(文/程文智)VR行業在逐漸興起,2010年之前,受制于軟件和硬件瓶頸,VR行業發展緩慢,主要應用于實驗室和航天等領域,2014年是一個拐點,VR設備開始受到市場的關注,2014年~2016年期間,是VR行業發展最為火熱的時期,當時大量的公司涌入這個行業,谷歌、索尼、Meta等都進入了這個領域,VR設備的迭代速度加快。2016年之后,VR的市場熱度開始消退,但到了2020年后,VR行業整體進入井噴期,據VR陀螺統計,2021年全球VR頭顯出貨量約為1110萬臺,同比增長66%,其中QculusQuest2的年度銷量為880萬臺。2022年上半年,全球VR頭顯的出貨量達到了684萬臺,預計今年的出貨量可達1450萬臺。
經過這幾年的技術迭代,VR生態逐漸完善。硬件、開發者、及平臺變得日益重要。第一波進來做VR的基本都是做硬件的,主要圍繞著硬件設計如何優化,元器件性能如何提升等方面在做提升。
硬件設計日趨成熟,暈眩感基本解決
當前市面上主流的VR頭顯已經基本滿足消除暈眩感的三大指標:延遲低于20ms、刷新率高于75Hz、單眼分辨率2K以上。消費級的VR產品正在快速放量,而下一代VR光學方案光波導仍在成熟完善過程中。
消費級VR的產品形態較為成熟,后期發展技術路線相對明確。比如在芯片方面,以高通驍龍865為基礎的XR2芯片是目前VR一體機的絕對主力芯片。而且,高通在今年十月份還升級的該芯片驍龍XR2+ Gen 1,據高通的新聞稿介紹,該平臺能夠實現50%的續航表現提升,及30%的散熱性能提升。值得一提的是,新的XR2+Gen1能在不對設備外形做出犧牲的前提下,支持更多并發的多媒體處理,并提升多感官交互的表現。此外,XR2+Gen1引入了新的圖像處理管線,能夠實現低于10ms的超低延時。據悉,除了已經發布的Meta Quest Pro外,還有多個廠商宣布將推出搭載XR2+ Gen 1的產品。
在顯示方面,4K分辨率的FAST-LCD屏幕目前產能穩定、成本較低,且刷新率能達到70Hz~90Hz,是當前VR頭顯的首選屏幕。高分辨率主力屏幕是Micro-OLED屏幕,目前也開始逐步裝機。最新的消息顯示,Meta正計劃推出具有視網膜分辨率(Retina)的VR頭顯產品。因為在Meta看來,VR頭顯的視覺質量不僅僅是由分辨率來衡量的,系統分辨率(以每度像素衡量,或PPD)、銳度(用透鏡的調制傳遞函數,或MTF來衡量)、對比度及顏色。
顏色
在光學方面,菲涅爾透鏡方案是目前的主流,基本上能夠達到100°的視場角,方案成熟穩定、成本較低,但存在體積較大、不支持屈光度調節等問題,更輕便的超短焦方案逐步興起,比如Pancake等。
在交互方面,定位技術是VR硬件的靈魂。就游戲操作體驗而言,作為玩家,自然是希望定位越精確、反應越靈敏越好。VR頭顯位置追蹤技術氛圍外向內追蹤(Outside-In)和內向外追蹤(Inside-out),Outside-In需要外接傳感器,且受遮擋問題影響和傳感器監測范圍限制,對用戶體驗影響較大。目前不依靠外接設備進行運算的Inside-Out已成為了中高端消費級VR一體機的標準配置,一體機也成為了VR主流的產品形態,其體積小、重量輕、便攜性好、應用場景更加豐富和廣泛。而眼動追蹤功能預計將在未來3年成為VR頭顯的普及性和標準型配置。
另外,全彩透視功能的加入,讓VR實現了部分AR場景,這是因為目前AR整體產品表現力不夠成熟,衍射光波導、陣列光波導這些方案具有非常大的局限性,AR整個產業不成熟,但是VR是相對成熟的,在VR相對成熟的領域里加入部分功能形成MR的技術,相比于直接發展AR更有優勢。全彩透視和AR不是同類的技術,邏輯在于都是與現實做交互,AR是通過光學中波導、光機去成像,交互方式也是通過攝像頭,但是AR通過眼鏡的方式呈現,與現實的交互只需要通過采集。VR最大的問題是視野遮擋,全彩透視就是來解決這個痛點問題,這也是VR之后拓展社交應用的重要路徑。
全彩透視的主流解決方案一般是4顆攝像頭,其中3顆光學攝像頭和1顆ToF攝像頭,單從硬件角度看會增加13~20美元,整個系統加上配套軟件可能要30~40美元,目前還是比較貴的。
內容成為VR行業主要推動力
從市場需求角度來看,絕大部分的VR產品主要主要功能是游戲,主要的消費人群畫像為中度及以上游戲愛好者。根據VR陀螺及SteamDB數據,Steam平臺主要VR游戲的平均游玩時間為13.6小時,且品類集中于射擊和動作游戲,不過,目前VR游戲內容供給仍然有限。
業內人士認為當VR設備的銷量達到1000萬臺后,中小開發者有機會實現盈利,同時工業化大作收入的天花板也有望提升,能夠刺激更多內容開發者加入進來,生產不同類別的內容,吸引更多玩家,從而推動VR應用生態逐漸形成良性循環。
其實,隨著VR硬件設備性能的提升,VR能做的事情越來越多,除了游戲,還有以虛擬形象社交類應用、影視和直播等等。其中在社交方面,VR Chat、RecRoom、BigScreen等表現出眾,其中2021年12月RecRoom新一輪融資估值達到了35億美元,較3月的12.5億美元增長了180%,用戶規模超過了3700萬。
在直播方面,比如今年的世界杯直播,多家企業推出了VR看直播的活動,而且加入了很多VR元素。PICO的決賽直播就增加了4個方位點的直播觀看角度,讓觀眾可以分別在VIP坐席、兩邊門線、和裁判席位觀看比賽,戴上VR頭顯,就猶如親臨比賽現場,感受現場的熱烈氛圍。
隨著VR技術的發展,它將滲透到多個領域,包括工業、文化、教育、醫療和娛樂等領域。比如在B端市場,2021年寶馬宣布與英偉達合作,通過Omniverse建立數字孿生工廠,將優化生產規劃的時間縮減了30%。之前沃爾瑪也通過與VR提供商合作將員工培訓滿意度提高30%。另外,Meta的新品戰略開始加強覆蓋企業辦公人群,包括將Office等辦公軟件引入VR場景。
VR可以做什么?也許我們現在無法給出一個標準答案,但我們已經看到,很多行業、很多開發者都已經開始不斷探索VR行業的邊界。他們中,有人將VR用來治療心理疾病;有機構將VR與博物館結合在了一起;有企業推出了VR學車;也有地產商推出了VR看房業務……總之,VR正以遠超我們預期的速度,深入到我們的生活當中,并且通過數字化技術改變我們的生活方式,未來VR的想象空間還很大。
結語
未來的VR設備算力還有望進一步提升,比如有廠商提出了協處理器的方案,到時候VR的算力將有望超越平板電腦和PC。而在硬件性能提升后,VR的應用場景也將不再局限于游戲機,二是逐步拓展至辦公、設計仿真、高清觀影等領域,隨著VR內容的逐漸豐富,相信VR行業會有更大的潛力可挖。
經過這幾年的技術迭代,VR生態逐漸完善。硬件、開發者、及平臺變得日益重要。第一波進來做VR的基本都是做硬件的,主要圍繞著硬件設計如何優化,元器件性能如何提升等方面在做提升。
硬件設計日趨成熟,暈眩感基本解決
當前市面上主流的VR頭顯已經基本滿足消除暈眩感的三大指標:延遲低于20ms、刷新率高于75Hz、單眼分辨率2K以上。消費級的VR產品正在快速放量,而下一代VR光學方案光波導仍在成熟完善過程中。
消費級VR的產品形態較為成熟,后期發展技術路線相對明確。比如在芯片方面,以高通驍龍865為基礎的XR2芯片是目前VR一體機的絕對主力芯片。而且,高通在今年十月份還升級的該芯片驍龍XR2+ Gen 1,據高通的新聞稿介紹,該平臺能夠實現50%的續航表現提升,及30%的散熱性能提升。值得一提的是,新的XR2+Gen1能在不對設備外形做出犧牲的前提下,支持更多并發的多媒體處理,并提升多感官交互的表現。此外,XR2+Gen1引入了新的圖像處理管線,能夠實現低于10ms的超低延時。據悉,除了已經發布的Meta Quest Pro外,還有多個廠商宣布將推出搭載XR2+ Gen 1的產品。
在顯示方面,4K分辨率的FAST-LCD屏幕目前產能穩定、成本較低,且刷新率能達到70Hz~90Hz,是當前VR頭顯的首選屏幕。高分辨率主力屏幕是Micro-OLED屏幕,目前也開始逐步裝機。最新的消息顯示,Meta正計劃推出具有視網膜分辨率(Retina)的VR頭顯產品。因為在Meta看來,VR頭顯的視覺質量不僅僅是由分辨率來衡量的,系統分辨率(以每度像素衡量,或PPD)、銳度(用透鏡的調制傳遞函數,或MTF來衡量)、對比度及顏色。
顏色
在光學方面,菲涅爾透鏡方案是目前的主流,基本上能夠達到100°的視場角,方案成熟穩定、成本較低,但存在體積較大、不支持屈光度調節等問題,更輕便的超短焦方案逐步興起,比如Pancake等。
在交互方面,定位技術是VR硬件的靈魂。就游戲操作體驗而言,作為玩家,自然是希望定位越精確、反應越靈敏越好。VR頭顯位置追蹤技術氛圍外向內追蹤(Outside-In)和內向外追蹤(Inside-out),Outside-In需要外接傳感器,且受遮擋問題影響和傳感器監測范圍限制,對用戶體驗影響較大。目前不依靠外接設備進行運算的Inside-Out已成為了中高端消費級VR一體機的標準配置,一體機也成為了VR主流的產品形態,其體積小、重量輕、便攜性好、應用場景更加豐富和廣泛。而眼動追蹤功能預計將在未來3年成為VR頭顯的普及性和標準型配置。
另外,全彩透視功能的加入,讓VR實現了部分AR場景,這是因為目前AR整體產品表現力不夠成熟,衍射光波導、陣列光波導這些方案具有非常大的局限性,AR整個產業不成熟,但是VR是相對成熟的,在VR相對成熟的領域里加入部分功能形成MR的技術,相比于直接發展AR更有優勢。全彩透視和AR不是同類的技術,邏輯在于都是與現實做交互,AR是通過光學中波導、光機去成像,交互方式也是通過攝像頭,但是AR通過眼鏡的方式呈現,與現實的交互只需要通過采集。VR最大的問題是視野遮擋,全彩透視就是來解決這個痛點問題,這也是VR之后拓展社交應用的重要路徑。
全彩透視的主流解決方案一般是4顆攝像頭,其中3顆光學攝像頭和1顆ToF攝像頭,單從硬件角度看會增加13~20美元,整個系統加上配套軟件可能要30~40美元,目前還是比較貴的。
內容成為VR行業主要推動力
從市場需求角度來看,絕大部分的VR產品主要主要功能是游戲,主要的消費人群畫像為中度及以上游戲愛好者。根據VR陀螺及SteamDB數據,Steam平臺主要VR游戲的平均游玩時間為13.6小時,且品類集中于射擊和動作游戲,不過,目前VR游戲內容供給仍然有限。
業內人士認為當VR設備的銷量達到1000萬臺后,中小開發者有機會實現盈利,同時工業化大作收入的天花板也有望提升,能夠刺激更多內容開發者加入進來,生產不同類別的內容,吸引更多玩家,從而推動VR應用生態逐漸形成良性循環。
其實,隨著VR硬件設備性能的提升,VR能做的事情越來越多,除了游戲,還有以虛擬形象社交類應用、影視和直播等等。其中在社交方面,VR Chat、RecRoom、BigScreen等表現出眾,其中2021年12月RecRoom新一輪融資估值達到了35億美元,較3月的12.5億美元增長了180%,用戶規模超過了3700萬。
在直播方面,比如今年的世界杯直播,多家企業推出了VR看直播的活動,而且加入了很多VR元素。PICO的決賽直播就增加了4個方位點的直播觀看角度,讓觀眾可以分別在VIP坐席、兩邊門線、和裁判席位觀看比賽,戴上VR頭顯,就猶如親臨比賽現場,感受現場的熱烈氛圍。
隨著VR技術的發展,它將滲透到多個領域,包括工業、文化、教育、醫療和娛樂等領域。比如在B端市場,2021年寶馬宣布與英偉達合作,通過Omniverse建立數字孿生工廠,將優化生產規劃的時間縮減了30%。之前沃爾瑪也通過與VR提供商合作將員工培訓滿意度提高30%。另外,Meta的新品戰略開始加強覆蓋企業辦公人群,包括將Office等辦公軟件引入VR場景。
VR可以做什么?也許我們現在無法給出一個標準答案,但我們已經看到,很多行業、很多開發者都已經開始不斷探索VR行業的邊界。他們中,有人將VR用來治療心理疾病;有機構將VR與博物館結合在了一起;有企業推出了VR學車;也有地產商推出了VR看房業務……總之,VR正以遠超我們預期的速度,深入到我們的生活當中,并且通過數字化技術改變我們的生活方式,未來VR的想象空間還很大。
結語
未來的VR設備算力還有望進一步提升,比如有廠商提出了協處理器的方案,到時候VR的算力將有望超越平板電腦和PC。而在硬件性能提升后,VR的應用場景也將不再局限于游戲機,二是逐步拓展至辦公、設計仿真、高清觀影等領域,隨著VR內容的逐漸豐富,相信VR行業會有更大的潛力可挖。
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