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政策力挺!虚拟现实再度站上风口,细分产业链机会全梳理
NOVNO
2022-11-10 08:53:07

近期,政策的支持将虚拟现实产业再度推上了风口。

日前,工业和信息化部、教育部、文化和旅游部等五部门联合印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》。

《行动计划》提出,到2026年,三维化、虚实融合沉浸影音关键技术重点突破,新一代适人化虚拟现实终端产品不断丰富,产业生态进一步完善,形成若干具有较强国际竞争力的骨干企业和产业集群。到2026年,我国虚拟现实产业总体规模(含相关硬件、软件、应用等)超过3500亿元,虚拟现实终端销量超过2500万台,培育100家具有较强创新能力和行业影响力的骨干企业,打造10个具有区域影响力、引领虚拟现实生态发展的集聚区。

同时,《行动计划》特别提到了虚拟现实在工业生产、文化旅游、教育培训、体育健康、商贸创意、智慧城市等应用领域实现突破。

虚拟现实技术(英文名称:Virtual Reality,缩写为VR),其基本实现方式是以计算机技术为主,利用并综合三维图形技术、多媒体技术、仿真技术、显示技术、伺服技术等多种高科技的最新发展成果,借助计算机等设备产生一个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟世界,从而使处于虚拟世界中的人产生一种身临其境的感觉。从技术及成像特性层面,虚拟现实主要分为三类:虚拟现实VR、增强现实AR和混合现实MR。

 虚拟现实产业链包含硬件、软件、内容制作与分发、应用与服务等环节。其中,硬件核心技术涉及传感器、显示屏、处理器、光学设备等;软件技术以内容制作相关建模技术、绘制技术、全景技术、仿真技术为主。

硬件

硬件环节包括虚拟现实技术使用的整机和元器件,按照功能划分可分为核心器件、终端设备和配套外设三部分。核心器件方面,包括芯片、显示器件、传感器、通信模组等;终端设备方面,包括具备手势识别、追踪定位和体感交互的各类整机设备;配套外设方面,包括手柄、摄像头、体感设备等视/触/力觉反馈装置等。

1、传感器

传感器设备可赋予物体感知压力、气味、光线、温度等指标的信息检测能力,在信息处理层面包括数据传输、存储、显示、记录等功能。随落地场景不断拓展(机械加工、智能手机、汽车制造等),传感器向智慧化、云化、多元化方向发展,在规格上趋于微型化、系统化。虚拟现实是对现实世界的高精度仿真,其硬件设备对传感器数据传输精度和速率要求较高,多采用 IMU 惯性传感器、动作捕捉传感器及其他类型传感器。

2、屏幕

屏幕显示方式包括直视显示、微显示等,直视显示多应用于电视、手机、平板电脑、笔记本电脑等设备。虚拟现实设备属于直视型设计人眼可见画面设备,其直视显示方式主要包括 LCD、OLED 两种。虚拟现实屏幕呈像效果受视场角、分辨率、像素密度等因素影响。现阶段具备虚拟现实屏幕研发制造能力的企业包括京东方、创维、三星、Kopin、JDI 等;远期随显示屏产业链技术成熟,虚拟现实屏幕成本有望持续降低。

3、感知交互器件

感知交互器件方面,核心器件加速成熟有力支撑交互体验升级。摄像头+IMU(惯性测量单元)、inside-out(内向外追踪定位)和头手 6DOF(六自由度)的视觉方案成为中高端 VR 一体机的主流配置。基于 XR2 芯片方案能够满足视觉运算需求,且有成熟稳定的算法。AR 终端逐步配置计算机视觉模组,具备感知交互能力,HoloLens2、Magic Leap one、Nreal light 等主流 AR 眼镜均具备手势识别功能。

4、光学透镜

虚拟现实硬件设备核心光学组件为透镜。为在虚拟视觉环境中实现自然画面深度、扩大视觉范围,虚拟现实硬件设备需采用特定形状透镜。虚拟现实头显设备重量影响终端用户体验,薄透镜有助于减小头显体积、减轻头显重量,轻型透镜受到设备厂商推崇;但相对普通厚度透镜,薄透镜加工难度较高,且易导致呈像失真、色差大等问题。目前虚拟现实硬件设备多采用菲尼尔透镜,并逐步向混合型菲涅尔透镜、双晶透镜、超材料薄透镜等方向发展。

5、整机

虚拟现实整机方面主要是VR和AR设备,VR 和 AR设备的主流形态分别为一体机和分体式。VR 一体机主打观影、游戏功能。分体式 AR 定位于手机周边产品,其以连接手机投屏显示功能为主。当前,虚拟现实核心技术不断成熟,终端设备开发成本不断下降,同时配合终端厂商的优惠补贴政策,降低了用户的使用成本,VR 一体机关注度提升。

相关公司:

整机:TCL科技、创维数字、歌尔股份

显示屏:维信诺、京东方A、三利谱

光学器件:中光学、水晶光电、联创光电

软件

虚拟现实软件技术可根据内容制作流程分解为数据跟踪、建模、仿真、渲染等关键步骤。虚拟现实内容以建模技术(静态建模、动态建模)、全景拍摄技术为基础,以绘制、渲染、仿真等技术为辅。其中,拍摄、绘制步骤成本较低,建模、渲染、仿真步骤成本较高,约占内容创作成本 70%或以上。

1、三维建模技术

建模过程是将真实物体几何信息数据结构及物体运动数据结构复刻至虚拟环境的过程,目前技术人员常用虚拟现实建模软件包括 3dsMax、MAYA、Creator 等,不同软件价格、使用难度各异。

2、动态绘制技术

动态绘制技术以形状或图像为描述对象,通过计算机绘制手段为用户提供可从任意角度、任意视点实时观察的三维图像。根据绘制对象不同,动态实时绘制技术可细分为图形绘制、图像绘制两种。虚拟现实内容创作过程采用图像动态绘制技术相对采用三维几何建模技术可节省约 40%时间成本。

3、物理仿真技术

物理仿真技术基于动力学、生物力学等物理定律,模拟、控制数字化物体运动模式。采用该技术创作的虚拟现实内容普遍受物理规律支配。通过物理仿真技术,创作人员可设计出高度自然、逼真的动画效果。

4、三维全景技术

三维全景技术以图像绘制技术为基础,通过相机拍摄获取图像,并按序列进行样本折叠、变换,最终投影至观察表面,画面投影后需进一步进行拼接、融合等技术处理。三维全景拍摄工具软件包括 QuickTimeVR、IPIX、杰图造景师等。

此外,软件环节还包括被广泛应用于虚拟现实内容制作和系统开发的软件和平台。主要有UI、OS、中间件等支撑软件,SDK、3D 引擎等软件开发工具包,以及各类处理软件。

相关公司

华力创通、信息发展、安妮股份

内容制作与分发环节

内容制作与分发环节是指对游戏、视频、直播、社交等虚拟现实场景的数字表达,包括虚拟现实内容表示、内容生成与制作、内容编码、实时交互、内容存储、内容分发等。

相关公司

光线传媒、蓝色光标、完美世界、恒信东方、芒果超媒、风语筑

应用与服务环节

应用与服务环节是指使用虚拟现实技术来提供应用和服务。虚拟现实产业目前已呈现出从创新应用到常态应用的产业趋势,VR/AR技术在舞台艺术、体育智慧观赛、新文化弘扬、教育、医疗等领域普遍应用。

在工业生产中,VR/AR技术不仅可在产品研发、装配、维修等环节显著提升仿真设计、制造测试、运营维护可视化程度,实现工业制造全流程智能化和一体化;还可通过VR/AR技术进行员工培训、远程支持以及虚拟演示设备的安装和维修。

医疗领域,5G+VR远程医疗技术为手术室外的专家与主刀医生建立紧密联系,通过VR设备360度展现手术室内的全景画面,真实还原主刀医生视角,实现手术室内外专家实时沟通交流。目前,山东、甘肃、辽宁等地已有VR远程手术落地。

教育领域,在江西南昌育新学校九龙湖新城分校,通过佩戴VR头显设备,老师带领学生身临其境地跟随嫦娥四号完成了从发射、升空、分离、绕月到着陆月球的全过程,激发学生的学习兴趣和热情。

相关公司

太极股份、数字政通、银江技术、科大讯飞、飞利信

虚拟现实产业链存在产业链长、涉及的行业面广等特点,投资者也可以通过配置行业指数的相关ETF,来对虚拟现实产业链进行投资:VR ETF、消费电子ETF 。

声明:文章观点来自网友,仅为作者个人研究意见,不代表韭研公社观点及立场,站内所有文章均不构成投资建议,请投资者注意风险,独立审慎决策。
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