編者薦語(yǔ)：
虛擬現(xiàn)實(shí)是新一代信息技術(shù)的前沿方向、數(shù)字經(jīng)濟(jì)的前沿領(lǐng)域，正日益與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、5G等數(shù)字技術(shù)融合發(fā)展，給人類社會(huì)的生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式都帶來(lái)了深刻的變革。
近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)正加速賦能千行百業(yè)，新場(chǎng)景、新模式、新業(yè)態(tài)層出不窮，在工業(yè)、文化、教育、醫(yī)療、消費(fèi)等領(lǐng)域應(yīng)用不斷拓展。
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(jiàn)》、《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。我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)初步構(gòu)建了以技術(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)用為主線的戰(zhàn)略窗口期。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是首批全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，依托北京航空航天大學(xué)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是首批全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，依托北京航空航天大學(xué)，瞄準(zhǔn)虛擬現(xiàn)實(shí)國(guó)際發(fā)展前沿，深入進(jìn)行理論研究、技術(shù)突破、系統(tǒng)研制和應(yīng)用示范。金科君創(chuàng)資本積極布局新興技術(shù)，投資的東方瑞豐、眾繪科技等企業(yè)，均為該實(shí)驗(yàn)室的成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)室首席專家趙沁平院士是我國(guó)最早從事和推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的專家之一，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了深刻的分析解讀。
以下文章來(lái)源于中國(guó)電子報(bào)，作者齊旭
3月31日，由中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院主辦的2023賽迪論壇在北京舉行。在電子信息分論壇上，中國(guó)工程院院士、北京航空航天大學(xué)教授趙沁平作題為《虛擬現(xiàn)實(shí)助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型》的主題演講。趙沁平指出，無(wú)論是優(yōu)質(zhì)虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容缺乏，還是產(chǎn)業(yè)生態(tài)不夠完善，很大的原因在于基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)投入不足。當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)正在從1.0向2.0階段演進(jìn)，需要更強(qiáng)的智能化和互通性、演變性等技術(shù)創(chuàng)新，這就要求我國(guó)持續(xù)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)研究創(chuàng)新，使我國(guó)率先實(shí)現(xiàn)跨越，引領(lǐng)虛擬現(xiàn)實(shí)和混合增強(qiáng)智能的發(fā)展與應(yīng)用。
虛擬現(xiàn)實(shí)正加速推動(dòng)各行業(yè)升級(jí)換代
虛實(shí)融合的數(shù)字體驗(yàn)展現(xiàn)了未來(lái)數(shù)字世界發(fā)展的趨勢(shì)。無(wú)論是消費(fèi)領(lǐng)域還是行業(yè)領(lǐng)域，“虛擬現(xiàn)實(shí)+”正在催生各行業(yè)生產(chǎn)模式變革。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)在工業(yè)制造、航空航天、國(guó)防軍事、公共安全、醫(yī)療衛(wèi)生、教育培訓(xùn)、智慧城市、文化旅游、融合媒體、體育健康、商貿(mào)創(chuàng)意、演藝娛樂(lè)等眾多行業(yè)和大眾生活領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)行業(yè)升級(jí)換代，形成新的大眾消費(fèi)體驗(yàn)和領(lǐng)域。
趙沁平指出，虛擬現(xiàn)實(shí)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的七大重要產(chǎn)業(yè)之一，技術(shù)譜系很寬廣，發(fā)展到現(xiàn)在，技術(shù)體系初步形成，細(xì)分技術(shù)也在不斷發(fā)展和成熟。無(wú)論是虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，還是計(jì)算、渲染、建模、內(nèi)容生成、通信等底層技術(shù)和應(yīng)用，都取得了比較好的發(fā)展，而且發(fā)展速度越來(lái)越快。
研究院數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域投融資規(guī)模較前漲幅超過(guò)100%，2022年虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)企業(yè)超萬(wàn)家；從“中國(guó)VR50強(qiáng)企業(yè)”年銷售額分布情況看，2021年，年銷售額超過(guò)1億元的企業(yè)占比首次超過(guò)50%，2022年則增長(zhǎng)到28家。據(jù)預(yù)測(cè)，2025年我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過(guò)2500億元。
補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)發(fā)展短板要向“基礎(chǔ)研究創(chuàng)新”要答案
“無(wú)論是虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)也好，還是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展也好，目前我國(guó)還存在一些問(wèn)題，特別是和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我們還有較大差距?！痹谮w沁平看來(lái)，具體表現(xiàn)在技術(shù)創(chuàng)新、內(nèi)容研發(fā)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)三個(gè)方面。
一是全行業(yè)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)性的科研不足。技術(shù)研發(fā)單點(diǎn)改進(jìn)多、系統(tǒng)性的突破少；應(yīng)用研發(fā)多，基礎(chǔ)性創(chuàng)新少；娛樂(lè)性應(yīng)用多，戰(zhàn)略性行業(yè)應(yīng)用少；視覺(jué)展示體驗(yàn)多，交互式體驗(yàn)少，且交互層次淺。
“產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越向科技創(chuàng)新前移，甚至向基礎(chǔ)研究創(chuàng)新前移?！壁w沁平以人工智能大模型為例表示，雖然業(yè)內(nèi)已經(jīng)提出較長(zhǎng)時(shí)間，我國(guó)也有一些單位在搞大模型研發(fā)，但十年下來(lái)，ChatGPT先出來(lái)了，“說(shuō)明我們的企業(yè)在這方面的投入也好、堅(jiān)持也好，都有待加強(qiáng)”?！叭绻覀兪冀K是跟蹤追趕，就會(huì)止步于代工，生產(chǎn)低維的產(chǎn)品，或當(dāng)‘二鍋頭’，所以必須在產(chǎn)業(yè)振興上把關(guān)注點(diǎn)前移到科技創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新。”他說(shuō)。
二是優(yōu)質(zhì)的虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容缺乏，這是一個(gè)老問(wèn)題。內(nèi)容產(chǎn)出量少，頻度不夠，市場(chǎng)規(guī)模受影響。內(nèi)容質(zhì)量與硬件性能不匹配，需要更優(yōu)質(zhì)、更豐富的內(nèi)容來(lái)提升用戶體驗(yàn)，特別是在大眾消費(fèi)領(lǐng)域。
在趙沁平看來(lái)，內(nèi)容的生產(chǎn)和頻度不夠，大眾消費(fèi)就會(huì)受影響。而內(nèi)容的產(chǎn)出和技術(shù)也有關(guān)，特別是和智能化、自動(dòng)化內(nèi)容生成緊密相關(guān)，技術(shù)研發(fā)還要繼續(xù)加強(qiáng)，內(nèi)容生產(chǎn)廠家也需要進(jìn)一步努力。
三是產(chǎn)業(yè)生態(tài)需進(jìn)一步完善。盡管很多企業(yè)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈中的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了“強(qiáng)鏈”行動(dòng)，但全國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制尚需進(jìn)一步形成。
“上面所說(shuō)的問(wèn)題，有很大一部分還是技術(shù)問(wèn)題。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是螺旋式上升的，技術(shù)上升一階，應(yīng)用和業(yè)態(tài)就會(huì)相應(yīng)地螺旋式上升一階。”趙沁平說(shuō)。
虛擬現(xiàn)實(shí)2.0需要更強(qiáng)的智能化和互通性、演變性
趙沁平看來(lái)，在虛擬現(xiàn)實(shí)1.0中，虛擬對(duì)象和環(huán)境與對(duì)應(yīng)的真實(shí)環(huán)境和對(duì)象是相互獨(dú)立的，也就是說(shuō)，虛擬空間和數(shù)字空間是分離的。高性能計(jì)算、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、自然人機(jī)交互等技術(shù)結(jié)合集成，產(chǎn)生了虛擬現(xiàn)實(shí)1.0，具有沉浸感（Immersion）、交互性（Interaction）和想象性（Imagination）的“3I”特征。
趙沁平表示，互聯(lián)網(wǎng)1.0是“計(jì)算機(jī)網(wǎng)”，連接對(duì)象是電腦，應(yīng)用主要是社交和市場(chǎng)營(yíng)銷?；ヂ?lián)網(wǎng)2.0是“物聯(lián)網(wǎng)”，連接對(duì)象從電腦擴(kuò)展到萬(wàn)物，其應(yīng)用擴(kuò)展至行業(yè)生產(chǎn)和生活服務(wù)。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)字孿生、元宇宙等新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，其核心需求是構(gòu)建虛實(shí)融合網(wǎng)絡(luò)。虛實(shí)融合網(wǎng)絡(luò)，我們稱其為泛聯(lián)網(wǎng)，其連接對(duì)象擴(kuò)展到物理對(duì)象的數(shù)字孿生、人的化身和數(shù)字原生對(duì)象，再次突破互聯(lián)網(wǎng)連接邊界，成為互聯(lián)網(wǎng)3.0，為實(shí)現(xiàn)人類在物理世界與數(shù)字世界共享生存并自由穿梭的開(kāi)辟了希望之路。
趙沁平認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)3.0對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提出了一系列新的創(chuàng)新需求，從而推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)入2.0階段。在這一階段，只具有沉浸感、交互性、構(gòu)想性的虛擬現(xiàn)實(shí)1.0難以勝任，必須創(chuàng)新發(fā)展為具有“5IE”特征，即在原來(lái)3I的基礎(chǔ)上增加智能化（Intelligentize）、互通性（Interconnection）和演變性（evolutionary）。
智能化包括虛擬環(huán)境中智能對(duì)象及其智能行為建模、人機(jī)交互智能化與智能體化身的交互，以及內(nèi)容生產(chǎn)的智能化?；ネㄐ詣t是虛擬對(duì)象/環(huán)境和對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象/環(huán)境的多模態(tài)數(shù)據(jù)互通。演變性是虛擬對(duì)象模型隨著物理對(duì)象的形態(tài)和狀態(tài)變化，實(shí)時(shí)或及時(shí)地進(jìn)行同變，以及生命體和時(shí)變體模型可依據(jù)相應(yīng)規(guī)律自行演化。
“我所在的北航虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，目標(biāo)就是瞄準(zhǔn)虛擬現(xiàn)實(shí)2.0?！壁w沁平說(shuō)，就是持續(xù)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)研究創(chuàng)新，使我國(guó)率先實(shí)現(xiàn)從“3I”的虛擬現(xiàn)實(shí)1.0 到“5IE”的虛擬現(xiàn)實(shí)2.0的跨越，引領(lǐng)虛擬現(xiàn)實(shí)和混合增強(qiáng)智能的發(fā)展與應(yīng)用。