中國XR產業地圖 ——2020產業演進情況及商業機會
在人類短短幾十年的壽命期限中就能“擾亂”社會發展的第一個技術平臺是個人電腦。
移動電話是第二個平臺，它們都是在短短的幾十年里引發了社會中一切事物的變革。
下一代顛覆性的平臺就是虛擬現實，而它已經到來了。
—互聯網預言帝凱文?凱利的《必然》
第一部分：擴展現實產業概述
擴展現實技術概念
虛擬現實技術被認為是下一代通用技術平臺和下一代互聯網的入口，是引領全球新一輪產業變革的重要力量，是經濟發展的新增長點，目前已經在工業、軍事、醫療、航天、教育、娛樂等領域形成較為成熟的應用，將撬動上萬億元的新興市場。
據工信部消息，2021年我國虛擬現實市場規模預計將達544.5億元。
國內通稱的虛擬現實產業包括了VR虛擬現實、AR增強現實、MR混合現實等技術及其產業應用，本文統稱為擴展現實技術（ExtendedReality，XR）。
其中，虛擬現實（VirtualReality，VR）是利用VR設備模擬產生一個三維的虛擬空間，提供視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般。簡而言之，就是“無中生有”。在VR中，用戶只能體驗到虛擬世界，無法看到真實環境。
增強現實（AugmentedReality，AR）是VR技術的延伸，能夠把計算機生成的虛擬信息（物體、圖片、視頻、聲音、系統提示信息等）疊加到真實場景中并與人實現互動。簡而言之，就是“錦上添花”。在AR中，用戶既能看到真實世界，又能看到虛擬事物。
混合現實（MixedReality，MR）是AR技術的升級，將虛擬世界和真實世界合成一個無縫銜接的虛實融合世界，其中的物理實體和數字對象滿足真實的三維投影關系。簡而言之，就是“實幻交織”。在MR中，用戶難以分辨真實世界與虛擬世界的邊界。
擴展現實技術演進
1929年：LinkE.A.發明了一種飛行模擬器，使乘坐者實現了對飛行的一種體驗。可以說這是人類模擬仿真物理現實的初次嘗試。其后隨著控制技術的不斷發展，各種仿真模擬器陸續問世。
1935年：小說家StanlyG.Weinbaum的一本小說中第一次提到了以眼鏡為交互載體，囊括視學、聽覺、嗅覺、味覺等全方位沉浸式體驗的虛擬現實概念，被公認為是虛擬現實概念的首次出現。
1956年：電影攝影師MortonHeilig發明了多通道仿真體驗系統Sensorama的仿真模擬器，并在5年后申請了該技術的專利。這款設備通過三面顯示屏來實現空間感，從本質上來說Sensorama只是一款簡單的3D顯示工具，它不僅無比巨大，用戶還需要坐在椅子上將頭探進設備內部，才能體驗到沉浸感。
圖：Sensorama仿真模擬器
1968年：計算機圖形學之父、著名計算機科學家IvanSutherland設計了第一款頭戴式顯示設備Sutherland。雖然是頭戴式顯示器，但由于當時硬件技術限制導致Sutherland相當沉重，根本無法獨立穿戴，必須在天花板上搭建支撐桿，否則無法正常使用。這種獨特造型與《漢書》中記載的孫敬頭懸梁讀書的姿勢十分類似，被用戶們戲稱為懸在頭上的“達摩克利斯之劍”。但Sutherland的誕生，標志著頭戴式虛擬現實設備與頭部位置追蹤系統的誕生，為現今的虛擬技術奠定了堅實基礎，IvanSutherland也因此被稱為虛擬現實之父。
圖：頭戴式顯示設備Sutherland
上個世紀70-80年代，是整個虛擬技術理論和概念形成的時期，組成虛擬頭盔的各種組件在技術上已經十分成熟，都可以在市面上買到了。
當時的顯卡已經能夠實現每秒渲染上千個三角面，能夠展示比較復雜的三維圖像模型，索尼生產的便攜式LCD顯示器也能將畫面完整的呈現出來。Polhemus公司開發出了6個自由度的頭部追蹤設備，比起Sutherland機械連桿，精準度已經大大提升，同時還省去了很多束縛。同時帶有關節傳感器的手套實現了體感操作，技術的成熟使得虛擬技術在航天、模擬飛行等領域得到了比較廣泛的應用。虛擬現實概念也最終在80年代被正式提出。
1987年：一位著名計算機科學家JaronLanier，利用各種組建“拼湊”出第一款真正投放市場的VR商業產品，這款VR頭盔看起來有點像Oculus，但10萬美元的天價卻阻礙了其普及之路。
圖：第一款真正投放市場的VR商業產品
90年代，虛擬技術的理論已經非常成熟，但對應的VR頭盔依舊是概念性的產品。
1991年出現的一款名為“Virtuality1000CS”的VR頭盔充分展現了VR產品的尷尬之處—外形笨重、功能單一、價格昂貴。但VR游戲的火種卻也在這個時期被種下。
任天堂1995年推出的VirtualBoy主機被《時代周刊》評為“史上最差的50個發明”之一，倉促推出市場使得硬件由頭戴式變成了三腳架支撐，加上畫面顯示的紅色單一色彩，配屬游戲作品紛紛跳票。“VirtualBoy"僅僅在市場上生存了六個月就銷聲匿跡，VR游戲的首次嘗試也就隨之煙消云散。
虛擬技術高峰的再次來臨的時刻，始于2012年在眾籌網站Kickstarter開啟的、名為Oculus的VR設備的眾籌計劃。
這個計劃的目標是給大眾帶來寬視角、低延遲且低成本的沉浸式虛擬體驗設備，最終該計劃籌集到了250萬美元并獲得了1600萬的A輪融資，idsoftware的創始人之一、“FPS游戲之父”約翰卡馬克大神于2013年加盟令Oculus名聲大噪，到2014年，Oculus更是以20億美元的價格被Facebook收購，更是徹底引爆了用戶對虛擬現實的關注。
雖然VR技術再次引人關注是2012年的事情，但并不意味著在此之前技術就處于停滯狀態，從2011年開始，索尼就發布了自己的頭戴式顯示器HMZ系列，從當年的HMZ-T1到現在的HMZ-T3W，直到被命名為PSVR的PS游戲主機專屬虛擬頭盔面世。
當VR技術的熱情被引爆之后，除了索尼PSVR與Oculus之外，國內外的軟硬件廠商紛紛布局VR領域，有以PSVR、HTCvive、九又為代表的一體機頭盔、也出現了以三星GearVR、暴風墨鏡、谷歌Cardboard為代表的支持手機直插的移動VR頭盔。
VR設備飛速躍進的同時，虛擬技術本身也已經不再局限于VR，出現了前文提到的VR以外的AR、MR以及CR、SR等技術。
2014年4月，谷歌發布了一款具有“拓展現實”功能（AR）的谷歌眼鏡，然而對于大多數用戶來說，超過一萬元人民幣的價格完全沒有性價比，所以在2015年1月19日，谷歌停止了谷歌眼鏡的“探索者”項目。
在各路巨頭紛紛布局虛擬技術之時，老牌廠商微軟發布了Hololens頭盔加入“虛擬”大戰，雖然Hololens頭盔具有與AR一樣的真實和虛擬信息顯示功能，但嚴格意義上來說，Hololens并不是一款AR設備，因為它不只是增強了現實，從微軟發布的多個功能視頻上來看，你可以戴著它進行摩托車設計，你戴著它在客廳玩游戲，客廳就是你游戲的地圖，虛擬元素以全息3D的方式顯示，這就是混合虛擬現實（MR，MixReality）的理念。
MR設備給你的是一個混沌的世界，它將物理世界實時并且徹底地Bite化，同時又包含了VR和AR設備的功能，從理論上來說，MR技術更有想象空間。
另有一種影像現實（CR，CinematicReality）理念也與VR和AR技術有著明顯的區別。CR概念是Google投資的MagicLeap提出，亦被稱為“視網膜投影”。其核心在于，通過光波傳導棱鏡設計，MagicLeap從多角度將畫面直接投射于用戶視網膜，從而達到“欺騙”大腦的目的。就是說，畫面不是顯示在屏幕上，而是直接與視網膜交互，這與MR技術有相似的理念，但同時也有助于解決Hololens頭盔視野狹窄與眩暈的問題。可以說，CR是一種終極的虛擬技術，只是目前實現起來還需要一定時間。
還有一種SR( Substitutional Reality )替代實境技術。簡單來說SR是一個把現實世界和虛擬世界融合在一起的系統。SR系統會自己建立起一個SR空間，再將SR空間融入本地虛擬世界，同時為本地虛擬世界和遠端虛擬世界提供連接服務，存在于不同地理位置的SR空間可以通過SR系統相融合。類似哆啦A夢四次元口袋，將世界各地SR空間中的樣本，調動并集合到同一個地方，實現遠程投遞。
轉載：青亭網
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