《虚拟现实终端检测白皮书》doc.docx
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《虚拟现实终端检测白皮书()》
虚拟现实终端检测白皮书()赛迪智库电子信息研究所虚拟现实产业联盟南昌北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心南昌虚拟现实检测技术有限公司未来影像高精尖创新中心10月前言前言以来,虚拟现实技术正与制造、教育、文化、军事、医疗等多行业进行着深度技术融合,不断改造着行业应用模式。
随着虚拟现实产品全景感知和沉浸体验的不断完善,虚拟现实各行业用户对虚拟现实产品的指标要求也不断提高,因此需加快虚拟现实相关设备的检测工作,发挥其在衡量和引导产业高质量发展方面的标尺和标杆作用,使其担当起促进虚拟现实产业高质量发展的重任。
为紧跟国际发展大势,加快推动我国虚拟现实产业发展和标准化进程,保障市场健康有序推进,赛迪智库电子信息研究所、虚拟现实产业联盟、南昌北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心、南昌虚拟现实检测技术有限公司、未来影像高精尖创新中心联合编写了《虚拟现实终端检测白皮书》,分析国内外虚拟现实检测技术发展现状、整理检测关键指标、梳理国内外相关检测设备和典型检测案例。
在此基础上,分析当前虚拟现实检测技术存在的问题,总结发展趋势,并对虚拟现实终端检测未来发展进行了展望,提出了若干措施建议,以期为我国虚拟现实终端检测技术发展和相关政策制定提供有益参考。
如有商榷之处,欢迎批评指正。
年10月月I目目录录一、虚拟现实终端检测产业发展现状1
(一)虚拟现实终端检测的内涵.1
(二)国内发展状况.2(三)国外发展状况.4二、虚拟现实终端检测的关键指标.7
(一)虚拟现实设备清晰度性能关键指标.7
(二)虚拟现实设备沉浸感性能关键指标.8(三)虚拟现实设备功耗与续航时间指标.11(四)虚拟现实设备其他性能参数指标.12三、国内外虚拟现实检测设备梳理.17
(一)国内相关检测设备梳理.17
(二)国外相关检测设备梳理.19(三)现有的检测方案.22四、虚拟现实终端检测典型案例.23
(一)外接式虚拟现实头戴式显示设备.23
(二)一体式虚拟现实头戴式显示设备.24五、存在的问题.26
(一)虚拟现实技术标准制定严重滞后.26
(二)虚拟现实检测认证平台发展不足.26II(三)虚拟现实技术以及检测人才紧缺.26六、展望28
(一)虚拟现实检测行业市场需求潜力巨大.28
(二)虚拟现实检测设备与测试指标逐渐标准化.28(三)虚拟现实检测产业逐渐向检测内容和方法体系发展29七、相关建议30
(一)加强推广虚拟现实检测认证标准及规范.30
(二)加快推进虚拟现实检测人才队伍培养建设.30(三)加快推进虚拟现实检测平台试点示范建设.31(四)加快落实虚拟现实检测平台经费投入保障.311一、一、虚拟现实终端虚拟现实终端检测检测产业产业发展现状发展现状
(一)
(一)虚拟现实终端虚拟现实终端检测检测的的内涵内涵1、、基本概念基本概念虚拟现实是融合三维显示技术、计算机图形学、三维建模技术、传感测量技术和人机交互技术等多种前沿技术的综合技术。
虚拟现实以临境、交互性、想象为特征,创造了一个虚拟的三维交互场景,用户借助特殊的输入输出设备,可以体验虚拟世界并与虚拟世界进行自然的交互。
广义的虚拟现实技术包括虚拟现实技术(VR)、增强现实技术(AR)、混合现实(MR)技术。
其中,增强现实技术是以虚实结合、实时交互、三维注册为特征,将计算机生成的虚拟物体或其它信息叠加到真实世界中,从而实现对现实的“增强”。
混合现实技术是指将虚拟世界和真实世界合成创造一个新的三维世界,物理实体和数字对象并存实时相互作用的技术。
本白皮书中在不刻意区分的情况下,用“虚拟现实”指代包含VR、AR、MR在内的全部内容。
随着技术和产业生态的持续发展,虚拟现实的概念不断演进。
业界对虚拟现实的研讨不再拘泥于特定终端形态,而是强调关键技术、产业生态与应用落地的融合创新。
虚拟现实终端检测是应虚拟现实技术而产生的。
广义上2的虚拟现实终端检测是指对虚拟现实相关的设备、技术及数字内容等方面进行检测和评估,检测方式可包含硬件测试、软件测评、调查评估等多种方式。
狭义上的虚拟现实终端检测是指对VR/AR显示设备和VR/AR交互设备(跟踪定位设备,姿态捕捉设备,力触觉交互设备,嗅觉、运动觉与人人交互装置等)两大类产品的关键指标参数的检测,其中以VR/AR显示设备的检测最为常见。
2、、虚拟现实检测虚拟现实检测的的意义意义虚拟现实检测技术对于虚拟现实产业的整体发展具有至关重要的作用。
随着虚拟现实行业的快速发展,急需一套标准化的技术规范与测量手段来对这些大量的产品进行描述与约束。
首先,精确、快速的检测技术是确保虚拟环境真实性和强烈沉浸感的基石。
其次,虚拟现实检测技术的发展有利于不同企业虚拟现实设备规范化,促进形成虚拟现实行业规范。
最后,虚拟现实检测技术可以引领技术创新,促进虚拟现实行业的进一步发展。
(二)
(二)国内发展状况国内发展状况我国虚拟现实产业正处于初级发展阶段,专业的虚拟现实检测机构较少。
现阶段,以高校实验室(如北航、北京理工、北京大学、北京师范大学等)和企业(如歌尔、小鸟看看、HTC等)内部检测为主。
下面,简要介绍国内的重点虚3拟现实检测机构和检测企业。
1、、南昌南昌北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心10月北京理工大学作为国家重要的虚拟现实研究机构,与南昌市政府通力合作成立(南昌)北京理工大学虚拟现实标准检测与评测中心,该中心隶属于北京理工大学北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心,对虚拟现实行业的基础研究工作与产业发展工作进行探索与支持。
作为南昌虚拟现实产业基地重要支撑,同时也是基地内唯一的虚拟现实行业标准规范机构,中心代表南昌虚拟现实产业基地参与《信息技术:
虚拟现实头戴式显示设备通用规范》等首批虚拟现实国家标准的制定工作,自主研发一系列虚拟现实检测设备。
2、、南昌虚拟现实检测技术有限公司南昌虚拟现实检测技术有限公司南昌虚拟现实检测技术有限公司以南昌市红谷滩新区管理委员会与北京理工大学于共同签订虚拟现实产学研平台合作共建协议为契机,于1月成立,服务于虚拟现实产学研平台建设,即中国南昌虚拟现实产业基地标准平台。
经过江西省市场监督管理局专家评审组的现场评审,南昌虚拟现实检测技术有限公司于6月25日获得CMA检验检测机构资质认定证书,成为全国首个获得虚拟现实行4业资质认定证书的检测机构。
CMA认定标志着公司可正式开展业务,拥有向社会出具具有证明作用的第三方公正数据和结果的资质,具备了虚拟现实产品、技术等行业的检验检测资质,拥有虚拟现实领域检测能力,为虚拟现实行业及技术发展奠定了重要基础。
(三)(三)国外发展状况国外发展状况目前,国外专门针对虚拟现实产品进行检验检测、提供认证的公司或机构尚未见公开报导。
通常情况下,国外虚拟现实设备检测采用美国联邦通信委员会(FCC)认证;此外,也有部分虚拟现实技术企业研发了相应的检测仪器。
1、、FCC检测认证检测认证FCC通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来协调国内和国际的通信,确保与生命财产有关的无线电和电线通信产品的安全性,同时负责无线电应用产品、通讯产品和数字产品等设备认可方面的事务。
采用无线频谱资源进行通信的虚拟现实产品在美国的发行与流通必须经过FCC认证,通过产品传导、辐射等性能的测试。
2、、芬兰芬兰OptoFidelity((欧拓飞欧拓飞))公司公司2月,美国美国保险商实验室(UL)集团麾下的工业标准基准测试软件开发商Futuremark(评测先锋)与全球认可的机器人辅助测试和质量控制先驱欧拓飞公司共5同发布了其协作开发的综合性VR延迟测试平台。
该平台包含VRMark和欧拓飞的VR“万用表”头戴显示设备解决方案,可以测试出关键的VR性能参数,比如运动延迟、像素留存和掉帧等。
该平台最核心的测试方案,便是可以在3D渲染的环境中测量运动延迟,对每一帧进行分析以发现导致延迟的原因,展示3D引擎、VR应用程序接口和图形处理器(GPU)所消耗的时间。
此外,该解决方案还提供了两种硬件设计,一种是完整头戴式显示器(HMD)测试,另一种是移动设备VR测试。
通过添加模组,该平台也可以测试增强现实方案。
该平台硬件功能包括高精度构架,可以实现精确动作控制和高度的测试可重复性,并可以通过测试序列进行完全自动化的整合测试。
同时,欧拓飞还研发了OptoFidelity™HMDIQ测试系统。
该系统适用于基于菲涅尔透镜、光波导及曲面反射镜的近眼显示器(NED)。
其中,HMDIQ的关键部分为HMDEye的成像装置,HMDEye由校准相机和专用镜头组合。
通过HMDIQ测试系统,可检测近眼显示器的眼动范围、瞳孔间距、视场角(FOV,高达12月,柯尼卡美能达旗下的照明和显示设备视觉测试与检测系统的领先提供商RadiantVisionSystems宣布发布一款ProMetric成像亮度计和色度计使用的全新AR/VR镜头。
该AR/VR镜头采用该镜头采用紧凑的硬件和模拟人眼大小及其在头戴式设备内位置的光圈设计,并配备宽视场光学元件,使所连接的成像系统能够采集显示器多达13月3月有效像素比有效像素比100%100%单眼显示分辨率单眼显示分辨率1080×1到,在清晰度性能关键指标上,上述头盔整体性能提升明显;在沉浸感性能关键指标、及光学/显示/成像指标上,上述两款头盔整体变化不大;在定位追踪指标上,上述头盔有小幅性能提升。
(二)一体式虚拟现实头戴式显示设备
(二)一体式虚拟现实头戴式显示设备抽查市场上三款典型的一体式虚拟现实头戴式显示设备头盔C、头盔D和头盔E,其检测结果如表2所示。
表2一体式虚拟现实头戴式显示设备关键指标调研表设备设备名称名称头盔头盔C头盔头盔D头盔头盔E上市时间上市时间5月12月3月有效像素比有效像素比96.3%96.7%96.0%单眼显示分辨率单眼显示分辨率1280×14401440×160019到,在清晰度性能关键指标方面,上述头盔整体提升十分明显;在沉浸感性能关键指标及光学/显示/成像指标上,上述三款头盔整体有小幅提升;在定位追踪指标上,上述头盔有较大性能提升。
对比外接式虚拟现实头戴式显示设备和一体式虚拟现实头戴式显示设备,两种头盔的性能都在稳步提升,其中一体式虚拟现实头戴式显示设备的发展更快。
在清晰度、光学/显示/成像方面,两种头盔已经相差无几;但在沉浸感、定位追踪方面,外接式头盔仍具备明显优势。
26五五、存在的问题、存在的问题
(一)
(一)虚拟现实技术标准制定严重滞后虚拟现实技术标准制定严重滞后国内外虚拟现实技术和产品呈现一片繁荣景象背后存在标准缺失、规范缺乏。
标准问题已经引起了国际各方的广泛关注。
目前我国在相关标准研究方面尚处于起步阶段,相关标准化技术更为不足,亟需建立国家技术标准新型研发机构,有利于带动相关领域走向规范化,为行业的健康发展提供重要的支持平台。
(二)
(二)虚拟现实检测认证平台发展不足虚拟现实检测认证平台发展不足虚拟现实硬件设备、音视频、人机交互、场景建模、信息安全、人体健康实用性等方面仍缺乏统一标准,虚拟现实技术、产品、服务等方面的检测认证工作更是不足,严重缺少专业的第三方检测与评估机构。
具备虚拟现实检测能力的机构很少具备计量检测相关资质,具备计量检测相关资质的机构鲜有VR相关的检测项目,虚拟现实检测领域的能力提供者更是空白。
(三)(三)虚拟现实技术以及检测人才紧缺虚拟现实技术以及检测人才紧缺虚拟现实产业作为新兴产业,从业人员本来就不足。
LinkedIn发布的全球范围虚拟现实人才分析报告显示,美国虚拟现实人才数量占全球总数40%,占据绝对优势地位,其27后的第二梯队英国拥有全球8%的虚拟现实人才,而中国虚拟现实人才数量仅占全球2%。
此外,虚拟现实行业与检测行业以往的交集甚少,导致了“虚拟现实人才不懂检测,检测人才不懂虚拟现实”的现象。
28六六、、展望展望
(一)
(一)虚拟现实检测虚拟现实检测行业市场行业市场需求需求潜力巨大潜力巨大国内外虚拟现实产业市场具有良好前景。
国外多家大型市场研究机构预计,全球虚拟现实产业规模将达到150亿到300亿美元之间。
相比较之下,国内外虚拟现实检测行业正处在发展之初的萌芽阶段,多以高校实验研究或者企业内部测试为主。
当前,虚拟现实终端检测相关测试指标单一化,不具有体系性,这一现象造成使用过程中出现测试术语交流困难、测试数据难以溯源等问题。
随着虚拟现实产业的发展,未来虚拟现实检测行业市场需要潜力巨大。
(二)
(二)虚拟现实检测虚拟现实检测设备设备与测试与测试指标逐渐标准化指标逐渐标准化未来的虚拟现实检测需以虚拟现实技术为研究载体,研究各种虚拟现实呈现硬件、软件内容评测的物理参量、测试规范、流程及方法,确定与观察者视觉感知和视觉健康相关的核心物理参数指标体系,探索观看环境的光谱、亮度、照度、光分布、色度以及软件刷新速率、延时、内容暴力程度对于用户的影响,建立虚拟现实标准制定过程中需要具备的检测项目和检测能力,指导形成测试规范和建立仿真人眼的测量方法及研制仪器设备。
29(三)(三)虚拟现实检测虚拟现实检测产业逐渐产业逐渐向向检测内容和方法体系检测内容和方法体系发发展展目前,虚拟现实检测主要集中于虚拟现实显示和虚拟现实交互设备的终端硬件的关键性能参数指标检测。
未来,随着终端设备和技术的日益成熟完善,虚拟现实检测产业逐渐朝着从视觉、生理、心理健康出发,形成虚拟现实检测内容和方法体系。
通过建立、健全完整的标准体系向虚拟现实消费者传播虚拟现实产品概念,促进信息产品消费,并排除市场上概念混淆和低质量的产品,保证行业的健康发展。
30七七、相关、相关建议建议((一一))加强推广加强推广虚拟现实检测虚拟现实检测认证标准及规范认证标准及规范针对虚拟现实行业硬件设备、音视频、人机交互、场景建模、信息安全、人体健康实用性等方面仍缺乏统一标准的问题,面向包括拥有国际影响力的虚拟现实领域优势技术的高校研究机构、虚拟现实领域龙头软硬件提供商、教育医疗制造娱乐等虚拟现实领域应用企业以及国家计量测试相关机构征求需求和意见,旨在提出构建面向产学研的虚拟现实标准规范体系的建议,标准涉及的内容检测涉及的指标可以有效支撑和服务产业发展。
同时结合产业发展,区分标准的迫切性,加快团体标准的建立,促进国家标准的立项,推动国际标准的递送,加快我国在虚拟现实领域的国际标准化进程。
((二二))加快推进加快推进虚拟现实检测虚拟现实检测人才队伍培养建设人才队伍培养建设加快推进虚拟现实检测人才队伍培养建设需要:
1、引进国际顶尖专家,着重开展探索高真实感显示技术与新型影像呈现方式,并针对新型影像呈现装置制定相关行业标准。
2、培养一批具备自主研发虚拟现实检测设备能力的专业型人才,突破虚拟现实行业测试测评共性关键技术,研究相关标准规范中技术参数的标准化测量技术及装置,研发关键参数31检测设备,实现通过标准化的技术规范与测量手段对虚拟现实市场快速涌入的大量产品进行描述与约束。
3、培训大量从事虚拟现实终端检测的技能型人才,保证检测结果的公正性、可靠性。
((三三))加快推进加快推进虚拟现实检测虚拟现实检测平台试点示范建设平台试点示范建设在全国展开广泛调研,推选虚拟现实检测平台试点示范单位,打造全国虚拟现实标准检测高地。
试点示范单位应具备良好的虚拟现实检测能力;熟悉检验检测行业相关的要求,具有完善的检验检测管理体系和资质认定;参与制定国际、国家或行业标准,部分主导产品或技术具有一定国际竞争力。
虚拟现实检测平台试点示范建设的目标如下:
1、检测结果精准,出具的报告具有权威性;2、检测项目全,覆盖大部分虚拟现实终端检测的关键指标,满足市场主流的虚拟现实产品检测需求;3、检测效率高,能适应大规模的生产检测要求。
((四四))加快落实加快落实虚拟现实检测虚拟现实检测平台经费投入保障平台经费投入保障为促进虚拟现实终端检测行业的快速发展,从政府角度,可加大国家高科技专项及其他各类专项资金对虚拟现实检测设备基础研发、产业化、推广应用的支持力度。
各地政府可在虚拟现实检测平台的场地投入、设备投入、人才培养、技术研发等方面给予一定优惠政策和经费补助,培育虚拟现实检测标杆企业。
各级单位需要立足长远,统筹规划,加大32虚拟现实硬件检测技术攻坚克难的投入力度。
通过持续的资金投入,逐步落实推进虚拟现实检测平台的建设与完善,不断提升我国虚拟现实检测行业发展的水平。
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