VR发展趋势及投资机会深度预测报告,投资人必读
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VR发展趋势及投资机会深度预测报告,投资人必读

VR这么火,发展得怎样了?还有那些机会?未来将会怎样?终于有一份深度报告可以一次性让你们了解VR全貌了,这是一份专门给投资人和创业者看的报告,请大家收藏好!

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【摘要】

目前VR产业以头显设备为核心,主要覆盖硬件、内容制作、平台分发三大业务板块;

VR 是产业链较宽较长的行业,具备产业做大的基础与潜力;

VR产业爆发仍需时间,目前面VR行业临从 B 端应用向 C端市场切换的临界点;

未来VR产业在中国国内很有可能重复之前智能手机的“故事”。

【行业格局】

硬件、内容与分发三大业务板块中,硬件是核心与基础,目前由国外三大厂主导,内容目前较为缺乏,目前分发平台暂无形成完善生态,未来内容分发由硬件巨头主导的可能性较大,但专业细分分发平台仍然存在机会。

【行业预测】

1-2年硬件铺量,2-3年硬件更迭换代成功,3-4年硬件爆品诞生,4-5年行业标准与大平台诞生,5-6年成为基础硬件。硬件可能复制智能手机的成长逻辑,先是国外厂商放量,再是国内厂商杀出重围。而内容更加无界和全球化,优质内容存在较大投资价值。游戏、视频将成为 VR 内容制作的突破口。C端行业应用值得期待,但仍需要时间。

【核心要素】

行业关键在于硬件、内容与生态,硬件是核心,硬件的核心要素在于沉浸感(体验)、移动性与交互性。

硬件

目前硬件设计逻辑在于:从内容出发,考虑如何让硬件架构使得内容更好的呈现。

在头显设备方面,国外Oculus、HTC vive、Sony三大厂占据市场龙头地位,在用户体验和VR沉浸感方面已经大幅超出消费者预期。HTC vive依靠精准运动性略拔头筹。国内的头戴式 VR 显示器产业已初具规模。但国内的 VR 头显产品中能够打开市场,迅速积累口碑的产品偏少,与三大厂产品相比,在用户体验、技术含量、做工等方面还有一定的差距。从产品形态来看,眼镜盒子产品为过渡性产品,PC一体机提供了目前最好的使用体验,但移动性较差;移动一体机代表外来发展趋势,但目前面临技术等各方面短板。

在输入与交互设备方面,新的输入交互还在探索和创新阶段,目前主要分为类似传统手柄的感应操作杆、手势识别与手势捕捉装备、动作捕捉设备等。VR精确性和沉浸感提升建立在传感系统和交互输入设备的基础之上 。未来针对 VR 系统的专业化感应和输入设备将成为 VR 硬件的标配, 并大大扩展 VR 应用场景和用户体验。未来眼球追踪、手势识别、动作捕捉是感应和输入设备的三大发展方向。

在VR视频拍摄设备方面,目前 VR 视频源的制作还是需要依赖国外的工业级设备,这部分市场将被高端的设备提供商占据,国内厂商暂无较大市场机会。拍摄VR视频则需要视频拍摄设备能够以 360 度全方位拍摄,对设备的技术要求很高。

【内容】

VR 内容主要分为 VR 视频、VR 游戏和 VR 应用三大块。VR 视频、VR 游戏正处于发展初期,VR 应用目前还在摸索的阶段。

(1)在VR视频方面,目前国外以大型影视公司为主,国内以创业公司为主,国内视频分发平台目前主要是寻求与CP方的合作。

在视频形态方面,3D效果视频大多是将现有影视内容进行转码,生成3D效果,初步预测这只是VR影视内容中的一种过渡形态;360度全景视频通过全景拍摄和后期拼接来还原一个360度的场景,其存在拼接算法、拍摄制作难度,未来发展依赖于全景拍摄设备的发展成熟度,未来发展向好;交互的VR视频才是VR给传统影视行带来的颠覆,目前正处于探索阶段,短期内难以成为主流。另外,鉴于VR直播的制作门槛低、用户需求明显,VR 直播有望成为VR视频的突破口,但目前存在烧钱、实时拼接、带宽困扰、延迟、机位定焦、全景音效、推流拉流、传输播放、同时在线人数、互动方案、版权、商业模式等多种问题。VR影视拍摄和制作流程复杂,周期长,成本高,商业化尚早。

(2)在VR游戏方面,游戏开发商主要为硬件厂商、游戏大厂和初创团队三类 ,初创团队是主力和最新入场者,其获得“三大厂”等支持,积累开发经验和具备先发优势。未来入场的VR游戏开发商将增加,同时巨头将会在市场成熟时入场。VR在消费市场的杀手级内容将大概率的出现在游戏领域。VR游戏的关键在于沉浸感和临在感。

随着 Oculus Rift 和 HTC Vive的发货,VR游戏开发者们普遍认为未来1-2年会出现一个或数个“爆款”。整体来看,目前国内外可以下载、试用的游戏还以Demo版本为主,能够提供完整玩法的虚拟现实游戏较少。部分游戏公司选择或者准备将现有的游戏改造成VR版本,但这种改造,并不是针对VR 特点设计,有3D 效果,但并不能体现VR 游戏的优势。目前国内还没有一款足够优秀的“爆款游戏”出现之前,各游戏开发商都还有机会。谁先做出足够优秀的内容,就更有可能吸引到产业链上下游的资源,形成竞争优势。

(3)VR应用目前主要集中在企业级市场,行业未来前景向好,但行业爆发尚需时机,预计要在VR游戏与视频爆发之后。

【分发平台】

内容分发方面,从内容分发渠道来看,主要包括线上的应用商店分发和网站分发。线下分发主要包括体验店与主题公园模式。

在线上渠道方面,VR内容的线上分发渠道主要以各个硬件厂商自己搭建的渠道为主,第三方内容分发平台还没有明显的布局。现有的分发平台也基本没有盈利能力。

在体验店方面,硬件厂商、系统集成商和综合运营商将在线下体验店的布局中占有优势。短期内,VR体验店会保持数量上的快速增长,并且被资本青睐。毕竟潜在市场有较大,没有品牌已经建立明确的市场优势。但随着体验店越来越多,未来会逐渐洗牌。

在主题公园方面,主题公园提供的是能够多人交互的、更丰富的VR体验,这是家庭场景和体验店都很难做到的。基于这种独特的互动体验以及更强的客流承载能力,主题公园或成为2016年线下体验战场上的一支重要力量。

【趋势预测】

1、目前的技术与算法仍然不够完善,行业爆发仍需一定时间。未来甚至有可能出现不同于“三大厂”的颠覆性设备。

2、移动VR是未来发展趋势 ,但短期内限于技术等短板,顶级移动一体机难以诞生,PC级一体机仍是 VR深度体验工具。

3、生态布局成为巨头在VR行业的布局趋势。

4、VR的交互体验正变得越来越重要。

5、内容方面,预计短视频将相对游戏更先起势,但短视频商业价值较小,长视频未来发展受制于成本与技术。

6、游戏、视频、直播三分内容制作天下,预判短视频最先起势,但难以变现,商业化VR影视大片时机未成熟;游戏将是内容的爆发点;直播前景广阔,但受限于带宽速度与技术。

【投资机会】

a. 硬件

1、PC一体机:三大厂设备是未来1-2年的主流产品,将引导VR行业的发展,在产业链中具有重心地位,巨头厂商将偏向VR生态的运营模式,未来内容与分发将受此影响巨大。国内PC一体机技术水平大多尚难以追赶三大厂设备。但同时基于PC一体机移动性较差,因此投资价值周期较短,国内厂家在硬件板块难以存在较大生存机会。目前国内领先设备暂时为大朋产品。

2、眼镜盒子:眼镜盒子价格低廉,更适合VR体验普及过渡阶段的体验性产品,难以形成持续性消费与后续价值,因此眼镜盒子领域投资价值较小。

3、移动一体机:移动一体机代表未来发展趋势,具有投资价值,但目前技术有待进一步成熟,一体机性能与处理能力有待进一步提高,投资时机不成熟。

4、输入及周边设备:交互体验是VR核心要素之一,所以 VR输入与交互设备具有投资价值,未来眼球追踪、手势识别、动作捕捉是感应和输入设备的三大发展方向,国内相关公司与产业值得关注。

5、拍摄设备:未来VR影视方向看好,细分领域爆发后,全景拍摄设备领域值得看好。但是目前 VR 视频源的制作还是需要依赖国外的工业级设备,这部分市场将被高端的设备提供商占据。国内企业在此块发展机会较小。

b.内容

VR内容缺乏导致VR内容整体在未来存在巨大机会,而且国内企业具有条件在此板块占据一定优势,未来存在较大投资价值。

1、视频:预计短视频将优先起势,但短视频商业化与变现能力较弱。VR影视未来方向看好,但目前相关技术不够完备与成熟,短时间内难以形成爆发。但行业目前处于风口,质地较佳的视频类项目将成为投资热点,适合短期进行布局或对优质创业团队进行追踪。

2、游戏:预计内容爆发点在游戏方面,VR属性与体验非常契合游戏,未来游戏方面较存在较大投资机会,同时VR游戏面临行业典型的周期短、投资重等问题。

3、行业应用:行业应用将在视频与影视爆发后,进入爆发高峰期,未来各方面应用正在尝试中,核心要素在于VR+可以助力具体产 业实现更高的效力或创新性商业模式。短期内行业应用投资机会较小,更多在探索尝试阶段。

c.分发平台

1、线上分发

未来纯平台型分发将难以立足,更多分发平台将渗入VR硬件或VR内容版块,具有垂直细分特点的分发平台将具有一定竞争优势。分发平台是入口,未来具有较大投资价值,未来分发平台与业务模式将层出不穷,关键在于项目的判断与筛选,同时前期将面临平台无序竞争与烧钱的尴尬。

2、线下分发

线下分发模式主要包括体验店与主题公园。在体验店方面,目前行业发展迅速,处于早期阶段,由于门槛较低,行业即将进入疯狂生长阶段,短期其线下分发形式多样、主体分散。如果投资,应寻找具有标准化、规模化、集约化模式的体验店。在主题公园方面,其布局较重,投入较高,对地产、场地等产业结合要求较高,未来具有价值,短期内投资机会不成熟。

【VR产业分析】

目前 VR 产业已经形成了以头显设备为核心的产业链,覆盖感应输入设备制作、全景摄像头制作、游戏应用开发、影视和直播内容制作、平台分发、行业应用等多个细分行业。硬件制造商利用上游厂商的微处理器芯片、显示屏幕、内存、感应器等配件生产头戴设备和外设产品,并提供相应的操作系统(用户界面)和开发平台(开发工具包);第三方内容制作者可以利用开发平台进行游戏和应用软件的研发并利用全景摄像机和图像处理软件等内容和工具制作全景视频。消费者可以在专门搭建的内容分享平台或应用商店中获取 VR 游戏、影视作品和应用软件。目前行业基本产业链如下图:

1、行业发展预测

1-2年后: HTC、Oculus和索尼等主流消费电子厂商发布消费级产品,并实现一定量的铺货。VR硬件设备开始井喷,风险资金和众多电子厂商开始进军硬件制造行业。

2-3年后:主要厂商二代或三代产品有望迭代成功,一代产品带来的口碑效应有望助推硬件产业出现爆发式增长,真正成为大众化电子消费产品。

3-4年后:硬件继续迭代,有望产生类似于苹果手机的标志性产品,传统PC和手机硬件厂商将开始面临严重冲击。

4-5年后:不同硬件公司的竞争日益激烈,标准之争将决定硬件厂商的胜败,预计最终形成寡头垄断格局,预计行业格局将类似于目前手机行业的格局。

5-6年后:虚拟现实内容不断增加并快速渗透至现实生活中的各个方面,有望成为继PC和智能手机之后的新一代基础设施。

另外,高盛认为未来VR/AR未来大发展需要的三个条件:

(1)在VR以及相关潜在市场出现更多的应用与内容;

(2)出货量达到一定水平从而刺激各方纷纷投入研发;

(3)硬件价格持续下降。

1.2 VR核心要素

未来整个行业的核心在于硬件的体验性、内容的丰富性及形成产业生态。硬件的主要不足在于眩晕、移动性差、交互弱导致的体验不够完善。软件问题在于优质内容较少及与硬件的匹配。行业生态的主要问题在于行业生态目前没有形成流畅闭环。

鉴于目前硬件又处于整个产业链的核心,未来硬件的核心在于沉浸感、交互性和移动性。

沉浸感:逼真的立体沉浸环境,让用户有身临其境的感觉,同时需要降低晕动感,提高舒适度,同时能够进行长时间的体验。

交互性:完善的移动追踪、模拟现实交互。

移动性:可以便利的移动、实现移动追踪,关键在于无线移动技术、移动追踪技术与硬件的便利性。

2、VR硬件

2.1 现状概述

【硬件行业逻辑】目前硬件设计逻辑在于:从内容出发,考虑如何让硬件架构使得内容更好的呈现(内容体验更完善、游戏跑的更快)。对于 Oculus rift 来讲,创业合伙人都是从事游戏内容的,其逻辑思路是如此;Valve (HTC&Valve) 也是类似的,它是从内容、PC 游戏例如枪战、驾车等,从这些个游戏内容上考虑硬件设计。例如说他需要更高精度的追踪,实现更高分辨率,最后殊途同归。

从平台和从内容出发,这是两种不同的道理,当两者达到了协同点,最后自然而然产生了这个 VR 的这种设备设计。未来应该还有其他不同的路径,或者还有其他不同的 VR,完全不同的方案,可以实现一种与目前这三家不同方案的一个标杆。(引自:前Sony PSVR 业务负责人讲话)

【国内头戴硬件情况】在硬件方面,国外Oculus、HTC vive、Sony三大厂占据市场龙头地位,相比于VR眼镜 (如三星Gear VR和暴风魔镜等) 和上一代的VR头盔产品 (如Oculus DK2等),现在的三大VR头显在用户体验和VR沉浸感方面已经大幅超出消费者预期。HTC vive略拔头筹,尤其精准运动性方面。

目前,国内的头戴式 VR 显示器产业已初具规模,无论是成熟的智能手机以及电脑厂商还是新兴的专注于头戴式设备研发的企业都陆续有产品推出。然而,国内的 VR 头显产品中能够打开市场,迅速积累口碑的产品偏少,与国外目前广受欢迎的产品相比,在用户体验、技术含量、做工等方面还有一定的差距。

【国内VR 元器件】VR 元器件方面,这是目前我国 VR 领域与国外顶尖厂商差距最小的领域,无论是芯片、显示屏还是体感传感器,都有能够与国外高端产品一较高下的国产产品。芯片方面,代表产品为全志科技开发的 28nm8 核 CPU;显示屏方面,京东方已有至少一条 8.5 代 AMOLED 生产线投产,并开始投资 10.5 代同类产品的生产线,处于世界领先水平;体感传感器领域,目前国内最为有名的当属诺亦腾。

【头显硬件技术】头显硬件技术的关键在于技术横向的整合,而非单向技术的深入挖掘,对于巨头厂商来说尤其如此。VR 用到的这些技术,某一个部分的技术不一定是高精尖。例如头部跟踪技术、照相机的技术、运动传感器,某一个部分的技术本身来讲并不见得一定是高精尖的,但是厂商需要具备这个横向整合,把世界上最好的技术,跟踪技术、传感器技术、显示技术、渲染技术,把最好技术的能够很有效的整合起来,形成一个最好的 VR 的体验。硬件厂商开发某一项技术去深入进去是很难的,即使是三大厂这么大规模也很难做到,其中的关键在于有效整合,例如说用到的屏是三星最好的屏幕,用到的 Driver IC 是最好的 IC,运动传感器也是一样的,跟踪技术也是同样的,这些技术都是已有的,只是对它进行优化,进行横向的整合。

【中国在巨头厂商供应链体系中机会】分析RiftCV1和HTC Vive的硬件结构可以发现,主体芯片和传感器芯片主要由美国老牌IC厂商和台湾IC厂商供应;OLED显示器方面由三星供应;红外摄像头和LED摄像头等由中国台湾厂商供应。除歌尔声学参与到Oculus光学镜头、声学部件的供应和整机代工,以及舜宇光学和劲胜精密供应Vive的摄像头和外壳外,中国大陆厂商还没有大规模进入到三大VR头显的供应链体系。但是,在智能手机的发展历程中,中国大陆厂商逐步崛起,打入国际顶级品牌苹果、三星等的供应链中,逐渐部分替代了台湾、日韩厂商在智能手机产业链中的地位。

因此,未来VR产业链也将重复智能手机的故事,中国大陆厂商将凭借智能手机时代建立的供应体系、质量把控、成本优势,在芯片、传感器、光学镜头、显示器、摄像头等方面,成功取代部分台湾、日韩企业,进入产业链也将重复智能手机的故事,中国大陆厂商将凭借智能手机时代建立的供应体系、质量把控、成本优势,在芯片、传感器、光学镜头、显示器、摄像头等方面,成功取代部分台湾、日韩企业,进入VR供应链。

【一体机】

(1)PC级一体机

(注:鉴于SONY的PSVR的市场影响力与市场地位,将其放入此类进行分析与对比。)

【概况】PC级一体机设备是目前市场上最为主流的产品,当今市场上的三大头显:Oculus rift、HTC vive 都是这一类产品。这一类产品涉及到仿真技术、人体工程学、传感技术、人机交互等多种最新技术,由于自身芯片的运算处理能力达不到要求,需要连接电脑使用。这一类产品能够带来相比上述两种产品更为真实的 3D 画面,主要依赖的便是这种设备。由于PC 端 VR 头盔的火爆,国内厂商也纷纷跟进,目前,国内主流厂商的VR头显便是此类产品,比较有名的有 3Glasses、蚁视头盔、以及大朋VR 等。

【三大厂VR方案】Oculus和HTC是完全基于 PC 架构的。平台是基于 windows 和 Steam,从目前来看,Steam OS 还不是一个适合的平台,效率太慢。他们的这个市场的目标完全是基于这种消费端的,消费电子,从玩游戏、工程和企业级的市场。未来Oculus 和 HTC应该可以实现非常好的这种对于坐、站,在房间内的这种自由走动。目前 HTC 是这方面做的最好的,Oculus rift 和SONY都还有一些差距,只能在相机可视范围之内,尤其在这个自由走动方面还不能做到很自由的(因为是线缆方式)。HTC/Valve 和 facebook 都在花大量的精力开发交互系统, 交互系统能够实现手势、手指的交互。显示分辨率上, Oculus 和 HTC要达到单眼超过 2.5K-3K 左右的一个分辨率。 在这样一种系统下面,未来的这种系统如果能够达到这些基本的性能指标,企业级市场可以大规模应用, Sony也可以做到坐、走动,但是Sony跟PC 做的还是不一样,可能是在一个比较狭小的空间做到这个走动。那么对于分辨率来讲的话,SONY的理念是要做到高性价比,将来能够针对 300 美元、400 美元,低于400 美元这个市场。基于 PS4 的 PSVR 在体验和价格上找到了一个很好的平衡点。

【三大厂参数与对比】Oculus Rift CV1:优势在于视角范围、屏幕分辨率、刷新频率均是目前顶级水平。Oculus 是全球第一家量产出消费级 VR 头显的厂商,已经在 VR 消费者群体中积累了大量的粉丝用户和原创消费者群体中积累了大量的粉丝用户和原创 VR 内容开发团队,其开源的架构和开发者工具被广泛采用。同时被内容开发团队,其开源的架构和开发者工具被广泛采用。同时被 Facebook 收购之后,在内容制作、市场推广、资金支持等方面得到了 Facebook大力的支持。不足之处在于目前搭配的单摄像头式位臵跟踪设备,在空间追踪效果方面远不如HTC Vive,Oculus Touch手柄要到2016 年 10 月出货,目前需要使用Xbox手柄替代。

HTC Vive :优势在于搭配的空间位臵追踪设备,可以在大约16平米的范围内实现位置追踪,拥有非常不错的交互体验。同时 Viveport应用平台和 Steam VR 应用平台可以提供大量游戏、娱乐等应用。缺点在于高达 799 美元的价格令部分消费者望而却步,如果配合官方推荐的高性能美元的价格令部分消费者望而却步,总价格接近 2000美元。

索尼 PSVR:优势在于索尼的 PS4产品全球出货达到 3600万台,该 VR 产品不需要配合高性能电脑使用,对于索尼 3600 万PS4 用户来说,可以直接与 PS4 无缝衔接。同时,PSVR的价格在三大头显里最低。 缺点在于空间位臵追踪方面不如 HTCVive,PS4的硬件配置不如高性能电脑,将无法发挥出最优的VR体验。

【三大厂用户体验】在用户体验方面,具体情况如下:

HTC vive:拔得头筹,HTC Vive 拥有目前最高的分辨率、最广的视场角度、最宽广的运动范围(约 16平米)和最精细的运动检测(激光 Lighthouse追踪系统)。尤其是搭配的空间位臵追踪器,借助激光追踪系统,可以为消费者提供 16线平米范围内的精准运动检测,获得了消费者的一致好评,两只无线 VR 控制手柄完美的实现精确、灵敏的人机交互体验。控制手柄完美的实现精确、灵敏的人机交互体验。

Oculus Rift CV1:在延迟方面做得最佳,显示效果出众,优质的沉浸感、高清的显示屏、宽阔的视场、敏捷的手柄交互等方面不属输于任何一款 VR 头显,只是在空间位置追踪方面,采用的是红外摄像头位置追踪,在移动范围和精准度方面不如 HTC Vive 。在交互方面 Oculus Touch 手柄要到 2016 年 10月出货,目前需要使用Xbox 手柄。

索尼的 PSVR: 由于搭配 PS4使用,不需要借助高性能的 PC,尽管可以为部分消费者节省花费,但是,尽管可以为部分消费者节省花费,但是 PS4 的硬件配置(尤其是显卡水平)还难以与顶配 PC 相比,这限制了PSVR的沉浸感和临场感效果。同时搭配的 PS Camera 和 PS Move 手柄在灵敏度方面不如 Vive 和Oculus 。但是在屏幕刷新频率方面,PSVR 最高可以达到 120Hz,远超其他对手,使得 PS VR的延迟时间可以低至18ms。整体而言,仍然是远胜于目前绝大多数其他设备,并且 399美金的价格体现了高性价比选择。

(2)移动一体机

移动头戴一体机是可以独立运转的计算机,配合设备自带的显示系统,不需要其它辅助设备就可以完成 VR 的核心功能。移动头戴一体机自身集合了 CPU、GPU 等运输芯片,用户可以脱离辅助设备和连接线,通过声音和手势与虚拟世界实现交互,利用wifi或蓝牙等网络连接实现数据传输交换。但由于处理三维图像需要的数据容量和运算速度远高于传统二维终端。简单来说,移动一体机是一台自带了内置多核处理器的微型电脑并集成了蓝牙,Wi-Fi 元件,独立于手机和电脑的 VR 装置。这种装置脱离了必须连接电脑带给用户的束缚,使得用户在行动上能够更加自由,但是,其在功耗、运算能力以及存储能力上的局限使得该类产品在推广上还有些难度。

VR一体机的应用潜力超出传统的VR设备,未来有望广泛地应用于办公、社交等日常生活场景之中。一体机可以将虚拟画面与用户面前的真实画面相叠加,结合手势感应等交互功能,可以替代目前的笔记本电脑、智能手机的展示、办公和通讯功能。在传统 VR设备的游戏和影音娱乐方面,VR 一体机的视网膜成像和光场成像等技术和现实场景结合,也将创造新的叙事可能性。

【眼镜盒子】

(1)插入手机的眼镜盒子

VR 眼镜盒子是目前市面上结构最为简单且价格最大众化的 VR 设备,它由谷歌于 2014 年6 月份首先发布。从结构上看,该设备并不十分复杂,主要构成就是一套可以 DIY 的纸板镜架、一对光学镜片、用户的手机以及 APP 上的应用,便可让用户观看立体的虚拟影像。由于这种产品结构简单,成本低廉,谷歌的Cardboard 一经问世,便被国内外大小厂商争相模仿。总的来说,这种产品适合 VR 生产商早期发展,利用简单、廉价而又能够在一定程度上体验虚拟现实环境从而打开市场,又能够结合 APP 应用以及平台迅速创建自己的 VR 产业生态。

(2)加显示屏的 VR眼镜

上面所介绍的眼镜盒子尽管价格低廉,但是其制作过于简陋,故而只能够沦为 VR 硬件设备市场的“零食”,而 VR 眼镜带上了自身的显示屏以及图像处理装置以后,相比上述手工工艺品般的眼镜盒着实“进化”了不少。尽管这种设备尚不能脱离手机,不算独立的电子设备,但其自身较手机高得多的图像处理能力却能够让用户获得更强的沉浸感。 2014 年,三星联合 Oculus推出的一款名为 Gear VR 的虚拟现实眼镜, 便是该类产品的代表作。虽然 Gear VR 尚不能脱离手机成为一个独立的电子设备,但是连接手机后,用户可以在设备侧面靠近太阳穴的位置上进行一些操作,不光是可以看图片和视频,还可以玩一些简单的虚拟现实游戏,这类设备,可以说是 VR 头显结构由简入繁的开始。

(3)主要问题

眼镜盒子目前更多是一种手机VR的模式,这种模式面临计算能力、电池技术、头部跟踪的问题。

第一个是计算能力,做图形需渲染,需要超过比方说 1080P、60 针这样子一种规格,是目前的这种 GPU 的性能的 4-16 倍以上,尤其是你将来要做到更好的 VR,这样子的视频的分辨率的话,远远超过目前的 GPU、CPU 的处理能力。

第二个就是电池技术, 在这种 GPU 和高速的内存,它需要的这个功耗是相当的庞大,我不知道在座有没有体验过一些手机 VR 的东西,基本上如果 VR 用一段时间,用十几分钟以后非常非常的烫。

第三个就是头部跟踪。 头部跟踪是一个非常关键的技术, 可以说是至关紧要的 VR 的技术。手机的头部跟踪较为低端,这种跟踪即使把延时做的低,也会导致人的头晕、恶心现象。

【输入、交互等其他设备】

虚拟现实给人最强的冲击是其对现实模拟的沉浸感,但如果输入端还是采用鼠标、键盘、手柄,用户体验将大打折扣。新的输入交互还在探索和创新阶段,目前主要分为类似传统手柄的感应操作杆、手势识别与手势捕捉装备、动作捕捉设备等。

(1)感应操作杆

VR 操作杆属于局部动作追踪,其采用惯性传感器、震动马达,有些通过外部摄像头实现手柄的位置追踪。使得用户通过操纵VR 操作杆可以在虚拟场景中自由参观。与传统的游戏手柄一样,VR 操作杆还可以通过按钮方式进行人机交互,并通过震动马达的方式实现反馈,增强使用者的沉浸感。VR 操作杆还具备结构简单、性能稳定、成本低廉、使用方便的优点,现阶段适用于家庭,并且对现有的游戏兼容性好,可移植性强。目前国际三大 VR 设备厂商 Sony,Oculus,HTC 还是采用这种方式来作为 VR 输入的解决方案。

VR 操作杆的缺点是:其对于手部关节的精细动作无法真正还原,其动作感应精度还是打不到用户的要求。作为传统游戏的输入设备,手柄可能是最早被大规模使用、甚至成为输入标准之一的VR输入设备。不过手柄在游戏之外的VR应用场景中会有局限。

(2)手势识别与手势动作捕捉

2014年底,Oculus收购了做手势识别的公司Nimble Sense。一时间,“VR交互之战中手势识别要(HTC Vive头显和手柄)胜出”的呼声甚嚣尘上。手势识别有不少优势,比如,它是比手柄更自然的一种手部交互方式,学习成本低并且可应用的场景也更丰富。目前,手势识别有两种思路:一种是通过光学追踪,一种是通过带有丰富传感器的手套或机械骨骼。

光学追踪的代表是LeapMotion,国内有微动、Usens等。因为不用在手上额外穿戴设备,在移动VR头显上直接集成光学追踪部件,作为移动VR交互的解决方案将是一件可行的事情。普遍来说,光学追踪的缺点在于传感器的识别精度不够高,对精确到每根手指的细微动作无法识别,并且使用起来有视场的限制。不过,LeapMotion刚发布了可以实现完整十指追踪的套件Orion,目前是第一家。但仍然要面临无法反映景深以及长时间操作所带来的疲劳感问题,这会一定程度上局限用户的使用场景。与光学追踪相比,戴在手上的手套或机械骨骼在输入精度上能有明显的提高,并且没有视场的限制。而能实现力反馈的手套则交互体验更好,比如Ximmerse,能让人有真实的持握感。

手势捕捉技术主要通过摄像头和红外感应器捕捉用户的手部动作,使用户可以用手代替鼠标、键盘、触摸屏的功能。手势识别技术提供更加自然的交互模式和更高的自由度,可以支持更加复杂的游戏、办公、 社交等 VR 应用,因此成为硬件设备厂商的追逐对象。 Oculus于 2014 和 2015 年相继收购了手势识别技术公司 Nimble VR 和 Pebbles Interfaces, 未来将通过摄像头感应的方式进行手势识别追踪,取代原有手柄控制器。手势捕捉系统可以随头显设备发售或是独立销售。

(3)动作捕捉设备

动作捕捉(Motion Capture )技术可以更为精确地还原用户肢体动作,使用户在虚拟世界中活动并触发交互事件,提供更好的互动体验。动作捕捉技术已经广泛地应用在动画制作、模拟训练、生物力学等领域,其既可以运用于 VR 内容制作,也可以运用于用户交互。用户身穿带有数十个传感器的服装,通过感应人体各部位关节运动,通过电脑 3D 建模可以在低延迟情况下精确地还原人体动作。

KAT创始人庞晨认为只有两种交互方式是最接近人体自然动作习惯的:一种是能实现一比一位移的动作捕捉方案,以诺亦腾为代表;另一种则是结合动作捕捉和人体工学设计的万象行动平台,以Omni和KAT Walk为代表。并且,这两类解决方案能让用户获得完全的沉浸感和高精度的动作还原,真正进入虚拟世界。

常见的动作捕捉技术是惯性动作捕捉和光学动作捕捉:前者靠穿戴惯性传感器设备实现;后者则需要贴上发光点等标志,通过对特定光点跟踪来完成运动捕捉。以诺亦腾发布的多人交互解决方案Project Alice为例,整套系统包括头显设备、惯性动作捕捉服、光学跟踪系统、动作手套、背负式计算机等设备,具备毫米级精度和低于20毫秒的延时,适用的空间范围可以定制化无限延展。但从易用性、成本、性能等多方面看,这样的交互解决方案只适用于重度的商用场景,如影视制作、主题公园、数字化展厅等。

KAT Walk的成本要远低于诺亦腾一套解决方案,但依然不适用于家用场景。不同于诺亦腾,KAT定位于偏重度的娱乐消费场景,以线下VR体验店为主,还包括电玩城、网吧、科技馆等。除了动作,人类与这个世界的沟通还有很多自然到让人意识不到的方式,比如声音、眼神、表情、呼吸、甚至脑波。而基于这些交互方式,国内外已经有一些厂商在积极尝试。其中,眼球追踪是最受关注的。对人眼位置的检测能够为当前所处视角提供最佳的3D效果,使VR头显呈现出的图像更自然、延迟更小。同时,由于眼球追踪技术可以获知人眼的真实注视点,从而得到虚拟物体上视点位置的景深。所以,一些VR从业者认为眼球追踪技术将成为解决眩晕的重要技术。七鑫易维、青研科技等公司都在研究眼球追踪,但还没有成型的产品出来。

目前动作捕捉设备也有基于计算机视觉,惯性传感器和马克点等各种技术解决方案。其中,基于计算机视觉的捕捉设备最为发展成熟,目前国际上最具代表性的分别是 Leap Motion、微软的 Kinect 以及英特尔的 RealSense 技术。而惯性传感器和马克点捕捉技术最初应用于电影拍摄和游戏开发, 而 VR 市场的升温也会带动动作捕捉设备的快速发展。近年来飞速发展的传感器技术让传感器的尺寸被制作得越来越小、价格越来越低,使得惯性动捕成为一项有前景的技术。这类厂商有很多比如成立于 2001 年的美国厂商 Inertial Labs 的产品 3DSuit 系统、成立于 2000 年的美国厂商 Xsens 的 Moven 系统。国内的有诺亦腾的产品 Perception Neuron,其表现并不逊色于国外产品。基于马克点的光学动作捕捉系统因为需要占据一定的空间,而且价格也比较昂贵。虽然精确度较高,但用于消费级 VR 市场的可能性不大。然而,VR 主题公园等商用市场则十分适合。

【综评】

VR精确性和沉浸感提升建立在传感系统和交互输入设备的基础之上。在头显设备之外,VR周边外设硬件将迅速发展。目前考虑到成本和技术因素,主流VR产品的核心集中在头显设备(PC 头盔或手机盒子),在感应和输入设备方面大多采取了较为简单的解决方案,使用既有运用于游戏主机和智能手机等设备中的周边硬件来满足 VR 设备的感应和交互需求。 未来针对 VR 系统的专业化感应和输入设备将成为 VR 硬件的标配, 并大大扩展 VR 应用场景和用户体验。未来眼球追踪、手势识别、动作捕捉是感应和输入设备的三大发展方向。

2.5 VR 视频内容的制作设备

VR 的游戏和动画可以比较容易地创作,但是拍摄适用于 VR 设备的视频则需要视频拍摄设备能够以 360 度全方位拍摄,对设备的技术要求很高。目前支持全景摄像的有 Google 与户外运动相机制造商合作的 Jump,诺基亚的 OZO。国内的一些初创企业暴风魔镜、Wipet、完美幻境、Insta 360、UCVR 也推出了自己的产品。但目前来说国内的产品还是针对消费级市场,其拍摄的视频没有 3d 的效果,因此并不能完全称之为 VR 视频。目前 VR 视频源的制作还是需要依赖国外的工业级设备,这部分市场将被高端的设备提供商占据。

2.6 硬件市场评析

目前眼镜盒子和加显示屏的 VR 眼镜由于体验欠佳,技术发展呈现瓶颈,将是各厂家试水 VR 市场的试点产品, 更多的是一种过渡性和体验性产品,核心优势在于便利、低价和短暂性体验,不代表未来VR发展趋势。而PC 端的 VR 输出设备兼顾了良好的用户体验和成本,同时可以利用现有的计算资源,将是未来2-3 年 VR 设备的主流,但PC级一体机在移动性与性能方面有待进一步提升,PC一体机是目前的VR深度体验工具。最终代表未来发展方向的将是移动头显一体机,目前一体机在性能与体验方面较差,走向成熟需要一定过程。

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