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虚拟现实（Virtual Reality）调研报告
虚拟现实（Virtual Reality）调研

一、虚拟现实的的概念
1、虚拟现实（VirtualReality，简称VR）
通过模拟产生一个逼真的虚拟世界，给用户提供完整的视觉、听觉、触觉等感官体验，让用户如身历其境能够实现在自然环境下的各种感知的高级人机交互技术。
2、虚拟现实（VirtualReality）的特征
Immersion沉浸感—Interaction交互性—Imagination想象力。
沉浸感：又称临场感，是指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度，是VR技术最重要的特征，影响沉浸感的主要因素包括多感知性、自主性、三维图像中的深度信息、画面的视野、实现跟踪的时间或空间响应及交互设备的约束程度等。虚拟现实时代，人将从过去只能在计算机系统的外部观测处理结果，到沉浸到计算机系统所创建的环境中。
交互性：指用户对虚拟环境中对象的可操作程度和从虚拟环境中得到反馈的自然程度（包括实时性）。人将从过去只能通过键盘、鼠标与计算环境中的单维数字信息交互，升级为用多种传感器（眼球识别、语音、手势乃至脑电波）与多维信息的环境交互。
想象力：指用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过逻辑判断、推理和联想等思维过程，随着系统的运行状态变化而对其未来进展进行想象的能力。对适当的应用对象加上虚拟现实的创意和想象力，可以大幅度提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。人将不只从定性和定量综合集成的环境中得到感知和理性的认识，而是能够实现概念深化和新意萌发。

二、虚拟现实（VirtualReality）的发展历程
上世纪50年代末到60年代之间，电影摄影师Morton Heilig相继研发了数个类虚拟现实设备，包括街机式的多感知电影播放设备、提供3D影像与立体声的头戴设备以及多感知虚拟现实系统Sensorama Simulator。

1968年，美国计算机图形学之父Ivan Sutherlan在哈佛大学组织开发了第一个计算机图形驱动的头戴显示器及头部位置跟踪系统。这些都成为了虚拟现实发展史上重要的启蒙。
1989年，Jaron Lanier 第一次正式提出了Virtual Reality的概念，他的公司VPL Research也成为了第一家成功商业化销售虚拟现实头戴显示设备和手套的公司。随后的90年代，虚拟现实经历了一次如火如荼的商业化浪潮，索尼、任天堂等游戏公司都陆续推出了自己的虚拟现实游戏机产品。但由于产业链不完备，技术也不成熟，虚拟现实产品并未得到消费者的认可。虽然这一波商业化浪潮在消费级市场并不成功，但虚拟现实却在军事、工业、医疗等领域逐渐应用起来。
2014年，Facebook以20亿美元收购Oculus，一石激起千层浪，虚拟现实进入普通消费者的生活终于开始有了可能性，虚拟现实的产业化也在全球范围内快速铺开。随后，Sony开启Morpheus计划（即现在的PlayStation VR）、Google推出Cardboard、三星与Oculus合作推出Gear VR、 HTC与Valve合作研发针对Steam游戏平台的HTC Vive。而国内，数百家虚拟现实创业公司相继出现，快速覆盖了几乎所有的产业环节。
2015年3月，HTC和Valve合作开发的VR设备HTC Vive首次发布。6月，Oculus正式发布了消费者版Oculus Rift头盔和Touch控制器。索尼VR头盔正式名称确定为PlayStation VR，简称PS VR。11月，三星宣布Gear VR消费者版正式开放预售。
暴风魔镜的VR产品已发布至第四代，截止2015年12月底发展VR用户超过50万，成为国内市场占有率最高的VR产品。
国内联网企业集体发力VR，百度和腾讯12月均宣布迚军VR市场。 乐视12月发布了VR产品。

三、虚拟现实的产业链
硬件设备、操作系统、内容、应用、分发平台构成了VR产业链的核心环节。
1. 硬件设备
硬件设备又可分为显示设备和输入设备。其中输入设备负责用户的知觉捕捉，而显示设备则负责用户的知觉反馈，两者构成一套相对完整的虚拟现实交互系统。
2. 头戴显示设备
国外高端头戴显示设备的三大代表厂家分别是：Facebook公司的Oculus Rift、HTC 公司的Vive和Sony公司的 PlayStation VR。
国内的头戴虚拟现实设备厂商中很多都在做此类产品，如大朋、3Glasses、UCglass、蚁视、游戏狂人、EMAX、VRgate等。但这类头戴涉及到算法、材料、光学、人体工学、仿真等多种技术，国内厂商与国外厂商还存在较为明显的差距。
在高端的消费级头戴虚拟现实设备之外，还有一种价格低廉的虚拟现实体验设备，眼镜盒子。2014年6月，Google在I/O大会上发布了Cardboard，从此掀起了眼镜盒子类产品的风潮。通俗来说，眼镜盒子就是通过把手机塞进虚拟现实眼镜盒中进行观看的虚拟现实显示设备。这类设备不需要复杂的电子元件，成本较低，体验也相对粗糙。
三星发布了与Oculus联手打造的Gear VR，成为了迄今为止性能和体验最好的眼镜盒子产品。对于这类产品来说，针对特定型号手机定制开发的眼镜盒子能提供更好的体验。因涉及到调用手机服务、算法优化等，实现高沉浸感需要眼镜盒子和手机高度兼容，甚至要求配套开发，例如三星。
国内做眼镜盒子的厂商非常多，代表性产品包括暴风魔镜、灵镜小白、DreamVR、极幕-1、Glasoo、VirGlass、SVRglass、爱可视等。除此之外，包括小米、魅族、腾讯等在内的手机厂商和互联网巨头企业对这一领域也虎视眈眈。
最后还有虚拟现实一体机，通常摆放与商场、网吧等公共娱乐场所，一体机需要将显示、计算、存储、电源等功能性模块全部集成到头戴显示设备中。而如果要达到好的性能，显示设备就很难做到轻便小巧。囿于技术上的局限性，一体机近几年内不会成为主流产品。尽管如此，国内也有一些厂家在尝试，产品有：灵镜小黑、大朋、Omimo、第二现实等。

3. 输入设备
人机交互是虚拟现实整个体验中的非常重要一环。目前，手柄、手势追踪、眼球追踪、动作捕捉等是比较常见的交互方式。除此之外，还有一些泛体感类的输入设备能够实现更复杂的交互。
作为主流的游戏输入设备，手柄可能是最早大规模使用的虚拟现实输入外设。Oculus、HTC、Sony、Gear VR都采用或兼容手柄。
手势追踪是比较目前自然的输入方式，成型的产品也较多，比如：Nimble Sense、LeapMotion、Usens、微动、Ximmerse、Dexmo等。
全身动作捕捉比手势追踪更进一步，能获取到更完整的动作信号，实现更丰富的交互。代表性的产品/公司有：诺亦腾（全身动作捕捉）、Kinect（微软体感输入）、奥比中光（深度摄像头）等。
相比前两者，眼部追踪技术应用到虚拟现实领域内还处于概念期，国内的七鑫易维、青研科技等公司都在做眼球追踪类产品。
泛体感类输入设备通常被理解为“辅助外设”，比如Omni体感跑步机、KAT Walk体感跑步机、PP GUN和各种蛋椅等。