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《虚拟现实产业发展白皮书5.0》

2016-06-01 17:18
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  1、软硬件技术的局限性

  从虚拟现实系统的软硬件技术上来说,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。对数据存储能力也不足,如我国首位女虚拟人到现在为止存储的数据总量就已经达到了149.7GB。二是硬件设备品种有待进一步扩展,在改进现有设备的同时,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,CaveAutomaticVirtualEnvironment)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。在一些专业领域,如军事航空航天,昂贵的价格可以承受,但对于普通消费级市场来说,还是让人望而却步。四是目前大多数虚拟现实软件普遍存在语言专业性较强,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。当图形渲染技术在想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,但这些自动化模型获取方法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,该问题不可回避,而且将引起人们高度的重视。

  2、应用的局限性

  从应用上来说,现阶段虚拟现实技术的主要应用在军事领域和高校科研方面较多,在教育领域、工业领域应用还远远不够,有待进一步加强。未来的发展应努力向民用方向发展,并在不同的行业发挥作用。

  3、效果的局限性

  虚拟环境的可信性是指创建的虚拟环境需符合人的理解和经验,包括有物理真实感、时间真实感、行为真实感等。具体表现在以下几个方面:

  一是虚拟世界的表示侧重几何表示,缺乏逼真的物理、行为模型。

  二是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,真实性与实时性不足,基于嗅觉、味觉的设备还没有成熟及商品化。

  三是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。

  三、关键领域应用

  (一)军事领域

  军事仿真训练与演练是虚拟现实技术最重要的应用领域之一,也是虚拟现实技术应用最早、最多的一个领域,美国国防部将虚拟现实技术列为21世纪保证美军优势地位的7大关键技术之一,并应用于军事演练,带来了军事演练观念和方式的变革,推动了军事演练的发展。军事仿真演练也是我国虚拟现实应用较早的领域。从1996年开始,在“863”计划的资助下,以北京航空航天大学为系统集成单位,联合国内多家单位,持续开展了分布式虚拟环境DVENET的研究开发工作,并取得一定成果。DVENET主要由环境系统和一系列开发工具组成。为了验证DVENET的支撑能力,测试其可靠性和稳定性,开发了一个基于DVENET的军事演练概念演示系统“飓风2000”。“飓风2000”包括潜艇海战、舰船登陆和坦克连进攻战斗等内容。目前,军事领域仍然是虚拟现实技术应用最迫切、应用系统开发最多的领域之一。

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