相对于其他产品,虚拟现的特点在于它的沉浸性和交互性。如何将这些优势更好地发挥出来,是业内人士正考虑的问题。然而,虚拟现实的瓶颈却远远不←止这些。中国计算机学会理事、北京师范大学教育部虚拟现实应用工程研〇究中心主任周明全接受媒体采访时提到:“从科研角度看,经过数十年发展的虚拟现实技术已经有了一定的积累并相对成熟,但一项♀技术,从实验室到消费者,还有漫长的路要走,这需☆要巨大的投入和整个产业的推动。”
虚拟现实国内外都欠缺统一标准
从现阶段来讲,国内外需要共同面对的瓶颈--标准的未统一和内容的稀缺。
《白皮书》指出,虚★拟现实产业快速健康发展需要标准和规范引导,目前标准严重缺失,整个产业链发展就像带⊙着锁链在跳舞,这个『锁链就是不适合虚拟现实的一些现有标准和规范,因为虚拟现实的一些技术要求超出了原有的一些配套行业的技术要求。
对此,《白皮书》作出很好的诠释。“虽然国际上虚拟现实的技术和产品呈一片如火如荼的繁荣景象,但虚拟现∞实存在内容短板:虚拟现实内容稀缺∮、制作成本过高,内容呈现方式多样,虚拟现实内①容没有统一标准,各类虚拟现实设备之间还无法实现互联互通,成为制约虚拟现实大规模产业应用的关键因素;同时虚拟现实内容数据量庞大,给实时网络传输带≡来新挑战。”
其实,标准问题已经引起了国际各方的关注,目前国际上已经开展相关标准化活动的有ISO/IEC JTC1/SC24(国♀际标准化组织/国际电工委员〓会第1联合技术委员会第24分委会:计算机图形、图像处理和环境数据表示)以及ISO/IEC JTC1/SC29(国际标准化组织/国际电工委员会第1联合技委员会第29分委会:音频、图像、多媒体和超媒█体信息),SC24和SC29建立了联合工←作机制,共同推动增强现实连续统一体概念及参考模型∴(ARC)的相关标准。
另外,也有一些非官方的组织在考虑虚拟现实的标准化问题。据Advanced Television报道,英国数字媒体技术革新合作中心DTG(Digital TV Group)的CEORich日前表示,该组织将考虑推进虚拟现实的标准化。DTG先前已发布⊙了一份有关虚拟现实的白皮书,计划在2016年开展进一步的研究。
国内方面,根据《白皮书》的介绍,在虚拟现实终端【设备方面,我国不管是增ㄨ强现实、虚拟现实或是混合现实,虽然专注于此领域的公司有近百家,但多数团队都是技术型的创业团队,对行业的商业模式和应用方案并没有成型的思考,产品化能力捉襟见肘。
和国外比,在高性能的传感器领¤域还有很大的差距,在GPU底层开发←上的技术也比较薄弱,软件主要是在图像拼接和播放器⌒领域还有较大的差距。这些差距需要大量的投⌒ 入以及人力资源才能追上。
同时,投机性过强也成为阻碍增强现实/虚拟现实发展的主要原因,很多产品在存在明显瑕疵的情况下就急于发@ 布。在大厂都在明显炒作概念的环境下,很难指望小厂能踏踏实实做研发。因此,国内的相关☆企业呼吁应尽快启动虚拟现实→标准化工作研究,建立虚拟现实技术标准体系,规范行业发展。对此,我国正在征集虚拟现实(VR)和增强现实(AR)国家及行业标准。
近期,AVS标准工作组也已启动虚拟现实音视频编解码技术研ω发,有望推出我国自主知识产¤权的AVS虚拟现实☆标准。
硬件设备等方面的技术瓶颈
从虚拟现〗实系统的软硬件技术来看,与发达国家相比,仍然存在差距。媒体普遍认为,一方面,国外,除了三大头戴显示器外,虚拟现实相关设备↘还包括交互设备、输入设备、动作识别设备,媒体等各个行业的应用也都比较平均。但是在国ω 内,头戴显示器输出方案∏相对更集中一些。另一方面,国外以PC端为代表的Facebook的Oculus Rift和以移动端为代表的三星GearVR在产品迭代、提升用户体验方面比国内走得更远。国内VR产品分辨率、刷新率不高等硬伤使用户在使用时产生不※适感,而这种不▲适感会给产品推广带来困难。对于虚ω 拟现实技术的瓶颈,根据《白皮书》的介绍,主要表现为以下几个方面:
一是相关设备普遍存在使用不◎方便、效果不佳等情况,难以达到虚拟现实系统的要求。如计算机的处理速度还不能满足在虚拟世界中巨大数据量处理实时性的需要。
二是硬■件设备品种有待进一步扩展,在改进现有设备的Ψ同时,应该加快新的设备的研制工作。同时,针对不同的领域要】开发能满足应用要求↓的特殊硬件设备。
三是虚拟现实系统应用的相关设备价格也比较昂贵且局限性很大。如建设CAVE(洞穴状自动虚拟系统,Cave Automatic Virtual Environment)系统的投资达百万以上,一个头盔式显示器加主机一般成本就需上万元等。
四是目」前大多数虚拟现实软件普遍存在语言专业性々较强,通用性较差,易用性差等问题。同时,由于硬◤件设备的诸多局限性,使得软件开发费用也十分巨大,并且软件所能实现的效果受到时间和空间的影响较大。很多算法及许多相关理论】也不成熟,如在新型传ξ 感和感知机理,几何与物理建模新方法,基于嗅觉、味觉的相关理论与技术,高█性能计算,特别是高速图形图像☉处理,以及人工智能、心理学、社会学等方面都有许多挑战性的问题有待解决。
五是㊣ 繁琐的三维建模技术有待进一步ㄨ突破。给予图形的虚拟环境首先要解决的问题是三维造型。当图形渲染技术在向实现△真实感大踏步的◇时候,生成精确三维模型的过程还是相对困难,技术有待进一步突破。即使是在三维激光扫描技术进步提供了简化模型构建过程,这些自动化模型获取方法也并不能满足我们的全部需要,大部分模型仍〗需要高水平的专业人士︼人工绘制,不仅延长了制作的周期,也使得费用成本急□ 剧攀升。
六是大数据融合〒处理有待进一步整合。虚拟现实要想得到很大的发展,需要与互联网进一步结合,目前虚拟现实应用的数据量非常巨大,而整体网络的速度相对较慢,而且分布不均衡,使得效果大打折扣,我们需要在虚◣拟现实系统中考虑数据@ 压缩的问题。
此外,从效果来□ 看,仍然缺乏逼真的物理、行为模型。在虚拟世界●的感知方面,有关视觉合成研究多,听觉、触觉(力觉)关注较少。在与虚拟世界的交互中,自然交互性不够,在语音识别等人工智能方面的效果还远不能令人◣满意。