬現實產品還需要從沉浸感和體驗感方面進行優化，現階段生產廠商很難從消費端用戶獲得硬件銷售收益，因此多家虛擬現實創業公司開始轉向行業應用端用戶，以為行業用戶提供解決方案和培訓業務為生存方向。

虛擬現實線下體驗館擴張增長迅速。由于國內VR市場主流設備仍以移動端VR眼鏡為主，國內VR視頻內容的開發數量要遠多于VR游戲內容。國內VR平臺上已有約2700款視頻和800款游戲。與此同時，國內VR線下體驗館數量增長迅速，已超過5000家。國內VR體驗店以小型體驗店為絕對主力，有體系化運營的中大型體驗品牌店有望突圍，二三四線城市的體驗店更容易盈利。

國內虛擬現實創業公司多點開花。國內VR / AR 創業公司已超過1500家，主要分布在游戲、硬件、教育、地產、影視、工業等方向，創業公司聚集地以北深滬杭為主，福州、南昌、成都、武漢、西安、南京也有不少新創企業。

北京聚集了百余家虛擬現實領域重點特色企業。其中，虛擬現實基礎元器件環節擁有京東方、諾亦騰、維信諾等重點企業。顯示設備，以及輸入/交互設備環節擁有蟻視科技、利亞德光電、小鳥看看、暴風魔鏡、愛客科技、七鑫易維等重點企業。軟件開發工具環節擁有無限時空、焰火工坊等重點企業。內容制造環節擁有蘭亭數字、競技時代、芭樂等重點企業。同時，騰訊、愛奇藝、樂視、京東等互聯網巨頭企業，紛紛布局虛擬現實領域。endprint

南昌在全國率先提出建設VR產業基地，舉辦了第十屆國際iCAN創新創業大賽VR/AR行業賽暨首屆紅谷灘杯VR/AR創新創業大賽和面向全球征集VR產業基地標識。南昌出臺《關于加快VR/AR產業發展若干政策》，投資力度大，政策保障多，對基地和入駐企業寬帶網絡、云服務租費實行40%價格補助。設立規模10億元VR/AR產業母基金、10億元的VR/AR產業天使投資基金和30億元的VR/AR產業投資基金，專項用于VR/AR產業孵化和投資發展。

福建在2016年初開始布局VR產業，提出建設“中國福建VR產業基地”，發布了VR開放平臺。產業基地規劃建設VR體驗中心、VR人才培訓中心、VR硬件產品制造中心等。

4月份，福州市政府出臺了VR產業的專項支持政策。6月份，VR主題小鎮“東湖VR小鎮”在福州長樂市開放。東湖VR小鎮現已建成7萬平方米的VR企業社區，首批簽約的企業和項目金額累計約2.5億元。

武漢的VR產業鏈已經形成，包括硬件生產和內容制作。很多企業是從三維成像、虛擬仿真、動漫游戲等傳統領域轉向VR領域，例如山驍科技在三星Gear VR平臺發布了第一款中國制作的軟件作品。華中地區最大虛擬現實線下平臺Vagary平臺落戶武漢。Vagary平臺團隊來自lntel、騰訊、久游、盛大等公司，涵蓋創客平臺、VR沙龍、創意展臺、主題公園、多媒體學術交流中心等五大功能區。光谷VR/AR產業聯盟在武漢成立，成員包括37家VR產業鏈上下游企業、5家高校和4家投資機構。

二、虛擬現實產業創新發展

技術創新：光場顯示研究熱度提升。光場顯示是目前世界上最新的虛擬現實制作概念和技術，對提高VR沉浸感體驗具有極大的作用。光場 VR的關鍵技術包括光場的記錄和復現。光場記錄主要通過相機陣列和微透鏡陣列加以實現。光場的復現包括渲染和顯示兩個技術環節。光場包含了重要的方向信息，在任意指定的對焦平面和視角方向，通過簡單的積分方法就可以渲染出所需要的場景。由于光場數據具有很高的維度，記錄到的光場往往因為采樣不足造成混迭現象，在渲染的圖像上出現“鬼像”。光場渲染中的“鬼像”問題可以通過輔助幾何信息進行校正。通過綜合利用重對焦、焦掃描和遮擋檢測等技術，光場相機可得到較好的渲染光場圖像，并通過頭盔顯示器顯示給人眼觀看，且不會像傳統VR設備那樣給人帶來不適感。光場顯示目前還處在研發驗證階段，現有顯示設備和光學組件、計算設備尚不能滿足光場技術的要求，市場上也無成型的光場產品。光場顯示的商業化需要克服三大難題。一是海量數據存儲和傳輸。現有的網絡帶寬無法實現流暢的光場內容分享。隨著未來壓縮光場技術被提出，以及5G網絡和LiFi技術的發展，這個問題有望得以解決。二是海量計算。實現逼真的光場顯示，其計算量是傳統2D圖像的多倍，現有的移動端通用處理器難以負擔如此大的計算量，現階段的光場處理仍然依賴電腦。三是光場系統設備的小型化。便攜式的高性能光場顯示樣機被認為在十年內難以實現，產業界必須在設備體積和光場顯示效果之間尋找平衡點。

無線傳輸方案成為顯示設備的重要發展方向?，F有虛擬現實技術中使用的各種線纜使使用者的行動受到限制，使得虛擬現實體驗達不到完美。隨著近場藍牙和Wi-Fi功能的不斷涌現，大量的無線頭盔品牌公司和制造商都競相引入無線技術，PC端相連的線纜將逐步取消。

空間定位和多人交互技術發展迅速。VR交互技術被認為是整個VR發展技術體系中最薄弱的環節。目前虛擬現實體驗產品多為PVE（Player VS Environment）型設備，采用固定式、單人交互的體驗模式，缺乏用戶間的協作互動。基于空間定位基礎上的多人VR互動可滿足多用戶間的協作和交流，有效地改善單人VR體驗的不足。隨著空間定位和多人交互技術的發展，多人交互VR游戲、多人虛擬社交活動平臺必將成為虛擬現實技術發展的趨勢。

VR 交互技術仍在不斷探索和研究中。通過研發大范圍內精確定位的傳感設備，可實現對多用戶在較大空間內的位置信息的精確定位和采集，并與虛擬現實頭盔、便攜式主機等進行集成應用，可支持多用戶 VR 同步互動體驗，進一步增強了VR體驗的沉浸感和交互性。目前，多人互動的VR體驗有美國的The Void主題樂園、澳大利亞的Zero Latency主題公園，結合位置追蹤技術和與虛擬場景對應的場地設計，可支持1個或多個用戶在較大空間內自由行走。

產品服務創新：體驗式服務購買和交易將成為虛擬現實重要創收模式，線下體驗館網絡的構建成為虛擬現實產品渠道拓展的重要先導。2016年，全球首個VR主題公園“THE VOID”在美國開業。我國全年開設VR線下體驗館數量超過2000家。隨著虛擬現實內容的豐富和虛擬社區交互體驗感的不斷增強，主要依托購買硬件設備的營收模式將得以轉變。用戶不僅可以直接付費購買、訂閱喜歡的虛擬體驗和內容，還能夠通過虛擬化的體驗進行傳統商貿活動，并可參與產品的個性化定制和設計開發。體驗式服務購買和交易將成為虛擬現實未來收益的主要來源。

VR/AR和LBS等技術的融合應用，成為移動互聯網應用新的賣點，任天堂、Pokemon公司和谷歌聯合制作開發的增強現實（AR）游戲《Pokemon Go》在上市后風靡全球，成為2016年最火的手機游戲之一。其成功的關鍵是將AR技術和LBS（基于位置服務）技術植入手機游戲中。游戲可以將地圖使用場景和服務場景進行融合，實現從平面到立體，從現實到虛擬的統一，給用戶帶來新鮮的浸入式的體驗效果。

三、虛擬現實產業發展的應用推進現狀

全球虛擬現實在B端行業應用市場已漸成燎原之勢，應用領域主要包括軍事、制造、教育、醫療、文化藝術、旅游等。行業應用的快速滲透和效益拉動，為虛擬現實產業的爆發提供了不竭動力。

軍事領域：有效提高戰場生還率。虛擬現實在武器系統的設計和性能評價、操作訓練、大規模軍事演習，以及戰役指揮等方面發揮了重要作用并產生了巨大的經濟效益，同時有效地降低了意外傷亡事故。據統計，未參加過實戰的飛行員在首次執行任務時生還率只有60%，而經模擬對抗訓練后，生還率可提高到90%以上。美軍利用“虛擬艦艇作戰指揮中心”僅需5個月就能培訓出合格軍官。未來，軍事領域仍將圍繞提高這三類虛擬系統能力展開，進一步開發包括戰場環境數據融合與輸出建模（包括地形繪制、天氣描述、運動和傳感、武器系統與效應、自主兵力部署等）、分布式多維武器系統交互等應用場景。endprint

制造領域：打破二維平面思維桎梏。虛擬現實技術在制造業的設計研發、裝配、檢修、培訓等環節已經實現初步應用。在設計研發環節，虛擬現實技術可以展現產品的立體面貌，使研發人員能夠全方位設計產品的外形、結構、模具，以及零部件配置使用方案，特別是在飛機、汽車等大型、精密裝備原型樣品的研制過程中，有效提升設計效率。福特公司自2000年以來就開始將虛擬現實技術應用于汽車設計過程，目前已將虛擬現實技術置于汽車開發的核心位置。法國達索公司開發了虛擬現實通用設計平臺，波音公司采用該平臺設計了波音777和787型飛機的300多萬個零部件，使得設計錯誤修改量減少了90%、研發周期縮短了50%、成本降低了60%。

在裝配環節，虛擬現實技術主要應用于精密加工和大型設備的裝配，通過高精度設備、精密測量、精密伺服系統與虛擬現實技術的協同，實現工件、加工環境、加工系統之間的精準配合，將系統誤差和隨機誤差降到極低的水平。操作人員在產品原型實際加工之前就可以全方位地檢查零部件之間的裝配間隙和干涉，也可通過程序自動檢查裝配狀態，可以大大提高實際裝配成功率并降低零件制作返工率。中國一拖集團采用我國本土企業曼恒數字研發的“數字化虛擬現實顯示系統”打造出虛擬裝配車間，可實現360度內部全景漫游，既能多角度觀察每個裝配工位，又能精準跟蹤裝配工件的生產工藝流程，為我國大型農業裝備制造行業發展注入了技術創新的活力。在設備維護檢修環節，虛擬現實技術應用于復雜系統的檢修工作中，能夠實現從出廠前到銷售后的全流程檢測，提高服務效率、拓展服務內容、提升服務質量，將制造業服務化推向新的階段。美國福特公司聯合克萊斯勒公司與IBM合作開發了應用于汽車制造的虛擬現實環境，在汽車出廠前可以檢驗出其存在的設計缺陷并輔助修正，在汽車出廠后，還可以通過遠程數據傳輸構建虛擬可視化檢修環境，實現遠程的預判性和實時性的檢測維修服務。在培訓環節，通過利用虛擬現實技術建立虛擬培訓基地，能夠立體展現制造場景，幫助學員通過全方位的感知體驗，獲取高仿真的、可重復的、低風險的學習體驗，有利于制造業從業人員提前熟悉制造場景、提升應用技能。當前，已經有許多國內外企業運用虛擬現實技術開展培訓工作。英國皇家裝甲公司采用虛擬現實技術，對14.5噸的新型車輛進行車輛訓練模擬，實現了對專用車型駕駛員的操作培訓。

未來，隨著VR和AR技術的不斷成熟，實現大型物理系統與信息交互系統的實時感知和動態控制，打通從設計到制造再到服務的鏈條，為智能制造的發展提供強有力的支撐。

教育領域：革新知識獲取的渠道和交互方式。虛擬現實技術在教育領域的應用主要包括科學研究、虛擬學習環境、人體模型仿真等。虛擬現實通過提供生動逼真、沉浸性和交互性的體驗，有助于營造 “自主學習”的環境，實現由傳統的“以教促學”的學習方式向學習者自主感知并與環境信息交互汲取知識、技能的新型學習方式轉變。未來，虛擬教育、虛擬課堂等應用將更加普及，虛擬現實技術將會更廣泛地應用于學習情景的創設，大幅提升學習內容的形象性和趣味性。

醫療健康領域：術前規劃精準施治。虛擬現實技術在醫療健康領域的應用主要包括學習培訓、手術模擬、精神康復等方面。通過提供具有真實感的環境和實時的觸覺反饋，虛擬現實技術可以幫助醫生提高手術的熟練度和成功率，虛擬出有效的康復訓練計劃幫助病人實現術后康復，幫助培訓者快速地掌握醫學要領。未來，虛擬現實在人體病理模型建模、藥物研制開發等方面還將大有可為。

文化藝術領域：提升文藝鑒賞、創作的想象空間。虛擬現實在文化藝術領域的應用主要包括通過數字手段進行文物古跡復原、文物和藝術品展示，提供虛擬場景進行雕塑、立體繪畫等藝術創作，以及作為一種新型工具來進行建筑設計、汽車設計和室內設計。作為傳輸顯示信息的媒體和新型設計工具，虛擬現實可以將藝術動態化，將設計者構思變成看得見的虛擬物體和環境，將不復存在的文物進行復原展示，并大幅提高表現能力，為文化藝術發展帶來無限想象空間。

旅游領域：基于虛擬現實游戲架構下的國際化產業。虛擬旅游是在現實旅游景觀基礎上充分利用虛擬現實技術，通過模擬或還原現實中的旅游景區構建虛擬旅游環境，向旅游者提供虛擬體驗的旅游形式。虛擬旅游可細致逼真、生動地再現旅游景點的風光風貌，帶來虛擬導游、地圖、導航、酒店預訂、社區、虛擬古跡等方面切實可觀的效益。愛爾蘭、菲律賓等一些國家的旅游部門和眾多著名的旅游公司，如STA Travel、Starwood、Hyatt等均在Second Life、OpenSim、Project Wonderland等虛擬現實游戲中開發了虛擬旅游市場，吸引游客將其作為旅游目的地。endprint