虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)加速應(yīng)用，與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合
前沿技術(shù)引領(lǐng) 產(chǎn)業(yè)實(shí)打?qū)嵃l(fā)展（創(chuàng)新驅(qū)動(dòng) 開辟新領(lǐng)域③）
來源：人民日?qǐng)?bào) 發(fā)布時(shí)間：2023-03-27 08:50:14
游客在黑龍江哈爾濱冰雪元宇宙體驗(yàn)中心體驗(yàn)“雪地飛車”項(xiàng)目。新華社記者 張 濤攝
習(xí)近平總書記指出，要加快新能源、人工智能、生物制造、綠色低碳、量子計(jì)算等前沿技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣，支持專精特新企業(yè)發(fā)展。
作為新一代信息技術(shù)的前沿方向、數(shù)字經(jīng)濟(jì)的前沿領(lǐng)域，近年來，以AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）等為代表的XR（擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)）技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)方興未艾。當(dāng)前我國的XR技術(shù)的現(xiàn)狀如何？在哪些新領(lǐng)域落地應(yīng)用？發(fā)展前景如何？記者進(jìn)行了采訪。
以虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等為代表的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速
在虛擬電站中，通過AR將豐富的虛擬信息疊加在真實(shí)的設(shè)備上，幫助巡檢工人更高效地檢查設(shè)備狀態(tài)、識(shí)別設(shè)備故障；戴上VR眼鏡，就能和遠(yuǎn)在另一個(gè)城市的好友遠(yuǎn)程打一場(chǎng)乒乓球，擊拍、回拍，幾乎感受不到時(shí)延。
一般說來，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)是一個(gè)綜合性的概念，指通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和可穿戴設(shè)備產(chǎn)生的一個(gè)真實(shí)與虛擬組合、可人機(jī)交互的環(huán)境和其中的內(nèi)容，包括VR、AR和MR（混合現(xiàn)實(shí)）。
VR、AR、MR雖然都為用戶提供虛擬體驗(yàn)服務(wù)，但在技術(shù)上有一定差異：VR是利用計(jì)算機(jī)模擬創(chuàng)建一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真；AR可理解為“真實(shí)世界+數(shù)字化信息”，是一種將計(jì)算機(jī)構(gòu)建的虛擬物體、場(chǎng)景或系統(tǒng)提示信息疊加到真實(shí)場(chǎng)景之上的技術(shù)；MR是指合并了現(xiàn)實(shí)和虛擬世界而產(chǎn)生的新的可視化環(huán)境，用戶可在其中與物理對(duì)象、數(shù)字對(duì)象共存，并實(shí)時(shí)互動(dòng)。
就成熟度而言，當(dāng)前以虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等為代表的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，技術(shù)、市場(chǎng)應(yīng)用發(fā)展較快。其中，我國虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)初步構(gòu)建起以技術(shù)創(chuàng)新為基礎(chǔ)的生態(tài)體系，正邁入以產(chǎn)品升級(jí)和融合應(yīng)用為主線的發(fā)展窗口期。數(shù)據(jù)顯示，2019年至2021年，我國虛擬現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)規(guī)模從282.8億元增長至583.9億元，預(yù)計(jì)今年將突破1000億元。
記者在山東濰坊高新區(qū)元宇宙科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園看到，這里集聚了上百家從事硬件生產(chǎn)、軟件開發(fā)、內(nèi)容制作的創(chuàng)新企業(yè)，產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈逐漸形成。
園內(nèi)的新科視典（山東）數(shù)字科技有限公司已開發(fā)多個(gè)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)打造的教育、文旅項(xiàng)目，把課堂、展廳“搬進(jìn)”了虛擬現(xiàn)實(shí)空間。“過去，我們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上進(jìn)行信息交互，更多是在個(gè)人電腦或移動(dòng)端上，而虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)正給我們提供一個(gè)新的入口。”新科視典聯(lián)合創(chuàng)始人李強(qiáng)說，“擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)是高度多元化的新產(chǎn)業(yè)，硬件能力要提升，軟件和內(nèi)容也需要提升，包括存儲(chǔ)、運(yùn)算、網(wǎng)絡(luò)等，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)短板，都會(huì)影響用戶的整體體驗(yàn)。”
“融合、交互、協(xié)同”是新一代信息技術(shù)發(fā)展的突出特點(diǎn)，也是帶動(dòng)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)相關(guān)產(chǎn)業(yè)飛躍的關(guān)鍵詞，既包括與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、5G的融合創(chuàng)新，也包括硬件、軟件、內(nèi)容方面的協(xié)同創(chuàng)新。
“比如，VR在硬件、軟件、內(nèi)容上是一種耦合共生、互相促進(jìn)的關(guān)系。硬件技術(shù)和性能上的提升，會(huì)帶動(dòng)軟件研發(fā)和內(nèi)容制作上的高幀率、高清渲染、高沉浸度，給用戶更好的使用體驗(yàn)；軟件、內(nèi)容上的豐富和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展也有助于帶動(dòng)行業(yè)發(fā)展，擴(kuò)大硬件設(shè)備的市場(chǎng)需求，促進(jìn)硬件技術(shù)的突破和提升。”智能穿戴設(shè)備企業(yè)PICO的消費(fèi)市場(chǎng)負(fù)責(zé)人易煊說。
易煊說：“在技術(shù)特性上，VR需要通過計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互、近眼顯示等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，這就需要研發(fā)者深入了解這些技術(shù)，并在其中找到連接點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。”
技術(shù)創(chuàng)新對(duì)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要
走進(jìn)位于山東省濰坊市的歌爾股份有限公司，光波導(dǎo)、折疊光路、自由曲面……搭載著各種聲、光、電新技術(shù)的VR、AR設(shè)備佩戴起來輕便舒適，顯示清晰。AR眼鏡可以使佩戴者同時(shí)看到物理世界與數(shù)字對(duì)象，需要新型的光學(xué)顯示技術(shù)。
“以光波導(dǎo)技術(shù)為例，要在一個(gè)外觀像普通眼鏡的鏡片上顯示圖像，需要在鏡片上做復(fù)雜的微納光學(xué)結(jié)構(gòu)，通過光學(xué)技術(shù)把微型顯示屏的圖像信號(hào)傳導(dǎo)到人眼中來，這背后要利用光的衍射效應(yīng)、納米壓印加工等非常復(fù)雜的原理和工藝，屬于高精尖的技術(shù)。” 歌爾股份產(chǎn)品經(jīng)理李雙龍說。
一副與普通眼鏡重量差不多的AR眼鏡，需要用到非常多的減重和小型化技術(shù)。李雙龍介紹：“AR眼鏡是要長時(shí)間佩戴的，所以輕便、小巧是很重要的需求。以前用的大部分材料是塑膠、鎂合金，我們研發(fā)、應(yīng)用了碳纖維材料和新型輕金屬材料，能夠減重30%以上；在縮小體積方面，用到了高度集成的系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)，在集成復(fù)雜功能的同時(shí)，使體積更小。”
技術(shù)上的創(chuàng)新對(duì)于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。歌爾股份營銷副總裁常剛認(rèn)為，VR、AR設(shè)備是多技術(shù)、多感知交互融合的系統(tǒng)性平臺(tái)產(chǎn)品，在光學(xué)、聲學(xué)、材料、封裝技術(shù)等方面都有很高的要求。近年來，以近眼顯示技術(shù)、關(guān)鍵器件制造為代表的技術(shù)突破，明顯改善了VR、AR設(shè)備佩戴的舒適性。壓縮屏幕到人臉距離的同時(shí)，能夠保持畫面、聲音的清晰度，提升了用戶體驗(yàn)。
追蹤定位、感知交互等技術(shù)也是擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)突破的方向。“PICO在這些方面加大研發(fā)投入力度，取得了積極進(jìn)展。在新產(chǎn)品中我們配置了毫米級(jí)精度和毫秒級(jí)延時(shí)的空間定位技術(shù)。后續(xù)還會(huì)在眼動(dòng)追蹤、面部追蹤、自動(dòng)瞳距調(diào)節(jié)等功能上有更進(jìn)一步的升級(jí)。”易煊說。
“虛擬世界中，三維數(shù)據(jù)是最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，就像搭積木一樣，沒有數(shù)據(jù)支撐，VR、AR等就會(huì)成為空中樓閣。”據(jù)景致三維元宇宙產(chǎn)業(yè)研究院負(fù)責(zé)人王文新介紹，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，離不開基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，因此也需要全自動(dòng)3D圖像采集便攜設(shè)備、快速低成本建模應(yīng)用軟件等數(shù)據(jù)工具的創(chuàng)新研發(fā)。
融合應(yīng)用的創(chuàng)新生態(tài)正在形成
截至2022年底，已有20多個(gè)省份發(fā)布虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)相關(guān)建設(shè)規(guī)劃。近年來，各地各部門持續(xù)加強(qiáng)政策支持和規(guī)劃引領(lǐng)，工信部等先后出臺(tái)《關(guān)于加快推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》《虛擬現(xiàn)實(shí)與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2022—2026年）》等，助力相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。據(jù)賽迪研究院預(yù)測(cè)，2025年國內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望超2500億元。
一方面，VR、AR、MR等領(lǐng)域創(chuàng)新活躍；另一方面，更需要持續(xù)創(chuàng)新。聯(lián)想集團(tuán)較早開始布局AR研發(fā)，并將虛實(shí)映射、虛實(shí)疊加、虛實(shí)聯(lián)動(dòng)等技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)、維修等各個(gè)環(huán)節(jié)，提升產(chǎn)業(yè)智能化水平；浪潮集團(tuán)2022年發(fā)布了服務(wù)于大規(guī)模、高復(fù)雜、高逼真數(shù)字場(chǎng)景協(xié)同創(chuàng)建的服務(wù)器……隨著企業(yè)創(chuàng)新主體的不斷發(fā)力，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)日益夯實(shí)，融合應(yīng)用的創(chuàng)新生態(tài)正在形成。
同心視界智能科技有限公司成立于2017年，布局研發(fā)量子點(diǎn)顯示材料，向產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)進(jìn)軍。“量子點(diǎn)顯示材料主要應(yīng)用于QLED顯示技術(shù)，將解決VR、AR顯示屏幕畫質(zhì)不清晰、眩暈等問題。”公司總經(jīng)理張培順說，“在高科技行業(yè)，競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，我們必須積極搶占技術(shù)制高點(diǎn)。”
技術(shù)是“虛擬”的，產(chǎn)業(yè)發(fā)展卻是實(shí)打?qū)嵉摹?023年2月，濰坊出臺(tái)《濰坊市打造元宇宙技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)之都行動(dòng)計(jì)劃（2023—2026年）》，從產(chǎn)業(yè)技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)鏈條延伸等五方面發(fā)力，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)調(diào)發(fā)展，打造結(jié)構(gòu)合理、生態(tài)完善的產(chǎn)業(yè)體系。
產(chǎn)學(xué)研用高效協(xié)同、大中小企業(yè)融通的創(chuàng)新體系在加快構(gòu)建。在濰坊，已形成了以歌爾股份為“鏈主”企業(yè)，共達(dá)電聲、華光光電等為骨干的消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)鏈、光電產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈。當(dāng)?shù)?0所職業(yè)院校有近半開設(shè)了“元宇宙”相關(guān)專業(yè)，依托院校打造的山東省虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)基地每年培養(yǎng)相關(guān)人才1200余人。
責(zé)任編輯：平小娜
