2023虚拟现实产业布局白皮书

虚拟现实产业布局白皮书——虚拟动点AI 时代虚拟现实产业领创者2023 年 5 月 前言虚拟现实技术作为引领全球新一轮产业变革的重要力量， 正在不断催生新场景和新业态。在 2021 年发布的《国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》中，虚拟现实（VR）和增强现实（AR)已被列入重点发展方向，将迎来长足发展。然，不问来处，何知前路？于是，我们尝试探寻历史上工业革命、移动互联网革命这两波重要浪潮的“ 发起-高潮-平稳”历程，尝试推断出：人类通往虚拟世界的节奏依然遵从技 术成熟、商业可行、市场增量空间三个维度。底层技术框架：硬 件，软件，内容， 硬件、网络层、计算力、虚拟平台、协议和标准、支付方式、内容、服务和资产、消费者行为。商业可行性：相较于C端元宇宙目前仍有数据隐私、硬件设备发展不足等问题，B端制造业、商业的落地应用可能会到来得更快。B端与C端不同，主要聚焦在解决现实问题、降低沟通成本、加速项目落地，如军事航空、工业仿真、影视娱乐、医疗、教育等。市场增量空间：根据 IDC 对市场的预测，前瞻预计到 2026 年我国 AR/VR 行业市场规模将超 130 亿美元。2026 年 VR 游戏、VR 培训和 VR 协作预计将在中国成为 VR 主要应用场景，三者合计占比超过50%。按现在的底层技术、商业可行性，虚拟现实的 B 端场景化突破已不远。 目录前言 ..................................................................... 21. 关于虚拟现实 .......................................................... 11.1 虚拟现实的概念 ..................................................... 11.2 虚拟现实产业链 ..................................................... 21.3 虚拟现实的关键技术 .................................................. 41.3.1智能显示：MicroLED 是 VR/AR的终极显示方案 ...................... 41.3.2感知交互：自然化、情景化、智能化 ................................ 51.3.3渲染计算：软硬耦合、质量效率兼顾 ................................ 61.3.4网络传输：5G+ 千兆网络支撑虚拟现实全场景应用 ..................... 61.3.5内容制作：交互性体验和支撑工具快速发展 .......................... 72.虚 拟动点关于虚拟现实产业的布局及能力 ................................... 82.1 业务定位与产业布局 .................................................. 82.2 虚拟动点的核心能力 ................................................. 102.2.1空间计算 ....................................................... 102.2.1.1 光学动作捕捉技术及产品 ...................................112.2.1.2 惯性动作捕捉技术及产品 ...................................182.2.1.3 光惯融合系统及产品 .......................................212.2.1.4 基于 3D 深度摄像机的动作捕捉 ..............................212.2.1.5 表演捕捉系统 .............................................222.2.2AI 赋能虚拟现实 ................................................ 272.2.2.1 数字人交互 ...............................................282.2.2.2AIGC 生成数字人 ...........................................302.2.2.3AIGC 赋能内容制作 .........................................312.2.2.4 基于 RGB 摄像机的动作捕捉技术 .............................322.2.2.5 建立动作数据资产（交易）平台 .............................322.2.2.6 建立动捕技术云平台 .......................................332.2.2.7 动捕数据赋能 AI 大模型 ....................................342.2.3数字孪生：可操作+可计算+可视化 ................................. 352.2.3.1 工业元宇宙体系的关键底座 ................................ 362.2.3.2 人工智能赋能数字孪生城市 .................................372.2.4智能显示技术 .................................................. 382.2.4.1 Micro LED：虚拟现实的终极显示方案 ....................... 382.2.4.2 量子点技术：点亮世界第一款 AR/VR 用 2 微米全彩 NPQD Micro LED阵列 ............................................................ 413.虚 拟动点数字技术赋能虚拟现实商业落地 .................................. 43 3.1 强国：以作训为主的航空航天、军警安防系统 ........................... 443.2 兴业：以行业为场景的商业应用 ....................................... 463.2.1虚拟现实+工业仿真 .............................................. 473.2.2虚拟现实+影视制作 .............................................. 493.2.3虚拟现实+游戏娱乐 .............................................. 543.2.4虚拟现实+医疗行业 .............................................. 553.2.5虚拟现实+智慧教育 .............................................. 593.2.6虚拟现实+体育训练 .............................................. 613.2.7虚拟现实+展馆展示 .............................................. 643.2.8虚拟现实+文化旅游 .............................................. 683.2.9元宇宙体验馆 ................................................... 703.3 惠民：智能电视+AI 数字人走进家庭 ................................... 724、 共建虚拟现实产业生态 ................................................. 744.1 遍布全球的合作伙伴及营销网络 ....................................... 744.2 共建动作捕捉开发生态平台（开发者社区） ............................. 75参考文献 ................................................................ 76 11. 关于虚 拟现 实1.1 虚拟现实的概念虚拟现实由来已久，钱学森院士称其为“灵境技术”，指采用以计算机技术为核心的现代信息技术生成逼真的视、 听、触觉一体化的一定范围的虚拟环境，用户可以借助必要的装备以自然的方式与虚拟环境中的物体进行交互作用、相互影响，从而获得身临其境的感受和体验。随着技术和产业生态的持续发展，虚拟现实的概念不断演进。业界对虚拟现实的研讨不再拘泥于特定终端形态， 而是强调关键技术、产业生态与应用落地的融合创新。本书对虚拟（增强）现实（Virt ual Reality，VR/Augmented Reality，AR）内涵界定是：借助智能显示、感知交互、渲染处理、网络传输和内容制作等新一代信息通信技术， 构建身临其境与虚实融合沉浸体验所涉及的产品和服务。扩展现实（Extended Reality，XR）技术，是指通过计算机技术和可穿戴设备产生的一个真实与虚拟组合、可人机交互的环境，是 AR、VR、MR 等多种形式的统称。三者交互融合，实现虚拟世界与现实世界之间无缝转换的“沉浸感”体验。目前，我国虚拟现实关键技术进一步成熟， 在画面质量、图像处理、动作捕捉、3D 声场、人体工程等领域有了重大突破，产品供给日益丰富，应用创新生态持续壮大，已形成基本完整的虚拟现实产业 2链和产业生态，虚拟现实产业市场规模不断扩大，取得了阶段性成果。1.2 虚拟现实产业链虚拟现实产业链条很长， 主要分为硬件终端、软件系统、场景应用和内容生产。图 1：虚拟现实产业链硬件终端方面，主要分为终端外设及关键器件， 其中终端外设包括以 PC 式、一体式、手机伴侣与云化虚拟现实终端，以及手柄、全向跑步机等感知交互外设。关键器件主要包括芯片、屏幕、传感器、光学镜片等。软件系统方面，主要涉及面向虚拟现实的操作系统、开发引擎、SDK、API 等开发环境/工具，以及全景相机、3D 扫描仪、光场采集设备等音视频采集系统。场景应用方面，聚焦文化娱乐、教育培训、工业生产、医疗健康、商贸创意等领域，呈现出“虚拟现实+”大众与行业应用融合创新的特点。文化娱乐以游戏、视频等强弱交互业务为主，在数量规模上占据主导，商贸创意可有效提升客流量与成交率， 主要包括地产、电商、时尚等细分场景，工业生产与医疗健康应用早期局限于培训指导，目前开始逐渐向产品设计、生产制作或临床诊疗等更为核心的业务领域 3拓展。内容渠道方面，除互联网厂商主导的内容聚合与分发平台外， 包含电信运营商发力的电信级云控网联平台， 以及自助 VR 终端机、线下体验店与主题乐园等线下渠道。来源：中国信通院、VR PC 整理图 2：虚拟（增强）现实产业地图（2020） 41.3 虚拟现实的关键技术结合虚拟现实跨界复合的技术特性， 可划分为“五横一纵”的技术架构。其中，“五横”是指智能显示、感知交互、网络传输、渲染计算与内容制作，“一纵”是指 XR（VR/AR/MR）。1.3.1 智能显示：Micro LED 是 VR/AR 的终极显示方案在近眼