工信部《虛拟現實産業發展白皮書5.0》，用14000多字講述了目前中國虛拟現實産業的發展狀況，并提出了相關政策，從國家層面上充分肯定了虛拟現實行業，值得VR從業者認真研讀。
概述與點評
《白皮書》指出，虛拟現實的行業應用有望全面展開，文化内容将日趨繁榮，技術體系和産業格局也将初步形成，我國虛拟現實産業若不盡快布局，将再次陷入落後和追趕國外的局面。未來應該提前謀劃布局做好頂層設計，通過财政專項支援虛拟現實技術産業化，實作核心技術突破，加強文化和品牌建設。
易觀智庫分析師佘雙琳認為：“雖然白皮書主要是行業認知層面的概述，并不涉及政策指導，但作為官方檔案足以說明國家對于虛拟現實行業價值的肯定。正如白皮書所指，虛拟現實的應用還存在較多的難題。就目前而言，VR産業發展有兩大關鍵點，即硬體與内容。首先要成為消費級的應用，硬體必須在滿足消費者的價格要求同時，還要保證良好的使用者體驗，能夠長期被消費者使用。其次，要建立内容平台，對消費者産生持續的吸引力。同時，還要保證VR内容具備盈利的價值，使消費者具有對内容有付費意願，這樣才能促進内容平台的持續發展。”
前 言
資訊産業是我國國民經濟的基礎性、戰略性、先導性産 業，對我國經濟結構調整具有重要的示範意義，是穩增長、 促改革的主戰場。我國是全球領先的資訊産業大國，以虛拟 現實等産品為代表的一批市場反響好、使用者體驗佳的創新性 産品推動了供給側改革，成為提升消費類電子産品有效供給 能力的重要手段。
虛拟現實技術起源于 20 世紀 60 年代，是指借助計算機 系統及傳感器技術生成三維環境，創造出一種嶄新的人機交 互方式，通過調動使用者各種感官（視覺、聽覺、觸覺、嗅覺 等）來享受更加真實的、身臨其境的體驗。随着硬體性能的 提升和成本的大幅度降低，近年來虛拟現實産品獲得了廣泛 發展，特别是 2016 年美國消費電子展上，虛拟現實産品成 為展會的絕對主角。
在工業和資訊化部電子資訊司指導下，中國電子技術标 準化研究院組織編寫了《虛拟現實産業發展白皮書》。本白 皮書全面闡述國内外虛拟現實産業發展現狀、技術特點、關 鍵技術環節和主要應用領域等，并分析未來提升空間，給出 相應的政策建議。最後，列出了目前國内外已釋出的部分典 型虛拟現實産品。
本白皮書主要起草人：劉華益、汪莉、單磊、楊震、賈 博文、趙曉莺、張素兵、孫齊鋒、路程、王聰。
目 錄
一、虛拟現實發展情況綜述 4
（一）我國虛拟現實産業發展情況 4
（二）國際虛拟現實産業發展情況 5
（三）虛拟現實标準化情況 7
二、虛拟現實技術特點 10
（一）技術綜述 10
（二）虛拟現實産業鍊 12
（三）虛拟現實技術演進方向 13
（四）虛拟現實技術瓶頸和急需解決問題 16
三、關鍵領域應用 19
（一）軍事領域 19
（二）遊戲娛樂領域 19
（三）醫學領域 20
（四）工業領域 20
（五）教育文化領域 21
四、我國虛拟現實提升空間 21
（一）需提升硬體性能以支撐資料快速處理 21
（二）需完善應用生态環境以拓展應用範圍 22
（三）需加強公共服務解決行業共性問題 23
五、政策建議 23
（一）提前謀劃布局做好頂層設計 24
（二）推進産業化和行業應用 25
（三）加強文化和品牌建設 27
附件：部分典型産品代表 29
（一）蟻視（VR 頭盔） 29
（二）深圳 3Glasses（VR 頭盔和一體機） 33
（三）樂相大朋（一體機） 34
（四）樂視（手機 VR 頭盔） 35
（五）HTC（VR 頭盔） 36
（六）三星（手機 VR 頭盔） 36
（七）索尼 Morpheus（VR 頭盔） 36
（八）微軟 HoloLens（AR 頭盔） 36
（九）Oculus Rift（VR 頭盔） 36
一、虛拟現實發展情況綜述
虛拟現實技術是一種計算機仿真系統，通過對三維世界 的模拟創造出一種嶄新的互動系統。它利用計算機生成一種 模拟環境，是一種多源資訊融合的互動式三維動态視景和實 體行為系統仿真，并使使用者沉浸到該環境中。在産業界，将 虛拟現實定義為三類技術應用方式：虛拟現實（VR，Virtual Reality）、增強現實（AR，Augmented Reality）和混合現實
（MR，Mixed Reality）。實際上，在學術界的劃分中，混合 現實技術還分為增強現實和增強虛拟環境（AVE，Augmented Virtual Environment）兩類。
（一）我國虛拟現實産業發展情況
根據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》（2006～ 2020）的内容，虛拟現實技術屬于前沿技術中資訊技術部分 三大技術之一。重點研究電子學、心理學、控制學、計算機 圖形學、資料庫設計、實時分布系統和多媒體技術等多學科 融合的技術，研究醫學、娛樂、藝術與教育、軍事及工業制 造管理等多個相關領域的虛拟現實技術和系統。
我國從 90 年代起開始重視虛拟現實技術的研究和應用， 由于技術和成本的限制，主要應用對象為軍用和高檔商用， 适用于普通消費者的産品近年來才随着晶片、顯示、人機交 互技術的發展，逐漸進入市場。
目前，我國虛拟現實企業主要分為兩大類别。一是成熟行業依據傳統軟硬體或内容優勢向虛拟現實領域滲透。其中 智能手機及其他硬體廠商大多從硬體布局。比如，聯想與蟻 視合作研發的便攜式裝置樂檬蟻視虛拟現實眼鏡；魅族與拓 視科技開展合作，推出手機虛拟現實頭盔。而遊戲、動漫制 作廠商或視訊釋出平台，大多從軟體和内容層面切入。2015 年 7 月，愛奇藝宣布将釋出一款非商用的虛拟現實應用，目 前已經和一些虛拟現實廠商做了初步适配，優酷洋芋集團董 事長兼 CEO 古永锵在首屆開放生态大會上宣布将正式啟動 虛拟現實内容的制作。二是新型虛拟現實産業公司，包括生 态型平台型公司和初創型公司。該類型企業在硬體、平台、 内容、生态等領域進行一系列布局，以網際網路廠商為領頭羊。 如騰訊、暴風科技、樂視網等。
艾媒咨詢資料顯示，2015 年中國虛拟現實行業市場規模 為 15.4 億元，預計 2016 年将達到 56.6 億元，2020 年國内市 場規模預計将超過 550 億元，我國虛拟現實産業正在高速發 展中。
（二）國際虛拟現實産業發展情況
早在 20 世紀 90 年代，就已經有 3D 遊戲上市，虛拟現 實在當時也引發了類似于目前的關注度。例如，遊戲方面有 Virtuality 的虛拟現實遊戲系統和任天堂的 Vortual Boy 遊戲 機，電影方面有《異度空間》(Lawnmower Man)、《時空悍 将》(Virtuosity)和《捍衛機密》(Johnny Mnemonic)，書籍方面有《雪崩》(Snow Crash)和《桃色機密》(Disclosure)。但 是，當時的虛拟現實技術沒有跟上媒體不切合實際的想象。 例如，3D 遊戲畫質較差，價格高，時間延遲，裝置計算能 力不足等。最終，這些産品以失敗告終，因為消費者對這些 技術并不滿意，是以第一次虛拟現實熱潮就此消退。
2014 年，Facebook 以 20 億美元收購 Oculus 後，類似 的虛拟現實熱再次襲來。在過去的兩年中，虛拟現實/增強現 實領域共進行了 225 筆風險投資，投資額達到了 35 億美元。 Digi-Capital 資料（2015 年 12 月）顯示，過去 12 個月各企 業在增強/虛拟現實領域的投資，其投資額已突破 10 億美元。 而根據 CBInsights 的統計，2014 年全球虛拟現實公司的風險 融資額高達 7.75 億美元，同比增長超過 100%，2015H1 實作 融資額 2.48 億美元。與 90 年代的失敗相比，目前計算機的 運算能力足夠強大，足以用于渲染虛拟現實世界。同時，手 機的性能得到大幅提升。總之，目前的技術已經解決了 90 年代的許多局限。也正因如此，一些大型科技公司逐漸參與 其中。
Oculus 首席科學家邁克爾 阿布拉什(Michael Abrash)表 示，公司仍在繼續研發觸覺、視覺顯示、音頻和追蹤等方面 的技術。這意味着 2016 年釋出的虛拟現實/增強現實産品将 開始解決上述問題，并且在未來三、五年裡還會持續改善。 目前虛拟現實行業仍處于起步階段，供應鍊及配套還不
成熟，但是發展前景引人想象，預計未來市場潛力巨大。按 照 Digi-Capital 預測，虛拟現實/增強現實硬體和軟體市場潛 力将達到 1500 億美元規模，預計未來 5 年複合增長率超過 100%。而據遊戲行業分析公司 Superdata 預測，到 2017 年底 将會賣出 7000 萬台虛拟現實頭顯，帶來 88 億美元的虛拟現 實 硬 件 盈 利 和 61 億 美 元 的 虛 拟 現 實 軟 件 盈 利 。 根 據 TrendForce 的最新預測，2016 年虛拟現實的市場總價值将會 接近 67 億美元。到 2020 年，如果蘋果加入，其價值可能會高達 700 億元美金。從各咨詢研究機構預測資料來看，虛拟現實/增強現實未來 5 年将實作超高速增長。
表 1 國内外虛拟現實行業在發展過程中的主要差別
（三）虛拟現實标準化情況
虛拟現實産業快速健康發展需要标準和規範引導，目前 标準嚴重缺失，整個産業鍊發展就像帶着鎖鍊在跳舞，這個鎖鍊就是不适合虛拟現實的一些現有标準和規範，因為虛拟 現實的一些技術要求超出了原有的一些配套行業的技術要求。
雖然國際上虛拟現實的技術和産品呈一片如火如荼的 繁榮景象，但虛拟現實存在内容短闆：虛拟現實内容稀缺、 制作成本過高，内容呈現方式多樣，虛拟現實内容沒有統一 标準，各類虛拟現實裝置之間還無法實作互聯互通，成為制 約虛拟現實大規模産業應用的關鍵因素；同時虛拟現實内容 資料量龐大，給實時網絡傳輸帶來新挑戰。
标準問題已經引起了國際各方的關注，目前國際上已經 開展相關标準化活動的有 ISO/IEC JTC1/SC24（國際标準化 組織/國際電工委員會第 1 聯合技術委員會第 24 分委會：計 算機圖形、圖像處理和環境資料表示）以及 ISO/IEC JTC1/SC29（國際标準化組織/國際電工委員會第 1 聯合技委員會第 29 分委會：音頻、圖像、多媒體和超媒體資訊），SC 24 和 SC 29 建立了聯合工作機制，共同推動增強現實連 續統一體概念及參考模型（ARC）的相關标準，
另外，也有一些非官方的組織在考慮虛拟現實的标準化 問題。據 Advanced Television 報道，英國數字媒體技術革新 合作中心 DTG(Digital TV Group)的 CEO Rich 日前表示，該 組織将考慮推進虛拟現實的标準化。Lindsay-Davies 在拉斯 維加斯的消費電子展上看到了虛拟現實技術的興起，他在威斯敏斯特媒體論壇有關電視融合的主題演講研讨會上表示， 已有 30 位資深業界高管向他表示熱切希望啟動虛拟現實技 術的标準化。DTG 先前已釋出了一份有關虛拟現實的白皮 書，計劃在 2016 年開展進一步的研究。
國内方面，AVS 标準工作組已啟動虛拟現實音視訊編解 碼技術研發，有望推出我國自主知識産權的 AVS 虛拟現實标 準。基于虛拟現實技術發展現狀及業界需求，AVS 标準工作 組啟動虛拟現實技術标準的制定，并吸引了北京大學、清華 大學、中國科學技術大學等科研院校及華為、騰訊、樂視、 愛奇藝、暴風等知名企業共同參與。AVS 工作組将牽頭組織 各成員機關共同就虛拟現實内容表示、虛拟現實内容生成與 制作、虛拟現實内容編碼、虛拟現實互動、虛拟現實内容存 儲、虛拟現實内容分發和虛拟現實顯示等關鍵技術進行探 讨，以期為業界制定出先進、高效的 AVS 虛拟現實内容編碼 技術标準。有關專家表示，AVS 虛拟現實标準的制定和應用， 能延續 AVS 系列标準的影響，為我國帶來巨大經濟效益與社 會效益，全力促進我國音視訊産業變大變強。
在虛拟現實終端裝置方面，我國不管是增強現實、虛拟 現實或是混合現實，雖然專注于此領域的公司有近百家，但 多數團隊都是技術型的創業團隊，對行業的商業模式和應用 方案并沒有成型的思考，産品化能力捉襟見肘。和國外比， 在高性能的傳感器領域還有很大的差距，在 GPU 底層開發上的技術也比較薄弱，軟體主要是在圖像拼接和播放器領域 還有較大的差距。這些差距需要大量的投入以及人力資源才 能追上。同時，投機性過強也成為阻礙增強現實/虛拟現實發 展的主要原因，很多産品在存在明顯瑕疵的情況下就急于發 布。在大廠都在明顯炒作概念的環境下，很難指望小廠能踏 踏實實做研發。是以，國内的相關企業呼籲應盡快啟動虛拟 現實标準化工作研究，建立虛拟現實技術标準體系，規範行 業發展。
二、虛拟現實技術特點
（ 一）技術綜述
虛拟現實基于動态環境模組化技術、立體顯示和傳感器技 術、系統開發工具應用技術、實時三維圖形生成技術、系統 內建技術等多項核心技術，主要圍繞虛拟環境表示的準确 性、虛拟環境感覺資訊合成的真實性、人與虛拟環境互動的 自然性、實時顯示、圖形生成、智能技術等問題的解決使得 使用者能夠身臨其境地感覺虛拟環境，進而達到探索、認識客 觀事物的目的。虛拟現實具有以下三個重要特征，常被稱為 虛拟現實的 3i 特征：
1、構想性（Imagination）。指虛拟的環境是人想像出來 的，同時這種想像展現出設計者相應的思想，因而可以用來 實作一定的目标。是以說虛拟現實技術不僅僅是一個媒體或 一個進階使用者界面，同時它還是為解決工程、醫學、軍事等方面的問題而由開發者設計出來的應用軟體。虛拟現實技術 的應用，為人類認識世界提供了一種全新的方法和手段，可 以使人類跨越時間與空間，去經曆和體驗世界上早已發生或 尚未發生的事件；可以使人類突破生理上的限制，進入宏觀 或微觀世界進行研究和探索；也可以模拟因條件限制等原因 而難以實作的事情。
2、沉浸感（Immersion）。是指使用者感受到被虛拟世界 所包圍，好像完全置身于虛拟世界之中一樣。虛拟現實技術 最主要的技術特征是讓使用者覺得自己是計算機系統所建立 的虛拟世界中的一部分，使使用者由觀察者變成參與者，沉浸 其中并參與虛拟世界的活動。沉浸性來源于對虛拟世界的多 感覺性，除了常見的視覺感覺外，還有聽覺感覺、力覺感覺、 觸覺感覺、運動感覺、味覺感覺、嗅覺感覺等。理論上來說， 虛拟現實系統應該具備人在現實世界中具有的所有感覺功 能，但鑒于目前技術的局限性，在現在的虛拟現實系統的研 究與應用中，較為成熟或相對成熟的主要是視覺沉浸、聽覺 沉浸、觸覺沉浸技術，而有關味覺與嗅覺的感覺技術正在研 究之中，目前還很不成熟。
3、實時互動性（Interactivity）。指使用者對模拟環境内物 體的可操作程度和從環境得到回報的自然程度。互動性的産 生，主要借助于虛拟現實系統中的特殊硬體裝置（如資料手 套、力回報裝置等），使使用者能通過自然的方式，産生同在真實世界中一樣的感覺。虛拟現實系統比較強調人與虛拟世 界之間進行自然的互動，互動性的另一個方面主要表現了交 互的實時性。
（二）虛拟現實産業鍊
虛拟現實産業鍊長，産業帶動比高，涉及産業衆多，包 括虛拟現實工具與裝置、内容制作、分發平台、行業應用和 相關服務等在軍事、民用以及科研等方面的各種應用。目前在國内形成了以北京航空航天大學、清華大學、工 業和資訊化部電子工業标準化研究院、浙江大學等各大高 校、研究院所和高科技公司聯合研究開發制作，産學研密切 結合的良好發展局面。
圖 1 虛拟現實産業鍊圖
虛拟現實産業鍊中，工具和裝置類可細分為輸入裝置、 輸出裝置、顯示裝置、拍攝裝置、以及相關軟體等；内容制 作可細分為影視、遊戲等内容；分發平台可細分為應用商店、社交影院、實體體驗店、網店、播放器等内容；行業應用可 細分為工業、軍事、醫療、教育、房地産、旅遊、會展、等 内容；相關服務可細分為平台、媒體和孵化器等内容。由于 虛拟現實産業涉及到從基礎硬體生産、軟體開發、核心部件 制造、實體以及網絡分發平台、營銷與服務等衆多軍事、民 用領域，需要在國家統一協調和管理下，通過技術标準體系 以及關鍵标準的制定、标準符合性檢測和相應的品質驗證系 統的支撐，才可以使産業健康可持續發展。
（三）虛拟現實技術演進方向
虛拟現實技術的實質是建構一種人為的能與之進行自 由互動的“世界”，在這個“世界”中參與者可以實時地探索或 移動其中的對象。沉浸式虛拟現實是最理想的追求目标，實 現的方式主要是戴上特制的頭盔顯示器、資料手套以及身體 部位跟器，通過聽覺、觸覺和視覺在虛拟場景中進行體驗。 可以預測短期内遊戲玩家可以戴上頭盔、身着遊戲專用衣服 及手套真正體驗身臨其境的“虛拟現實”遊戲空間，它的出現 将淘汰現有的各種大型遊戲，推動科技的發展。縱觀虛拟現 實的發展曆程，未來虛拟現實技術的研究仍将延續“低成本、 高性能”原則，從軟體、硬體兩方面展開，發展方向主要歸納 如下：
1、低成本快速模組化技術。虛拟環境的建立是虛拟現實
技術的核心内容，動态環境模組化技術的目的是擷取實際環境的三維資料，并根據需要建立相應的虛拟環境模型。内容制 作是虛拟現實産業界的短闆，目前的内容制作成本高、周期 長，對于制作人員的要求也高，限制了虛拟現實應用的發展， 如何實作低成本的快速模組化将是虛拟現實在産業界大規模 推廣的關鍵。
2、實時三維圖形生成和顯示技術。三維圖形的生成技
術已比較成熟，而關鍵是怎樣“實時生成”，在不降低圖形的 品質和複雜程度的基礎上，如何提高重新整理頻率将是今後重要 的研究内容。此外，虛拟現實還依賴于立體顯示和傳感器技 術的發展，現有的虛拟裝置還不能滿足系統的需要，有必要 開發新的三維圖形生成和顯示技術。
3、新型互動裝置的研制。虛拟現實技術實作人能夠自
由與虛拟世界對象進行互動，猶如身臨其境，借助的輸入輸 出裝置主要有頭盔顯示器、資料手套、資料衣服、三維位置 傳感器和三維聲音産生器等。是以，新型、便宜、魯棒性優 良的資料手套和資料服将成為未來研究的重要方向。
4、智能化、自然的虛拟現實模組化。虛拟現實模組化是一
個比較繁複的過程，需要大量的時間和精力。如果将虛拟現 實技術與自然互動、語音識别等技術結合起來，可以很好地 解決這個問題。對模型的屬性、方法和一般特點的描述通過 自然互動、語音識别等技術轉化成模組化所需的資料，然後利 用計算機的圖形處理技術和人工智能技術進行設計、導航以及評價，将模型用對象表示出來，并且将各種基本模型靜态 或動态地連接配接起來，最終形成系統模型。人工智能在虛拟世 界也大有用武之地，良好的人工智能系統對減少乏味的人工 勞動具有非常積極的作用。
5、分布式虛拟現實技術。分布式虛拟現實（Distributed
Virtual Environment，DVE）是今後虛拟現實技術發展的重要 方向。随着衆多 DVE 開發工具及其系統的出現，DVE 本身 的應用也滲透到各行各業，包括醫療、工程、訓練與教學以 及協同設計。仿真訓練和教學訓練是 DVE 的又一個重要的 應用領域，包括虛拟戰場、輔助教學等。另外，研究人員還 用 DVE 系統來支援協同設計工作。近年來，随着網際網路應 用的普及，一些面向網際網路的 DVE 應用使得位于世界各地 多個使用者可以進行協同工作。将分散的虛拟現實系統或仿真 器通過網絡聯結起來，采用協調一緻的結構、标準、協定和 資料庫，形成一個在時間和空間上互相耦合的虛拟合成環 境，參與者可自由地進行互動作用。特别是在航空航天中應 用價值極為明顯，因為國際空間站的參與國分布在世界不同 區域，分布式虛拟現實訓練環境不需要在各國重建仿真系 統，這樣不僅減少了研制費和裝置費用，減少了人員出差的 費 用 以 及 異 地 生 活 的 不 适 。 例如 微 軟 近 期 發 布 的 Holoportation 遠端沉浸式互動示範得到了業界的一緻看好。
（四）虛拟現實技術瓶頸和急需解決問題
虛拟現實技術是一門年輕的科學技術，雖然在許多領域 的實際應用已相當成熟，但總體來說它仍然處于初級發展階 段，尚存在不少有待解決的問題。虛拟現實技術得以發展的 原因之一在于它充分利用了現在已經成熟的科技成果。如計 算機為其提供了實時的硬體平台，顯示裝置利用了電視與攝 像機的顯示技術，而虛拟現實技術的軟體則以CAD和計算機 圖形技術為基礎，是以虛拟現實技術發展較為迅速，但同時 也依賴着其他相關技術的發展。正是限于目前科技的發展水 平，虛拟現實技術的發展狀況離人們心目中追求的目标尚有 較大的差距，從沉浸性、互動性等方面都需進一步改進與完 善。虛拟現實技術在現實中的應用局限性較大，主要表現在 以下幾個方面：
1、 軟硬體技術的局限性
從虛拟現實系統的軟硬體技術上來說，一是相關裝置普 遍存在使用不友善、效果不佳等情況，難以達到虛拟現實系 統的要求。如計算機的處理速度還不能滿足在虛拟世界中巨 大資料量處理實時性的需要。對資料存儲能力也不足，如我 國首位女虛拟人到現在為止存儲的資料總量就已經達到了 149.7GB。
二是硬體裝置品種有待進一步擴充，在改進現有裝置的 同時，應該加快新的裝置的研制工作。同時，針對不同的領域要開發能滿足應用要求的特殊硬體裝置。
三是虛拟現實系統應用的相關裝置價格也比較昂貴且局限性很大。如建設CAVE（洞穴狀自動虛拟系統，Cave Automatic Virtual Environment）系統的投資達百萬以上，一 個頭盔式顯示器加主機一般成本就需上萬元等。在一些專業 領域，如軍事航空航天，昂貴的價格可以承受，但對于普通 消費級市場來說，還是讓人望而卻步。
四是目前大多數虛拟現實軟體普遍存在語言專業性較 強，通用性較差，易用性差等問題。同時，由于硬體裝置的 諸多局限性，使得軟體開發費用也十分巨大，并且軟體所能 實作的效果受到時間和空間的影響較大。很多算法及許多相 關理論也不成熟，如在新型傳感和感覺機理，幾何與實體建 模新方法，基于嗅覺、味覺的相關理論與技術，高性能計算， 特别是高速圖形圖像處理，以及人工智能、心理學、社會學 等方面都有許多挑戰性的問題有待解決。
五是繁瑣的三維模組化技術有待進一步突破。給予圖形的 虛拟環境首先要解決的問題是三維造型。當圖形渲染技術在 想實作真實感大踏步的時候，生成精确三維模型的過程還是 相對困難，技術有待進一步突破。即使是在三維雷射掃描技 術進步提供了簡化模型建構過程，但這些自動化模型擷取方 法并不能滿足我們的全部需要，大部分模型仍需要高水準的 專業人士人工繪制，不僅延長了制作的周期，也使得費用成本急劇攀升。
六是大資料融合處理有待進一步整合。虛拟現實要想得 到很大的發展，需要與網際網路進一步結合，目前虛拟現實應 用的資料量非常巨大，而整體網絡的速度相對較慢，而且分 布不均衡，使得效果大打折扣，我們需要在虛拟現實系統中 考慮資料壓縮的問題，該問題不可回避，而且将引起人們高 度的重視。
2、 應用的局限性
從應用上來說，現階段虛拟現實技術的主要應用在軍事 領域和高校科研方面較多，在教育領域、工業領域應用還遠 遠不夠，有待進一步加強。未來的發展應努力向民用方向發 展，并在不同的行業發揮作用。
3、 效果的局限性
虛拟環境的可信性是指建立的虛拟環境需符合人的理 解和經驗，包括有實體真實感、時間真實感、行為真實感等。 具體表現在以下幾個方面：
一是虛拟世界的表示側重幾何表示，缺乏逼真的實體、 行為模型。
二是在虛拟世界的感覺方面，有關視覺合成研究多，聽 覺、觸覺（力覺）關注較少，真實性與實時性不足，基于嗅 覺、味覺的裝置還沒有成熟及商品化。
三是在與虛拟世界的互動中，自然互動性不夠，在語音識别等人工智能方面的效果還遠不能令人滿意。
三、關鍵領域應用
（一）軍事領域
軍事仿真訓練與演練是虛拟現實技術最重要的應用領域 之一，也是虛拟現實技術應用最早、最多的一個領域，美國 國防部将虛拟現實技術列為 21 世紀保證美軍優勢地位的 7 大關鍵技術之一，并應用于軍事演練,帶來了軍事演練觀念和 方式的變革,推動了軍事演練的發展。
軍事仿真演練也是我國虛拟現實應用較早的領域。從 1996 年開始,在“863”計劃的資助下,以北京航空航天大學為 系統內建機關,聯合國内多家機關,持續開展了分布式虛拟環 境 DVENET 的研究開發工作，并取得一定成果。DVENET 主要由環境系統和一系列開發工具組成。為了驗證 DVENET 的 支 撐 能 力 , 測 試 其 可 靠 性 和 穩 定 性 , 開 發 了 一 個 基 于 DVENET 的軍事演練概念示範系統“飓風 2000”。“飓風 2000” 包括潛艇海戰、艦船登陸和坦克連進攻戰鬥等内容。目前, 軍事領域仍然是虛拟現實技術應用最迫切、應用系統開發最 多的領域之一。
（二）遊戲娛樂領域
虛拟現實遊戲既是虛拟現實技術重要的應用方向之一， 也為虛拟現實技術的快速發展起了巨大的需求牽引作用。盡 管存在衆多的技術難題，虛拟現實技術在競争激烈的遊戲市
場中還是得到了越來越多的重視和應用。可以說，電腦遊戲 自産生以來，一直都在朝着虛拟現實的方向發展，虛拟現實 技術發展的最終目标已經成為三維遊戲工作者的崇高追求。 從最初的文字 MUD 遊戲，到二維遊戲、三維遊戲，再到網 絡三維遊戲，遊戲在保持其實時性和互動性的同時，逼真度 和沉浸感正在一步步地提高和加強。随着虛拟現實技術的快 速發展和軟硬體技術不斷進步，虛拟現實遊戲必将為人類娛 樂、教育和經濟發展做出新的更大的貢獻。
（三）醫學領域
醫學領域對虛拟現實技術有着巨大的應用需求,為虛拟 現實技術發展提供了強大的牽引力,同時也對虛拟現實研究 提出了嚴峻挑戰。由于人體的幾何、實體、生理和生化等數 據量龐大,各種組織、髒器等具有彈塑性特點,各種互動操作 如切割、縫合、摘除等也需要改變人體拓撲結構。是以構造 實時、沉浸和互動的醫用虛拟現實系統具有一定難度。目前, 虛拟現實技術已初步應用于虛拟手術訓練、遠端會診、手術 規劃及導航、遠端協作手術等方面,某些應用已成為醫療過程 不可替代的重要手段和環節。
（四）工業領域
在工業領域,虛拟現實技術多用于産品論證、設計、裝配、 人機工效和性能評價等。代表性的應用，如模拟訓練、虛拟 樣機技術等已受到許多工業部門的重視。20 世紀 90 年代美國約翰遜航天中心使用虛拟現實技術對哈勃望遠鏡進行維 護訓練,波音公司利用虛拟現實技術輔助波音 777 的管線設 計就是典型的成功範例。美國空軍阿姆斯特朗實驗室開發完 成的 DEPTH 系統,采用可視化和虛拟現實技術進行維修性與 保障性分析,使設計人員在進行設計的同時就能夠了解維修 任務是否可行,在飛機設計定型之前,就可以發現潛在的保障 性問題。
（五）教育文化領域
教育文化也是虛拟現實技術的一個重要應用領域.現在 虛拟現實已經成為數字博物館/科學館、大型活動開閉幕式彩 排仿真、沉浸式互動遊戲等應用系統的核心支撐技術。在數 字博物館/科學館方面,利用虛拟現實技術可以進行各種文 獻、手稿、照片、錄音、影片和藏品等文物的數字化和展示. 對這些文物展品高精度的模組化也不斷給虛拟現實模組化方法 和資料采集裝置提出更高的要求,推動了虛拟現實的發展.許 多國家都積極開展了這方面的工作,如紐約大都會博物館、大 英博物館、俄羅斯冬宮博物館和法國盧浮宮等都建立了自己 的數字博物館。我國也開發并建立了大學數字博物館、數字 科技館和虛拟敦煌、虛拟故宮等。
四、我國虛拟現實提升空間
（一）需提升硬體性能以支撐資料快速處理
虛拟現實技術要實作對現實世界的模拟，需要大量實時傳感資料和模組化，超高清等新型顯示器件，以及提升系統性 能，減少眩暈感的産生。一是要提升傳感器性能，提高視覺 傳感、體感識别、眼球追蹤、觸覺回報等技術，實作傳感器 體積和性能的平衡，增強資料采集能力，進而能精确、精準 定位，快速回報周圍環境。二是加快突破 CPU、GPU 等資料 處理單元的性能水準。虛拟現實技術需要在使用者運動中實作 大規模的資料模型重建，要求硬體能處理相對較大的并行視 頻資料，使現實世界實時在虛拟現實顯示中的同步，提升用 戶體驗。目前，我國 CPU 和 GPU 處理能力暫時難以滿足虛 拟現實應用場景。
（二）需完善應用生态環境以拓展應用範圍
虛拟現實産業發展，需要加強硬體産品性能的同時，在 應用軟體、内容、服務等方面建構完整的生态系統，推動國 内虛拟現實産業發展。一是在應用軟體方面，由于虛拟現實 産品剛剛興起，适應于虛拟現實的應用軟體嚴重不足，在推 動硬體産品銷售的同時，要鼓勵應用程式開發者研發虛拟現 實應用軟體。二是在内容方面，虛拟現實的大規模普及應用 需要影視、遊戲、線上體驗等多種内容的支撐，以擴大虛拟 現實産品應用領域，豐富應用場景。目前，我國在虛拟現實 領域内容供給能力嚴重不足，适應于多形态、多場景的内容 生成服務仍需進一步加強。
（三）需加強公共服務解決行業共性問題
作為新的終端形态和産品服務，虛拟現實技術大規模普 及應用仍需要解決行業共性問題。一是亟需建立标準化頂層 設計，虛拟現實技術标準化研究投入不足，關鍵技術環節和 應用領域的标準化成果不足以支撐行業的大規模應用。二是 行業技術力量分散。虛拟現實技術經過幾十年發展，各廠商 依托研究基礎申請了部分專利，但仍分散在各廠商自身，缺 少專利合作的平台和管道。由于專利較為分散，國内廠商的 專利仍難以應付國際廠商的專利布局，後續虛拟現實産業發 展具有較大隐患。三是市場健康發展的秩序仍未建立。部分 虛拟現實産品停留在概念炒作、透支行業發展階段，使用者體 驗難以滿足消費者需求，低品質、高重疊的産品對市場發展 造成了不良影響。
五、政策建議
虛拟現實正處于産業爆發的前夕，即将進入持續高速發 展的視窗期，可以預見，在未來的半年到一年内，虛拟現實 消費市場将迅速爆發，行業應用有望全面展開，文化内容将 日趨繁榮，技術體系和産業格局也将初步形成，我國虛拟現 實産業若不盡快布局，将再次陷入落後和追趕國外的局面。 虛拟現實的時代即将來臨，既是我國資訊産業發展的難 得機遇，也是拉動資訊産品消費和繁榮文化市場的重要契 機，加強戰略規劃和頂層設計，在産業層面通過推進産業化來占領市場，促進行業應用，在标準層面完善使用者體驗與設 備規範，保障市場的健康有序。為推動我國虛拟現實産業發 展，建議從以下方面開展工作。
（一）提前謀劃布局做好頂層設計
1.加快制定産業發展路線圖，統籌規劃虛拟現實産業發展
以虛拟現實技術在工業、文化、教育、娛樂和醫療等領域帶來的廣闊前景為契機，建議行業主管部門明确産業政策 支援的方向，頂層設計虛拟現實與各領域融合發展的路線 圖，為産業發展明确思路并提供政策引導，統籌相關資源， 發揮虛拟現實對各行業的變革和支撐作用，從融合創新中創 造各行業的發展新機遇和新活力，使各行業打破空間和時間 上的制約，推動各行業發展水準的跨越式提升。
2.建立和完善相關标準體系，保障市場健康有序
形成我國虛拟現實技術标準體系，鞏固自主技術布局占 位，提高産業自主話語權。通過标準向消費者傳播虛拟現實 産品概念，促進資訊産品消費，并排除市場上概念混淆和低 品質的産品，保證行業健康發展。通過裝置标準要求，對虛 拟現實産品的視角、亮度、響應時間等與消費者體驗息息相 關的技術名額進行明确要求，保障消費者的最起碼達到的體 驗要求，促進産品合理競争、市場健康有序發展。
3.加強公民資訊資料的管理，保障資訊安全
面對虛拟現實産品帶來資料量的爆發式增長，制定标準 對包括虛拟現實裝置在内的資訊技術産品資料采集和使用 做出明确限定。對增強現實等産品采集的資料和應用場景做 出規定，建立資訊資料管理體系，保證關于我國公民和産業 應用的海量資料可管可控，保護我國社會公共資料安全。通 過标準明确虛拟現實裝置采集的視訊圖像的資料流向和使 用範圍，保護個人隐私或國家秘密不被洩露。
（二）推進産業化和行業應用
1.通過财政專項支援虛拟現實技術産業化，引導産業做 大做強
通過财政資金促進虛拟現實技術産業化，支援面向工 業、文化、教育等重點行業的虛拟現實技術應用，加強與相 關“十三五”規劃的協同，整合技術、産品、市場資源，做好 虛拟現實創新發展的方案研究群組織實施工作，引導和加強 虛拟現實産業鍊上下遊協作，協同開展重大技術攻關和應用 內建創新，将我國虛拟現實領域的研究成果盡快産業化，形 成自主可控的産業鍊，提升我國産業地位。研究建立集技術 研究、示範應用、案例展示、推廣交流等功能為一體的産業 公共服務平台。
2.支援虛拟現實領域核心技術突破，提升産業自主可控能力
圍繞虛拟現實産業鍊的關鍵環節，加強産學研合作，積極引導更多的企業與科研機關投入虛拟現實研究，在共性和 關鍵技術上開展深度合作，集中資源，并通過國家項目資金 支援核心器件和開發平台等基礎技術研發，産出更多的具有 自主知識産權和品牌的産品與先進技術,形成較為完備的虛 拟現實技術體系，提升我國骨幹企業自主技術水準，避免在 新一輪科技浪潮中被邊緣化，淪為産業鍊的末端。其次，引 導全社會科研人員的廣泛關注，結合我國“大衆創業、萬衆創 新”戰略，通過多種融資方式孵化培育一批擁有自主知識産權 成果的優質成長性虛拟現實技術初創企業。第三，支援國内 企業收購海外核心技術企業，迅速彌補技術短闆，健全産業 生态。
3、加強重點領域應用示範，不斷提升虛拟現實應用需求
結合我國中國制造 2025 和“網際網路+”行動計劃的實施，将遊戲和動漫内容制作、智能可穿戴裝置作為虛拟現實應用 推廣的突破口，支援軟硬體性能提升，支援服務創新、模式 創新，推動虛拟現實在遊戲開發、增強體驗、競技體育、遊 戲娛樂等各方面的應用。在未來 3-5 年内，逐漸推廣虛拟現 實應用領域，進一步推動虛拟現實技術在生活、公共安全、 工業設計、醫學、規劃、交通和文化教育行業及領域中的應 用。支援虛拟現實創新企業認定為國家技術創新示範企業， 設立産業創新中心和應用示範區，鼓勵因地制宜出台配套政策，加強政策協調配合，解決産業發展及應用推廣中的問題， 實作行業集聚發展。
（三）加強文化和品牌建設
1.大力發展新型文化傳播方式，弘揚社會主旋律
通過虛拟現實形成的全新文化傳播方式，将在影視、娛樂等文化産業，以及教學、教育訓練等教育産業拉動巨大的消費 需求。虛拟空間的思想和輿論也是社會主義公德心建設的 重要陣地，不應成為腐朽思想文化滋生、和不良思想言論蔓 延的場所。我國應盡早占領這一新的宣傳陣地，傳播主流價 值觀，積極培育和健全虛拟空間文化市場，大力扶持健康的 文化産品，倡導适合廣大群衆消費水準的虛拟環境下的文化 娛樂活動，增強黨和政府的感召力、影響力。通過大力發展 基于沉浸式收看方式的虛拟現實文化作品，使其成為中華文 化宣傳的重要載體，助力中華文化向海外傳播。
2.完善産業發展環境，加強重點産品品牌建設
研究适應于虛拟現實關鍵技術的測試評價技術，加大對 虛拟現實産品品質評價工作，通過品質抽查、市場監督等多 種方式，建立公平、公正的産業發展環境。培育虛拟現實龍 頭骨幹企業，加大對優秀品牌的支援力度，以龍頭企業帶動 虛拟現實産業發展，提高消費市場的認可程度，拉動資訊消 費增長。設立專家咨詢委員會，做好虛拟現實産業發展戰略、 頂層設計、重大政策、重大項目、重大問題等方面的咨詢，為産業發展提供咨詢和技術支援。重視知識産權戰略研究， 支援重點企業和科研機構在全球進行高水準的專利布局。
3.提升行業公共服務能力，增強行業協同發展水準
建立産業運作資訊平台，充分發揮行業協會、産業聯盟、 科研院所在資料統計、資訊服務方面的作用，跟蹤國内外技 術路徑和産業發展動向，加強行業運作監測分析，為産業發 展提供支撐服務。加強産品品質建設，建設虛拟現實硬體産 品品質監管資訊平台，運用網際網路、大資料等手段加強産品 品質監管，開展品質信用資訊線上釋出、品質黑名單網上曝 光、品質安全網絡預警，逐漸建立新興智能硬體産品标準網 上明示、鑒證制度，引導企業開展品牌建立立設。推動開展 “網際網路+”人工智能-虛拟現實創新創業大賽，為虛拟現實産 業發展提供持續智力資源支援。
六附件：部分典型産品代表
（1）Oculus Rift（VR 頭盔）
Oculus Rift 是虛拟現實行業的先行者和風向标，其推出 的消費者版的 Oculus Rift CV1 已正式預售，該産品在硬體方 面做出改進：首先，顯示器的分辨率進一步提升，為每隻眼 鏡 1200*1080 像素，采用 OLED 材質，顯示效果更出衆；其 次，機身體積相比上一代産品品質更輕，還擁有可拆卸的耳 機可固定在顯示器上；第三，系統支援六軸運動系統，并擁 有一個直立式外置攝像頭，用于監測并捕捉使用者運動。此外， 産品還附帶一個 Xbox One 搖桿、Oculus 遙控器、Oculus 感 應器和麥克風還搭配新型控制器，支援自然手勢控制，支援 虛幻引擎 4 和統一平台。
（2）HTC（VR 頭盔）
中國台灣智能手機制造商 HTC 公司，釋出 Vive 虛拟現實頭盔，布局虛拟現實市場。HTC 于 2016 CES 展會上展示 了第二代虛拟現實版本 VIVE Pre，該産品在 HTC VIVE 的基 礎上進行了許多改進，是目前整個虛拟現實行業裡沉浸感體 驗較好的裝置之一。
（3）三星（手機 VR 頭盔）
三星去年 12 月推出的新款 Gear VR，配備 Oculus VR 耳 機消費版的 Gear VR 能夠與 4 個型号的三星手機配合使用——Galaxy S6，Galaxy S6 Edge，Galaxy Note 5，Galaxy S6 edge+，實作了足夠多的手機支援。在 CES 釋出會上三星還 為其配備了 360 度全景 VR 錄影機 Project Beyond，錄影機在 8 方向配備 18 個攝像頭，能拍下全視角畫面，拍出的畫面能 實時傳輸至 Gear VR 上觀看。
（4）微軟 HoloLens（AR 頭盔）
在微軟 Build 2016 大會上，微軟正式宣布推出增強現實 頭盔 HoloLens。E3 大會期間展示了在 HoloLens 上玩沙盒遊 戲《我的世界》的場景。同時，HoloLens 的獨特性在于它本 身就是一台獨立電腦，擁有自己的 CPU 和 GPU 和全息處理 單元。根據在 E3 上的示範，HoloLens 應已接近準備上市的 階段。
（5）索尼 Morpheus（VR 頭盔）
索尼于 2015 年 3 月推出 Morpheus（睡夢之神），将于 2016 年 下 半 年發 售 。 該 産 品擁 有 5.7 英 寸 、 分 辨 率達1920x1080 的 OLED 顯示屏，100Hz 的重新整理率以及 100 度的 可視範圍。此款 VR 裝置可與 PS Move 配合使用，不過該設 備更像是一款專為 PS4 玩家而打造的虛拟 VR 頭戴裝置。
（6）蟻視（VR 頭盔）
2016 年 CES 展上釋出了蟻視二代虛拟現實頭盔 Cyclop。 蟻視二代頭盔原型機 Cyclop 配備 2K 螢幕，單眼分辨率為 1280*1440，成像效果優質。視場角達到 110 度，螢幕重新整理 率為 90HZ。能有效地控制畸變，實作更大視角的無畸變成 像。其配備自主研發的位置追蹤系統，能無限擴充位置追蹤 的空間，不受範圍限制的特點。另外，蟻視和聯想合作将共 同釋出雙品牌産品——樂檬蟻視 VR 眼鏡，也将于下半年推 出。
（7）深圳 3Glasses（VR 頭盔和一體機）
深圳公司 3Glasses 繼 3Glasses D1 開發者版、3Glasses D2 開拓者版之後在今年 CES 展會上又正式釋出了前沿 VR 技術 的藍鉑系列産品，包括新增了 PC 類有線版藍鉑 S1，還新增 了一款無線版(一體機)藍鉑 W1。作為繼 Oculus，SONY，HTC之後獲得 Epic Games 内容合作的 VR 廠商，3Glasses 不僅帶來了全新的下一代的産品展示，還準備了十多款 VR 内容。 值得注意的是，今年 3 月 31 日 3Glasses 在深圳舉辦的“Here VR”就會，或能更充分的展示其産品性能。
（8）樂相大朋（一體機）
在 CES2016 展上，樂相大朋 VR 推出 VR 一體機 M2。 M2 采用了三星的 OLED 螢幕，分辨率達到 2K。M2 的像素 點轉換時間會被控制在 1ms 以内。大朋公司還完成了 SDK 創新，實作多平台相容，解決了很多制約 VR 開發者應用的 難題，包括異步時間卷曲、畸變矯正、陀螺儀飄移矯正等技 術問題。
（9）樂視（手機 VR 頭盔）
2016 年，樂視在 VR 内容制作上與國外及香港地區的數 家 公司達 成合作 意向 ， 包括 英國 Happy Finish、 新 加坡 Hiverlab、香港 Salon Film、Digital Magic 以及南韓 Mooovr 公司。樂視還展示了不久前釋出的首款終端硬體産品——手 機式 VR 頭盔 LeVR COOL1，搭載獨有的 EUI VR 版操作系 統，同時搭配樂視超級手機，配合手機端 VR 内容應用樂視界。