編者薦語：
虛擬現實是新一代信息技術的前沿方向、數字經濟的前沿領域，正日益與互聯網、大數據、云計算、人工智能、5G等數字技術融合發展，給人類社會的生產方式、生活方式和治理方式都帶來了深刻的變革。
近年來，虛擬現實正加速賦能千行百業，新場景、新模式、新業態層出不窮，在工業、文化、教育、醫療、消費等領域應用不斷拓展。
工信部等先后出臺《關于加快推進虛擬現實產業發展的指導意見》、《虛擬現實與行業應用融合發展行動計劃（2022—2026年）》等，助力相關產業快速發展。我國虛擬現實產業初步構建了以技術創新為基礎的生態體系，正邁入以產品升級和融合應用為主線的戰略窗口期。
虛擬現實技術與系統全國重點實驗室是首批全國重點實驗室，依托北京航空航天大學，虛擬現實技術與系統全國重點實驗室是首批全國重點實驗室，依托北京航空航天大學，瞄準虛擬現實國際發展前沿，深入進行理論研究、技術突破、系統研制和應用示范。金科君創資本積極布局新興技術，投資的東方瑞豐、眾繪科技等企業，均為該實驗室的成果轉化項目。實驗室首席專家趙沁平院士是我國最早從事和推動虛擬現實技術研究的專家之一，對虛擬現實的現狀和未來發展趨勢進行了深刻的分析解讀。
以下文章來源于中國電子報，作者齊旭
3月31日，由中國電子信息產業發展研究院主辦的2023賽迪論壇在北京舉行。在電子信息分論壇上，中國工程院院士、北京航空航天大學教授趙沁平作題為《虛擬現實助力數字化轉型》的主題演講。趙沁平指出，無論是優質虛擬現實內容缺乏，還是產業生態不夠完善，很大的原因在于基礎技術研發投入不足。當前虛擬現實正在從1.0向2.0階段演進，需要更強的智能化和互通性、演變性等技術創新，這就要求我國持續進行虛擬現實研究創新，使我國率先實現跨越，引領虛擬現實和混合增強智能的發展與應用。
虛擬現實正加速推動各行業升級換代
虛實融合的數字體驗展現了未來數字世界發展的趨勢。無論是消費領域還是行業領域，“虛擬現實+”正在催生各行業生產模式變革。目前，虛擬現實已經在工業制造、航空航天、國防軍事、公共安全、醫療衛生、教育培訓、智慧城市、文化旅游、融合媒體、體育健康、商貿創意、演藝娛樂等眾多行業和大眾生活領域得到廣泛應用，推動行業升級換代，形成新的大眾消費體驗和領域。
趙沁平指出，虛擬現實作為數字經濟的七大重要產業之一，技術譜系很寬廣，發展到現在，技術體系初步形成，細分技術也在不斷發展和成熟。無論是虛擬現實設備，還是計算、渲染、建模、內容生成、通信等底層技術和應用，都取得了比較好的發展，而且發展速度越來越快。
研究院數據顯示，2021年，我國虛擬現實領域投融資規模較前漲幅超過100%，2022年虛擬現實相關企業超萬家；從“中國VR50強企業”年銷售額分布情況看，2021年，年銷售額超過1億元的企業占比首次超過50%，2022年則增長到28家。據預測，2025年我國虛擬現實產業規模將超過2500億元。
補齊產業發展短板要向“基礎研究創新”要答案
“無論是虛擬現實產業也好，還是虛擬現實技術發展也好，目前我國還存在一些問題，特別是和發達國家相比，我們還有較大差距。”在趙沁平看來，具體表現在技術創新、內容研發、產業生態三個方面。
一是全行業對虛擬現實技術系統性的科研不足。技術研發單點改進多、系統性的突破少；應用研發多，基礎性創新少；娛樂性應用多，戰略性行業應用少；視覺展示體驗多，交互式體驗少，且交互層次淺。
“產業的競爭越來越向科技創新前移，甚至向基礎研究創新前移。”趙沁平以人工智能大模型為例表示，雖然業內已經提出較長時間，我國也有一些單位在搞大模型研發，但十年下來，ChatGPT先出來了，“說明我們的企業在這方面的投入也好、堅持也好，都有待加強”。“如果我們始終是跟蹤追趕，就會止步于代工，生產低維的產品，或當‘二鍋頭’，所以必須在產業振興上把關注點前移到科技創新和技術創新。”他說。
二是優質的虛擬現實內容缺乏，這是一個老問題。內容產出量少，頻度不夠，市場規模受影響。內容質量與硬件性能不匹配，需要更優質、更豐富的內容來提升用戶體驗，特別是在大眾消費領域。
在趙沁平看來，內容的生產和頻度不夠，大眾消費就會受影響。而內容的產出和技術也有關，特別是和智能化、自動化內容生成緊密相關，技術研發還要繼續加強，內容生產廠家也需要進一步努力。
三是產業生態需進一步完善。盡管很多企業對產業鏈中的薄弱環節進行了“強鏈”行動，但全國虛擬現實產業鏈協同創新機制尚需進一步形成。
“上面所說的問題，有很大一部分還是技術問題。產業的發展是螺旋式上升的，技術上升一階，應用和業態就會相應地螺旋式上升一階。”趙沁平說。
虛擬現實2.0需要更強的智能化和互通性、演變性
趙沁平看來，在虛擬現實1.0中，虛擬對象和環境與對應的真實環境和對象是相互獨立的，也就是說，虛擬空間和數字空間是分離的。高性能計算、計算機圖形學、自然人機交互等技術結合集成，產生了虛擬現實1.0，具有沉浸感（Immersion）、交互性（Interaction）和想象性（Imagination）的“3I”特征。
趙沁平表示，互聯網1.0是“計算機網”，連接對象是電腦，應用主要是社交和市場營銷。互聯網2.0是“物聯網”，連接對象從電腦擴展到萬物，其應用擴展至行業生產和生活服務。隨著虛擬現實、人工智能、物聯網、區塊鏈等技術的快速發展，出現了數字孿生、元宇宙等新的互聯網應用，其核心需求是構建虛實融合網絡。虛實融合網絡，我們稱其為泛聯網，其連接對象擴展到物理對象的數字孿生、人的化身和數字原生對象，再次突破互聯網連接邊界，成為互聯網3.0，為實現人類在物理世界與數字世界共享生存并自由穿梭的開辟了希望之路。
趙沁平認為，互聯網3.0對虛擬現實技術提出了一系列新的創新需求，從而推動虛擬現實進入2.0階段。在這一階段，只具有沉浸感、交互性、構想性的虛擬現實1.0難以勝任，必須創新發展為具有“5IE”特征，即在原來3I的基礎上增加智能化（Intelligentize）、互通性（Interconnection）和演變性（evolutionary）。
智能化包括虛擬環境中智能對象及其智能行為建模、人機交互智能化與智能體化身的交互，以及內容生產的智能化。互通性則是虛擬對象/環境和對應的真實對象/環境的多模態數據互通。演變性是虛擬對象模型隨著物理對象的形態和狀態變化，實時或及時地進行同變，以及生命體和時變體模型可依據相應規律自行演化。
“我所在的北航虛擬現實技術與系統全國重點實驗室，目標就是瞄準虛擬現實2.0。”趙沁平說，就是持續進行虛擬現實研究創新，使我國率先實現從“3I”的虛擬現實1.0 到“5IE”的虛擬現實2.0的跨越，引領虛擬現實和混合增強智能的發展與應用。
