VR產業的發展涉及到芯片、可穿戴設備、內容IP、光學設備、系統集成等多個產業生態環節,可以說這是繼PC和手機之后又一個能夠帶動整個生態圈往前進的概念,資本圈和電子圈都在為之瘋狂……
在5月18號的谷歌I/0大會上,谷歌發布了基于Android操作系統的虛擬現實(VR)平臺Daydream。這似乎給了國內炒得火熱的VR產業一劑強心針,對于深圳數量龐大的手機和平板白牌公司(ODM、方案公司)來說,對于VR產業的高門檻一直望而卻步。現在好消息來了:谷歌的支持掃平了軟件和應用上最大的門檻,也讓2016年成為了真正名副其實的VR元年。
三星、索尼、Facebook、HTC等科技巨頭都已經推出了自己的虛擬現實設備,據粗略統計,截止2015年12月份國內涉足虛擬現實行業的公司達到上百家,還不包括一些投資商。其中輸出設備占到31%,輸入設備為30%,內容生產商占到32%,線下體驗廠商為6%。在內容開發方面,游戲開發團隊占比為13%,全景視頻和影視占比33%。
無可否認,和國際巨頭相比,國內企業在VR領域的技術積累還相對薄弱,但它們很善于學習,加上敏銳的市場洞察和反應能力,正在迎頭趕上。在全球范圍內,國際巨頭主要專注PC VR的高端市場,國內企業則瞄準了VR一體機的大眾化利基市場。
未來3~5年VR產業的成長趨勢
根據Business Intellligence 的預測,虛擬現實硬件產品在未來五年將形成一個集中的爆發期,其中頭盔式設備年復合增長率達到99%;到2020年全球虛擬現實頭盔出貨量將達到2500萬臺
全球虛擬現實頭盔出貨量增長與預測數據來源:Business Intlligence
在硬件端產業發展的同時,內容產業,特別是虛擬現實娛樂內容的產業也將得到巨大的發展潛能。據統計,中國大陸2015年VR市場銷售規模為15.4億元人民幣,預計2016年將達到56.6億元,同比增長267.5%。到2020年將超過700億元(折合110億美元)。Business Intellligence 預測2016年全球虛擬現實(VR,Virtual Reality)軟硬件的產值將達67億美元,2020年會增長到670億美元。IDC則預測,2016年我國虛擬現實設備(VR)出貨量將達到48萬臺,同比增長476%,行業迎來爆發增長。
ARM MPG 副總裁Dennis Laudick表示,現在是進入VR產業的最好時機。預計到2016年7月將有40余款采用ARM架構的VR產品上線,到年末將超過600余款產品,遍布高中低端以及行業定制,場景化、產品化。
NVIDIA(英偉達)公司全球副總裁、中國區總經理張建中先生表示,目前市場中有超過600家VR公司、40000名以上雇員,募集的資金更是達到了38億美元。預計在接下來的幾年里,VR還將呈現出爆發式增長,到2020年,VR虛擬現實與AR增強現實,其總體市場規模將達到1500億美元,前景非常廣闊。
全志科技VR產品經理陳華鋒則認為,“VR產業目前還處于起步階段,盡管涌現出一些比較有潛質的創業公司,也有一些巨頭涌入,但實際銷量并不大。”2016年以來,全志以及高通等主流IC設計廠商都推出了VR解決方案,加上BAT等巨頭涌入和VC的支持,VR硬件和內容的發展將大為加快,進而推動在用戶面的普及。他預計3-5年內,國內VR產品的年銷量將達到千萬臺的級別。
Rockchip全球副總陳峰表示:“2015年可能大家(VR)全部總量加起來出貨就幾萬臺,但是今年可能呈指數型增長,預計明年會比今年有幾倍的增長。”陳峰認為,VR產業目前魚龍混雜,而且產品大部分還是在業內人士自己試用,還沒有真正到一線的消費者手中。“VR產品價格從最低到最高,有10倍的差距。”陳峰認為,第一批消費者和使用者對VR產業的整體口碑影響是最大的,因此他希望整個產業能夠避免低價的惡性競爭,一起努力把VR產業的口碑做好。
哪種VR產品形態將成主流?
“至少三年內,VR還沒辦法脫離頭戴設備的產品形態。”目前主要有三種VR設備形態:PC類VR、盒子類VR、一體機VR。從產品形態來看,Nibiru總經理劉曉飛認為一體機將在VR設備生態中占據非常重要的一席。據介紹,到2016年7月,國內將有40余款VR一體機產品上線,全年將超過600款,遍布高中端定制機。因此,Nibiru將重點發展移動VR相關應用及服務。“我們認為移動VR一體機將在設備和成本方面形成平衡。”
全志科技VR產品經理陳華鋒也認為,隨著移動互聯網的快速發展,加上移動開發環境愈發成熟,移動VR在硬件和內容層面都有望取得更大的突破。Google、Facebook、騰訊等巨頭均將重心放在移動VR,特別是一體機,充分表明移動VR一體機才是VR產品的未來。本土芯片廠商Rockchip更是大力推動VR一體機的發展,在近日舉行的第14屆中國?海峽項目成果交易會上,更是舉辦了百人同場VR一體機體驗交流活動。
“目前市場上四種形態的VR產品,我們想提的是,產品在設計上首先是便攜和輕便。HTC VIVE會有好幾根線,一根HDMI音頻線,還有一根USB的Cable線,還有電源線。
所以應用場景會有局限,必須在封閉空間才能體驗。而谷歌盒子方式,成本很低,但是通過插手機方式體驗。手機的屏基本上最高支持2K 60hz,上升空間不大。還有一種將電池、radio放到頭盔中的VR設備,體驗過的人會覺得重量很重。另外我們還需要考慮到,電池放到產品中,安全性的問題也值得考慮。”硅谷數模產品經理劉金文表示。
盡管本土芯片廠商大多看好VR一體機,但是目前市場上的VR一體機都還是屬于入門級的產品,在芯片性能上相比高通、英特爾、三星、NVIDIA的芯片方案還是由一定差距。NVIDIA(英偉達)公司全球副總裁、中國區總經理張建中先生就更支持PC VR。他表示在未來很長一段時間里,PC VR和移動式VR都將快速發展,但側重不同。移動式VR重在VR的交互式體驗,降低用戶感受VR的門檻,但隨著用戶對于VR品質的要求會不斷提升,有著更強的交互性、更逼真畫面的PC VR,其比例會不斷提升,并逐漸成為主流。換句話說,要想體驗最棒的VR,肯定還是首選PC平臺。
資本熱潮下,什么樣的VR廠商有可能成功?
涉足虛擬現實的上百家公司中多數為初創公司,而一些實力雄厚的上市公司則更多以入股、投資或是收購初創公司的方式進入虛擬現實行業。2015年,各路大佬“屯兵”VR忙得很,紅杉資本投資蟻視、迅雷投資大朋、樂視投資靈鏡、APUS投資焰火工坊、騰訊投資Pocket Gems、華誼兄弟等投資暴風魔鏡,而暴風科技推出的暴風魔鏡可以算得上是市面上博眼球的一款產品。
越來越多的資本和企業關注并跨界VR領域,到底什么樣的公司能在這一波VR盛宴中分得一杯羹?
全志科技VR產品經理陳華鋒認為,一個企業的營收規模和盈利能力,通常和它的市場競爭力成正比。他比較看好三類企業:
一是系統平臺廠商和內容應用服務商,Google、Facebook、BAT等互聯網巨頭有望成為這一類的最大贏家。
二是具有顯著競爭優勢的硬件廠商,這要求硬件廠商制定非常精準的市場和客戶定位,并把產品和用戶體驗做到極致,才能成為VR領域的蘋果、三星、華為。
三是掌握了極致核心技術的上游廠商,對全志等IC設計廠商而言,VR有望成為繼智能手機、平板電腦之后的大型增量市場之一。
NVIDIA(英偉達)公司全球副總裁、中國區總經理張建中則認為只要是專注VR,盡最大努力去創造獨一無二的優秀VR設備或VR應用,就有機會,NVIDIA無疑也將成為這些優秀企業的重要合作伙伴,為其產品提供性能與技術支撐。
國內VR領域創業者多集中在設備領域,并且以低端入門級產品為主。
圖為2015年中國國內VR部分投資項目
哪些芯片廠商加入VR混戰?
在目前的手機市場,高通的驍龍820無疑是最強的移動芯片(基于14nm工藝,高通定制的Kryo CPU核心,主頻2.2GHz,GPU是Adreno 530),同樣如果這款芯片用在VR一體機上,也將會給VR一體機帶來出色的性能表現,所以有一些廠商正計劃推出基于驍龍820方案的VR一體機產品,比如Pico neo和酷開的“任意門”。
此前的驍龍820處理器發布會上,高通就暗示820將會支持“次世代的虛擬現實以及增強現實計算機視覺的使用”。在CES2016上,高通就展示了搭載820處理器的VR產品——Next VR。
據了解,高通目前研究的技術可以不同外接任何設備,可以通過VR設備里的兩個慣性傳感器。一個是Gsensor,一個是陀螺儀。再加上一顆放在VR設備前面的攝像頭,就可以實現六個維度的捕捉。
不過由于目前VR一體機市場還沒有起量,所以高通也并未針對這塊市場進行布局。而且驍龍820產品的開發周期相對較長,同時成本也比較高,所以目前市面上很少有基于驍龍820的VR一體機產品。目前國內似乎也只有中科創達、希姆通以及方案廠商有在做高通驍龍820的VR一體機方案。
Rockchip是很早就卡位VR產業的本土芯片廠商。目前英卡、晨芯、品網等眾多方案商都有推出基于RK3288方案的VR一體機。其中晨芯還推出了公板方案。據晨芯時代CEO許愛國表示,接下來將會有30多家廠商將會推出基于晨芯公板方案的VR一體機產品。
具體芯片方案方面,目前瑞芯微旗下擁有RK3399、RK3288兩款分別針對高中端及入門級市場的VR一體機解決方案。RK3288基于Cortex-A17四核架構,主頻1.8GHz,GPU是四核的Mali-T764。在CPU和GPU性能上都還不錯。同時也是一款經過長期市場驗證的芯片。
RK3399采用big.LITTLE大小核架構,擁有兩顆Cortex-A72大核心 四顆Cortex-A53小核心,最高主頻可達2.0GHz,是一顆64位六核處理器。GPU采用的是目前ARM Mali系列最強的T880四核。綜合性能非常出色。
雖然RK3399性能更強,但是目前這款芯片還沒有量產。所以,目前瑞芯微在VR市場的主力仍是RK3288。有報道稱,在今年的春季香港電子展上,半數以上的VR一體機產品都采用的是瑞芯微RK3288方案。
陳華鋒認為,VR/AR硬件的性能和品質,取決于視頻編解碼、電源域管理、頭部跟蹤算法和集成度等核心技術的水平高低。在這些方面,憑借在多媒體方面的多年技術積累,全志H8vr視頻一體機方案很好地實現了高性能和低發熱的兼得,打造出真正能用的VR一體機產品。
4月21日,全志在上海發布了業內首款可量產的VR一體機解決方案H8vr。和同類競品相比,它具有低發熱、無眩暈、極輕小等三大優勢。目前,全志H8vr方案已支持4K VR視頻硬件加速,可降低CPU、GPU負載,它還支持OLED low persistence和細分電源域管理,可直接提升電源轉化率,從而降低產品功耗及發熱。
H8基于Cortex-A7八核架構,支持8核心同時2.0GHz高速運行,同時搭配Imagination PowerVR SGX544 圖像處理架構,工作頻率可達700M左右。雖然這是針對盒子市場的一款芯片,不過去年就有廠商推出了基于全志H8的VR一體機產品。比如去年上市的偶米科技的首款VR一體機Uranus one就采用了全志H8芯片方案。
接下來全志將會在今年四季度針對移動VR游戲市場推出全新的VR9,其性能將會提升四倍。另外在明年二季度,全志還將推出采用全新架構(可能是ARM最新推出的A73架構呢),集成LTE、AI模塊的VR10,其性能相比VR9將提升2倍,同時功耗將降低50%。
在依托于主機和PC的VR設備市場,英特爾有很大的優勢。不過在便攜式VR一體機市場,英特爾方案用的人則相對較少。而且有用的主要也是其14nm的CherryTrail平臺。
比如,暴風于去年11月發布的魔王一體機采用的就是英特爾Z8700四核。今年年初曝光的3Glasses W1同樣也是CherryTrail平臺的四核(具體型號未知)。不過即便是14nm的英特爾CherryTrail平臺,用在VR上,發熱也還是很感人的。特別是對于性能較強的Z8700來說。
張建中表示,VR需要強大的圖形性能加以支撐,而這正是NVIDIA最為擅長的。“我們不光為用戶,為開發者,帶來了滿足運行這些高品質VR應用的GPU,我們還為開發者提供了VRWorks開發工具,告訴他們如何充分使用NVIDIA GPU的強大性能,如何充分利用NVIDIA一系列先進的圖形技術,去改善他們的VR應用。我們甚至還開發了一款名為“Funhouse”的VR游戲,它包含所有NVIDIA針對VR所開發出來的技術,并且是完全開源的,目的就在于幫助我們的合作伙伴,更好的理解、使用這些技術。也正是因為做了這么多的工作,你可以看到,在HTC Vive、Oculus Rift的推薦配置里,幾乎全部都采用了NVIDIA GeForce GTX顯卡。”
VR設備爆發的硬件條件已經滿足?
實際上,VR并不是一個非常新的技術,它已經出現很多年了。在幾十年前,美國軍方就開始使用VR技術做飛行模擬。為什么現在VR產業到了爆發點呢?ARM MPG 副總裁Dennis Laudick認為VR設備爆發的外部和內部條件已經滿足:
首先是成本降低,ARM作為硬件產業鏈最上游的IP企業,就如同一個室內設計師,好的設計方案也需要好的施工團隊的配合。類似于Rockchip、全志這樣的采用ARM架構的芯片商,能夠用1000元左右的價格帶來20年前幾萬美金的設備體驗。不少廠商認為,VR只有將產品做到1500元以內才有機會,如果要想起量的話,可能要控制在1000元以內。
其次是產品的重量、功耗、性能都有了長足的進步。這不是一個簡單的工作,需要軟件、硬件、光學配件、復雜的系統優化工作。VR面臨的挑戰包括性能、成本、體驗,有的產品看上去性能很強,但是很笨重,這都有可能影響消費者的心理。
最后是應用場景的成熟。除了游戲之外,還包括視頻、廣告、教育、模擬等行業領域,目前已經可以用相對較低的成本,制作相關的內容。
Dennis Laudick認為,目前業內并沒有提供一整套專用的VR的軟硬件解決方案。在軟件層面,谷歌的“白日夢”系統已經解決了最棘手的問題,高通、intel、MTK、Rockchip、全志等芯片廠商的turnkey方案則掃平了硬件上最大的門檻。
ARM認為高端VR用戶體驗關鍵指標在:1、圖像刷新率要達到120Hz;2、屏幕分辨率達到4K; 3、圖形處理的延時小于4ms ;4、多采樣抗鋸齒性能要在現有基礎上提升4倍。這對于CPU和GPU性能提出了更高的要求。但是就目前的芯片方案來說,基本都還無法滿足這些指標。即使能夠達到這些指標,那么功耗、發熱以及成本控制也是一大難題。不過ARM全新的A73架構和全新的G71 GPU組合,或許會解決這一問題。
“(性能)比我們RK3288低的產品,不應該叫做VR,比我們RK3288高的產品,價格可能是2倍。”Rockchip全球副總陳峰在此次大會現場發布了最新的針對VR設備的旗艦產品RK3399,VR設備從最低端到最高端在性能上可能相差幾倍。“如果你要做VR,至少CPU和GPU要達到一個性能,太低的性能只能說是個3D眼鏡。我們的3288和3399都是兩路的帶寬,要做渲染需要很大的帶寬。很多芯片都沒辦法做到很好的體驗。”
陳峰表示,谷歌的Daydream平臺其實對VR設備的配置有了性能要求,達不到要求的硬件設備是無法兼容該平臺的,甚至根本無法開啟配套的VR應用。目前首批獲得Daydream手機授權的手機品牌已經有三星、HTC、中興、華為、小米、阿爾卡特、華碩和LG等廠商。
雖然谷歌沒有公布具體的配置表,但從公開資料來看,支持Android N的Nexus 6P在延遲上低于20毫秒,如果想要獲得流暢的沉浸式體驗,減少頭暈等VR設備帶來的副作用,這個標準是一個門檻。Rockchip目前也在力推“三大VR行業新標準”——20ms毫秒延時、75Hz以上畫面刷新率及1K以上陀螺儀刷新率,同時宣稱其RK3399、RK3288都支持這三大標準。
作為連接技術提供商,硅谷數模的產品經理劉金文認為,隨著市場的發展,一些專用的電子元器件會用到VR的市場。“從VR的技術參數對比來看,分辨率至少要達到8K,才會看不到像素點。刷新率最好達到120FPS,在互操作性上,低延遲最好達到低于6秒。視域最好達到135°。”劉金文認為,在分辨率、刷新率、用戶體驗和互操作性上,USB-TYPE C將會是最適合VR設備的連接技術。
VR產業還需要跨越哪些鴻溝與挑戰?
盡管諸多產業鏈企業都看好VR設備的發展,但也應看到目前VR產業所面臨的瓶頸。作為手機ODM(方案公司)的代表,希姆通(Simcom)是高通首選的VR設備ODM提供商。希姆通VR產品線總經理馮永君表示,在VR設備中,由于對功耗有非常高的要求,在電源管理和功耗方面需要巨大的投入。他特別提到了初次做VR硬件的客戶需要跨過的幾個門檻:
第一個是CPU/GPU能力的問題,這由上游核心供應商來解決。
第二個是屏顯的問題,需要整合一些關鍵的供應鏈資源,包括三星、夏普等。
第三個是需要解決延遲問題,這對方案公司提出了要求。
第四個是傳感器,需要對主要的供應商進行調試。
第五個是光學。需要對光學設備進行檢測。
第六個是計算機視覺。
馮永君表示,以上幾個門檻都可以由希姆通來幫忙解決。對于VR產業來說,希姆通能夠提供完整的供應鏈、生產服務。“我們有快速交付的經驗,我們的體量、從業經驗、服務過的客戶,包括我們提供過的產品非常多。我們有完善的質量體系,經過頂級的方案商、品牌商檢驗。”
馮永君認為,VR產業鏈最終會發展到跟手機類似。希姆通會立足于硬件服務商的角色,聚焦在底層算法的優化和性能調試,為想要更多進入VR產業的客戶提供新的服務和技術支持。最終目的是保證用戶拿到體驗比較好的VR產品。
全志陳華鋒認為,當前VR硬件的技術難題,突出表現在三個方面:
一是發熱,這源于CPU/GPU的負載和電源轉化率。特別是VR屬于穿戴設備,如果IC的功耗控制得不好,不僅會影響佩戴體驗,對佩戴者的安全也是不小的隱患。
二是眩暈,它主要和顯示延遲、清晰度有關。由于存在眩暈,有的VR產品連續使用不能超過30分鐘。
三是體積和重量。功耗大、CPU/GPU的集成度低,那么電池的體積和重量就很難控制,不僅占用空間,也影響用戶佩戴的舒適度。
張建中則認為,VR設備首先一點瓶頸就是性能。跟傳統1080p的游戲相比,VR需要7倍的性能,才能保證用戶獲得流暢的VR畫面;同時,它還需要不超過20ms的延遲,否則會很容易感到暈。“這也是為什么在三、五年前,我們很少聽到有人談及VR。直到后來,NVIDIA推出了基于第二代Maxwell架構打造的GeForce GTX 980 Ti GPU,它是首款面向最終消費者,是可滿足PC VR運行需求的GPU。性能的提升是一方面,我們還做了很多針對VR的優化工作,包括如何縮短延遲,如何以更低的硬件開銷,讓VR畫面看起來更加真實,以及如何減少不必要的性能浪費,將有限的硬件資源用于提升VR性能上面等等。前不久,我們推出了基于NVIDIA Pascal架構的新一代GeForce GTX 1080 GPU,它在底層架構上針對VR做出了大量優化,VR性能更是高達上一代旗艦GPU的兩倍!不過盡管如此,我們仍舊擔心其性能可能會不夠用,分辨率的提高、畫面的改善,都會對GPU性能提出更高要求。”
其次是視覺之外的其它感受。不光要有高分辨率的畫面,我們還要在聲音、物理效果上進一步提高,達到完全沉浸式的VR體驗。為此,Nvidia推出了VRWorks Audio以及VRWorks PhysX兩項技術,它們可分別模擬VR應用中的聲音,以及完全符合物理特性的物理模擬效果,觸覺反饋等等。它們只是NVIDIA為進一步提升VR體驗所做出的努力的一部分,還有更多工作,更多挑戰,等著我們去征服。
目前,虛擬現實體驗上的最大問題是眩暈感,體驗者連續佩戴的時間可能無法超過30分鐘。對于VR設備來說,除了產品性能,眩暈感也是一大難以解決的用戶體驗。很早就投入3D產業的3D VSTAR總經理楊亞軍表示,目前市場上的VR產品,70%的眩暈原因是圖像造成,其中大部分原因是光學設備的原因,小部分原因是圖像算法問題。
多年來立足于3D技術和產品推廣及普及的3DVstar目前也推出了一款自主研發的VR設備 3DVstar VR魔鏡。楊亞軍表示,這是國內首款一站式VR設備解決方案,3DVstar自主研發的3DVPlayer,將為VR設備提供更可靠多樣的應用。
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