高明武
(山東藝術學院黨委宣傳部、信息中心,山東 濟南 250300)
最近兩年,“5G、VR、AR、5G+VR、VR+AI”等新鮮名詞不斷充斥著“報紙、網站、客戶端、微博、公眾號、電視”等各類媒體平臺,幾乎是鋪天蓋地,大有“大風起兮云飛揚”之境。5G+VR不斷催生VR+影視、VR+旅游、VR+廣告等新鮮事物和應用。5G時代的到來,AR、VR獲得了空前的高速發展,給人們帶來了更多的體驗。那么,說到此,到底什么是VR、AR?VR、AR為什么這么能夠博取眾人眼球?面對今后一個時期龐大的VR、AR產業規模需求,我們準備好了嗎?作為高等院校,尤其是高等藝術院校,如何緊跟時代發展步伐,持續為VR、AR產業發展做出應有的貢獻是值得思考的問題。
VR和AR都是指虛擬現實,前者是指Virtual Reality,即一般意義上的虛擬現實;后者是指Augmented Reality,即增強的虛擬現實。兩者都能給用戶提供一種在視覺、聽覺和觸覺上與真實世界相同感受的虛擬世界,但是AR會借助于在真實環境中增加由計算機實時生成的可以交互的虛擬世界,讓用戶看到更接近真實的虛擬世界。AR相對于VR來講,最本質的區別用戶在整個虛擬世界中的沉浸感以及是否有更自由的交互。如果用戶完全是沉浸于虛擬世界,外部真實世界對其并沒有產生任何影響,這肯定就是虛擬現實VR。否則,“真實世界+虛擬世界”共同創建一種“混合世界”,用戶在這種世界之中可以借助虛擬世界的對象去和真實世界進行互動,這就是增強現實AR。VR和AR一般具備沉浸性、存在感、交互性、自主性等四類基本特征,這已經獲得了普遍的共識。但是在現階段,或由于技術制約或因為成本因素,有些VR、AR可能只會具備其中幾個特征。
因為虛擬現實是建立在使用三維技術構造的虛擬環境之上,因此有很多人會認為虛擬現實和三維動畫差不多,沒有什么本質上的區別,其實不然。三維動畫是三維場景中對象因在形狀變化、運動路徑變化、材質貼圖變化或攝像機視角內容變化、動態背景變化過程中形成的靜態圖像的連續播放形式,用戶和作品之間沒有任何交互,用戶只能根據作者的預設觀看動畫;而虛擬現實則與其截然不同,它需要根據用戶提供的反饋信息通過計算機對場景信息進行實時計算得到一種新的場景信息,然后再把新的場景信息反饋給用戶,用戶與場景實時交互,真正做到了“想看啥,就看啥;想怎么看,就怎么看”。可以這樣說,虛擬現實是三維動畫在交互性能上的補充和提升,虛擬現實和三維動畫有相似之處,但應用場景各有千秋。
虛擬現實技術經歷了探索(20世紀70年代以前)、系統化(80年代初期到80年代中期)、高速發展(80年代末期到現在)三個階段。從最初的用于訓練飛行員的模擬器開始,到現在的“VR+旅游”和“VR+直播”,VR技術不斷取得突破。目前,其應用領域日趨網絡化、多元化,已廣泛地應用于模擬訓練、戰場仿真、展覽展示、交通運輸、城市規劃、建筑設計、旅游購物、產品銷售、教育培訓、醫療健康(虛擬診斷、虛擬解剖、醫療手術訓練)、游戲娛樂(虛擬演播廳、虛擬畫廊、虛擬游戲、虛擬主持人、虛擬歌星、虛擬演員)、太空探索、文化娛樂等眾多領域。
VR產業包含硬件研發、軟件開發、內容制作、應用研究等多個層面,涉及實時顯示、數據計算和存儲、人工智能等諸多技術,是新一代信息技術的集大成者。目前,VR已成為5G之后或移動互聯網、物聯網時代最主要最活躍的應用研究方向,中國三大通信運營商都推出了有關“5G+云VR”或“5G+視頻”的重點創新業務,云VR將是VR的最新發展階段。不遠的將來,AI+VR也必將變為可能,VR產品將會變得更智能、更好用。
1.應用領域的不斷拓展催生了VR市場的高速發展
面對越來越多的VR應用領域,許多國際大型科技公司瞅準了這一極具發展前景的VR市場。2016年,是對虛擬現實發展最為關鍵的一年。在國外,以谷歌、Facebook、三星、HTC、索尼等紛紛推出了最新研發的VR產品。在國內,以阿里巴巴、騰訊、暴風科技等為首的IT廠商也開始利用自身優勢逐步向虛擬現實領域滲透。應用市場的需求、全光網絡和5G通信技術的有力支撐,隨著影響VR體驗的幾個關鍵技術陸續取得突破,VR產業開始從遙不可及逐步變為唾手可得的現實。
①5G推動VR發展的關鍵——高速傳輸。在4G時代,網絡傳輸速度約為每秒0.06Gb,但是在5G技術商用后,網絡傳輸速度最高可達4G網絡的幾十倍甚至幾百倍。網絡傳輸速度的跨步提升為用戶實時流暢地觀看VR視頻奠定了堅實的基礎,提供了充分的條件。
②5G優化VR體驗的核心——低延遲。相比于4G網絡建造的宏基站,5G網絡所采用的基站更多的是微型基站。微基站的隨處可見,可使VR體驗中的延遲時間大大降低,從而可以基本上消除因為時延而給用戶帶來的眩暈感,可以讓用戶確認“這一切都是真實的虛擬體驗”。
③5G時代,更多的VR應用場景將成為現實。如果說4G網絡僅能夠滿足部分VR/AR應用,那么5G網絡將會帶給VR/AR用戶全方位的虛擬體驗,如VR直播、遠程手術、虛擬課堂培訓、自動駕駛、智能制造和即時VR內容創作等。此外,5G還將打破當前無線網絡中范圍限制的壁壘,真正讓用戶能夠擁有實時聯網、隨處可用的體驗。
3.虛擬仿真實驗教學和VR游戲、VR影視將成為助推VR產業發展的催化劑
虛擬仿真實驗教學在整個教育教學中的作用不言而喻。比方,在醫學類院校,借助VR實驗室可進行“尸體解剖”“刀口縫合”等各類模擬手術訓練;在理工類院校,學生可通過VR實驗室進行飛行訓練、駕駛訓練及其他模擬演練,也可借助VR技術虛擬實驗室更好地了解微觀空間,即便是在高危或極端環境下,VR實驗室也可以為學生更直觀更深入地學習和訓練創造極其方便的條件,從而為保證教育教學質量奠定堅實基礎。
據某研究機構預測,2020年之后,VR產值和規模將會逐年迅速遞增,VR游戲、VR硬件和VR影視將成為VR產業的三大支柱,市場規模占比將在50%以上。也有機構預計,2020年全球VR產業將超2000億元。如此龐大的市場需求將會需要越來越多的人才。
在醫療保健方面,美國擁有市場化的醫療保險計劃以及保健網絡。在美國政府的全力支持下,民眾的醫療保健服務質量將得到進一步提升。其中,2015年美國創新戰略通過大力推動醫療技術和服務創新來改善醫療質量,此外,美國政府將通過建立醫療保障及醫療補助改革中心來探索新型的醫療護理模式。
1.國內VR/AR人才的供求現狀
表面持續火爆的VR領域實則面臨重要的挑戰,產業鏈發展極不平衡。對比VR硬件的突飛猛進,VR內容缺乏和VR人才短缺等問題表現得越來越突出。VR內容開發主要集中于開發成本較低、制作周期較短的游戲和拍攝技術簡單的自制劇、廣告、景點游覽、MV等,能夠真正應用到虛擬產品或項目中的內容少得可憐。對于VR人才短缺問題,一份權威全球范圍VR人才分析報告顯示,中國的VR人才在全球僅占2%,但對VR人才的需求卻有18%,美國VR人才分布達到40%,中國與美國差距將近38%。
由于VR/AR相對其他產業門檻更高,很多企業的核心成員幾乎是清一色的海歸或海外博士,技術型人才更是占據了VR行業的半壁江山。高端人才的供不應求是整個行業的現狀,而在國內由于沒有專門的VR/AR人才培養體系,現有的從業人員之中,很多都是從其他相關行業轉型而來,在VR/AR項目實踐運作中,可以說是摸著石頭過河甚至是從頭開始學習。
2.導致VR/AR人才短缺的根本原因
首先是虛擬現實本身就涉及藝術和技術兩個層面,有硬件和軟件,也有內容和應用,在技術領域涉及的分支更是多之又多、細之又細,培養復合型的虛擬現實創作人才本身就存在著極大的困難。況且,在實際的教育培養過程中,藝術人才與技術人才這兩股重要的研發創作力量在培養上一直是在并道而馳,始終沒有很好地對接和融合,從而導致各自在認知上出現了“隔行如隔山”的尷尬局面,在實踐環節又出現了“誰也離不開誰”的交融剛需。對高等藝術院校師生來說,藝術創作中最難以實現的就是交互性問題,面對如何交互問題,基本上是束手無策;而與此同時,在工科院校,能夠解決交互問題和其他智能問題的學生卻在空間構造、造型設計和視覺傳達等諸多方面遇到了自己的短板。
其次是整個行業和高校長期缺乏一個標準化專業建設及人才培養方案。對于虛擬現實技術人才培養問題,在教育領域多是通過建立虛擬現實實驗室或者嘗試性地將虛擬現實應用到教學和研究中來進行,覆蓋人群范圍較小,且基本停留在研究、嘗試階段。直到2016年,國內第一本《虛擬現實專業建設白皮書》和國內第一套《虛擬現實專業建設人才培養方案》陸續發布,中國的虛擬現實專業建設人才的培養才有了自己的導航和指南。但是,直到現在,許多學校在學科建設過程中對于如何設置課程體系和培養方案、如何培養師資力量、如何構建超前的實驗實訓體系、如何利用新機遇發展傳統高等教育等相關具體問題上還存在大量急需解決的問題和困難。
專業人才的缺乏,已經讓國內虛擬現實行業的發展初嘗惡果,時間越往后走,我們就越能看到,國內虛擬現實行業在行業標準和技術上將會越來越受制于人,在市場上越來越沒有話語權。這并不是危言聳聽,而是顯而易見的未來。我們只有補齊VR/AR人才短板,才能激發虛擬現實產業的后續發展活力。
1.做好普通高校和職業院校對虛擬現實專業人才的培養工作
課堂教育培養出來的人才,可能并不是虛擬現實行業需要的人才,或者說,在專業水平和業務技能上可能還達不到虛擬現實行業對人才的要求標準。但是,這樣的教育能夠為行業的后續繼續教育和職場培訓提供充分的準備,同時也會讓受教育者在專業知識和技能上有堅實的基礎,還能夠為有志于從事虛擬現實行業的人才找到一個比較容易切入的入口。
①正式開設虛擬現實類專業
目前,虛擬現實應用技術專業已獲教育部正式批準,并從2019年開始招生。該專業旨在培養掌握虛擬現實專業理論知識、具備交互功能設計與開發、三維建模、動畫制作、平臺搭建和設備調試等能力的高素質虛擬現實技術技能人才。對于所需條件基本成熟的學校,可以著手設置虛擬現實技術類專業。
②借助校內的VR實驗中心
近年來,虛擬現實技術和產品日趨成熟,IT類、機械類、建筑類、藝術類、服務類等專業開始籌建VR實訓室,打造集“VR實驗教學中心、VR教學資源創造中心、創新人才培養中心、VR展示中心”為一體的教學中心,并期待將教學中“不能進、看不到、不能動、難重現”等備受客觀條件束縛的知識以VR方式讓學生去體驗,讓學生走進虛擬世界進行設計、互動、評價與優化。這對培養高端虛擬現實專業人才具有重要意義。
2018年,山東藝術學院投資建設了VR虛擬現實實驗室,購買了一整套的RayVR虛擬現實開發平臺、深度沉浸式頭戴設備、VR攝影一體機、32節點運動捕捉設備、86英寸觸摸屏一體機和VR一體機開發套件等軟件產品和硬件設備。借助于該實驗室,不僅可以讓學生體驗虛擬現實環境,而且能夠更好地讓廣大師生積極思考應該怎樣利用好實驗室平臺去促進和推動虛擬現實藝術創作,從而為培養合格的虛擬現實技術人才提供必須的保障。
③在部分專業開設《虛擬現實技術》課程
在“互聯網+”這一個知識融合的時代,坐井觀天,局限于一門技術或一個專業是沒有出路的,每個大學生都要力求讓自己成為一名多面手,力求成為一名復合型人才。由于受到師資水平、專業基礎、設備保障等諸多條件的限制,或許在某些學校不可能直接開設虛擬現實專業,但是完全可以在一些與虛擬現實密切相關的專業學科的培養體系中適當安排一些《虛擬現實技術》類相關課程,通過該類課程的學習,讓學生了解虛擬現實的基本知識和基本技術,讓學生能夠學會如何創建虛擬現實,解決當前VR/AR設備和VR/AR內容制作脫節的問題。
2.加強校企合作,充分發揮各自優勢
學校應圍繞VR/AR人才的需求情況,積極拓展產學研合作路徑和創新模式,在課程開發、師資隊伍建設、就業指導、技術研發等方面加強合作,共同推進VR技術在人才培養、科學研究以及社會服務等方面的應用研究與示范引領作用,共同打造VR/AR人才培養體系。
校企雙方共同加強高校教學與企業對接、學生與項目對接、實現以所學的知識應用到實際工作中的產學融合無縫對接,將產業界技術轉化為課程體系;合作建設虛擬現實教學實驗平臺、虛擬現實教學資源庫、虛擬現實聯合實驗室、實訓基地等;共同建設專業資源庫,編寫教學大綱、教學日志,制作教學課件、商業項目、實訓案例,編著實訓教材、實訓作業,開發線上課程,提供案例資源、參考文獻、教學音頻視頻、開發工具及其他配套資料等。
3.發揮行業協會和企業自身作用,利用多種渠道培養和打造高端人才隊伍
專業人才的培養都不能脫離職業本身而存在,尤其對于高科技行業,技術更新換代速度快,對人才在執業過程中的繼續教育更是不可或缺。隨著整個時代科技的進步,虛擬現實科技的專業技術換代速度已與往常不可同日而語,行業對從業人員提出了更高的要求和標準。因此,在虛擬現實行業,應該由職能部門或行業協會主導,通過學術論壇、學術年會、技能培訓、項目研討論證等多種形式,為虛擬現實技術人才提供充足的成長空間。除此之外,業內公司也應主動擔當起人才培養的重任。在公司內部,應有定期培訓、不定期舉辦交流會等多種形式的人才技能增強舉措,為公司的技術實力增長和整個行業的人才培養貢獻力量。
4.積極參加或參與國際國內行業VR設計大賽
毋庸置疑,通過參加國際國內行業VR設計大賽,全程參與賽前“籌備、培訓”、賽中“制作、展示”和賽后“總結、提升”全過程,對于提高VR設計能力和水平有著極其重要的推動作用。在VR設計大賽中,大賽核心合作企業一般都會積極參與前期籌備和賽前的產品及技術培訓,并為參賽隊伍提供了異地多人協同平臺,讓參賽選手主動參與VR教學設計、VR項目內容設計和VR項目內容制作。通過參賽,廣大師生最大的收獲不是獎杯和榮譽,而是無形的知識財富。
VR產業前景廣闊,但也充滿巨大的挑戰。俗話說“人才是核心競爭力”,沒有人才,何談創新?面對市場,面對挑戰,我們責無旁貸,“盡吾力可無悔”。當前,VR產業在科技創新,培育新興文化業態方面的作用日益明顯,合理有效地探索VR人才的培養方向與突破口既是責任,也是使命。