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增强现实产业爆发式增长及对我国的启示
发布时间:2016-11-23 15:42  来源:软件产业研究所  作者:王宇霞
 增强现实已成为全球信息技术产业中最受关注的热点领域之一。随着智力、资本等要素投入不断加大以及消费级产品和精品内容的出现,增强现实产业将进入快速发展期。在此背景下,系统梳理全球增强现实产业发展现状及趋势、分析我国产业发展现状及问题,对我国布局前沿技术、抢抓发展机遇、提升产业发展水平、提高产业国际竞争力具有重要意义。
一、全球增强现实产业发展现状和趋势
(一)资本市场持续火热,市场格局不断优化
增强现实产业风投增长强劲,资本市场持续火热。据投资银行Woodside Capital Partners统计,2016年增强现实领域获投资金约11亿美元,在近五年24亿美元的总融资额中占比高达45.8%。2016年,增强现实领域最大两笔投资分别是由阿里巴巴领投增强现实企业Magic Leap的7.94亿美元和Hinduja Group领投医疗应用开发商MindmazeBlippar的1亿美元。此外,Blippar、Meta、Lumus等国外初创企业也都获得数千万美元大手笔投资。相比国外,国内增强现实企业,如影创、亮风台、奥图、枭龙科技、灵犀微光等也都获得了数千万元融资。随着增强现实受到更大关注,资本市场将延续火热态势,市场活力将进一步激活,将有更多优势初创企业以及与增强现实相契合的传统企业获得资本支持。
增强现实领域企业并购频发,市场格局将不断优化。据统计,近五年,增强现实领域重大并购案逾19起。其中,以苹果收购最为频繁,先后收购了增强现实公司Metaio和Flyby Media,面部识别公司Polar Rose和3D运动捕捉公司PrimeSense等6家初创企业。谷歌收购了增强现实开发商Quest Visual和图像识别公司Moodstocks。PTC和惠普分别收购了顶级增强现实SDK公司Vuforia和游戏开发商Mind Pirate。其他参与并购的公司还包括DAQRI、Starbreeze、Blippar、Atheer等初创企业。随着谷歌、苹果等科技巨头入局,增强现实领域市场格局将不断优化,逐步形成以科技巨头为引领,其他中小企业配套发展的雁阵格局。
(二)技术瓶颈加速突破,专利争夺逐步升级
增强现实技术研发力度不断加大,技术瓶颈将逐步突破。近年,针对增强现实领域的显示、定位跟踪、人机交互等技术难点,各大企业从不同环节纷纷发力。微软主要集中研究跟踪、识别、建模等底层技术以及输入输出和显示技术;高通主要发力芯片技术;Magic Leap重点攻克光场显示技术以解决眩晕等问题;三星、索尼、英特尔、DAQRI集中研究头戴式设备;Intel、Darqi等都推出了自己的SDK开发包,走在算法研究前列。随着各大科技企业在技术领域不断深耕,增强现实显示技术逐渐突破视角孝效果差的瓶颈,底层算法也将不断完善,多传感器数据融合、数据关联、定位精度和跟踪鲁棒性等方面将全面提升。
增强现实领域专利申请数量快速增长,专利争夺逐步升级。数据显示,近三年增强现实领域专利申请量呈现爆发式增长态势,申请量超过过去申请量总和。从地域分布看,增强现实专利主要集中分布在美国、韩国和日本。专利申请排名前20的企业中,美国占10家,专利数量占比高达50%。韩国和日本跟随其后,专利占比分别为29%和9%,三个国家总占比高达88%。中国增强现实企业技术储备相对较少,专利数量占比仅为2%。从企业类型看,增强现实专利主要掌握在高通、三星、索尼等通信和电子产品生产商手中,占比高达65%。微软、谷歌等互联网企业专利占比15%,其中微软专利数量为全球第一。专注增强现实领域的初创企业Magic Leap和DAQRI也加大专利布局力度,专利占比达到10%,其他有应用背景的传统企业专利占比10%。
(三)硬件产品快速迭代,应用市场加速开拓
增强现实第一批硬件产品已面市,产品将进入快速迭代期。微软2015年发布的全息眼镜HoloLens最受关注,该产品拥有投射新闻信息流、模拟游戏、辅助3D建模、协助模拟登陆火星场景等多项功能。除微软之外,国外其他公司也纷纷推出了自己的产品,包括EPSON的BT系列、Meta的Meta系列、索尼的SmartEyeglass等。国内的亮风台、奥图、青橙视界、众景视界企业等也都推出了增强现实眼镜。随着技术进步、市场需求变化,增强现实产品功能将不断完善,性能将不断提升。
增强现实内容和应用端进入快速发展阶段,应用市场将加速拓展。在游戏领域,精品应用Pokémon Go已迅速打开大众消费市场,开创了手游新纪元;在消费领域,宜家借助Metaio公司开发的增强现实应用Ikea Catalog,让消费者将数字家具“放置”在自己家中;在导航领域,宝马的ConnectedDrive HUD系统通过在外部真实物体上叠加虚拟标记实现了导航和辅助驾驶功能;在医疗领域,Fraunhofer MEVIS公司开发的增强现实应用Liver Explorer,可以将手术计划数据叠加到器官上为医生提供实时向导和辅助。除上述应用外,增强现实应用将快速向物流、零售、制造等领域拓展。
二、我国增强现实产业发展现状及存在问题
(一)部分技术领域取得突破,但核心技术尚存在欠缺
我国高校和企业在增强现实部分技术领域积极布局,并取得一定进展。北京航空航天大学、北京理工大学、浙江大学等重点院校在场景建模和场景绘制、光电成像系统、图形图像处理等领域拥有较深的技术积淀。华为在三维注册、交互、输入输出和显示等技术上不断突破,专利储备实力增强。但相比国外,我国增强现实企业的技术研发投入有限、研发能力有待提升,同时我国企业主要布局在硬件制造等环节,在增强现实的关键环节如跟踪定位技术、用户交互技术等关键核心技术的研发中存在欠缺。此外,我国增强现实技术的产业化能力不足,高校与企业之间的技术合作、转让等模式尚不成熟。
(二)终端设备陆续推出,但产品层次尚有待提升
我国增强现实硬件产品研发主要集中在眼镜类的终端设备研发上,目前参与企业已有数十家,其中百度、联想、亮风台、奥图、青橙视界、众景视界等企业都推出了自己的产品并陆续上市。但目前国内增强现实终端设备研发参与企业以初创企业为主,大部分企业研发实力、资金实力和产业链控制能力不强,研发的产品主要瞄准低端市尝产品功能有限,无法满足高端商用市场消费市场的需求。此外,国内部分增强现实终端设备是在谷歌眼镜的基础上,通过改进交互方式、佩戴方式、电池容量、分辨率等方式实现的,自主创新能力不足、应用场景相似,同质化问题突出。
(三)应用市场逐步拓展,但示范带动效应尚不突出
我国增强现实应用市场逐步拓展,目前已初步覆盖了游戏、视频等大众消费领域和工业、医疗等行业应用领域。北京易讯理想科技、上海塔普、北京银景科技、北京触景无限科技、福州巡航舵通讯、央数文化、成都微力互动等企业纷纷推出增强现实应用,为工业、医疗、旅游、建筑、教育、娱乐等领域提供解决方案。但受限于技术能力不足、产业发展水平较低、商业模式不成熟等因素,重点领域的应用依然处于起步探索阶段,缺乏杀手级应用和精品内容,无法形成示范带动效应。此外,内容平台的服务能力较弱,应用承载的数量少、质量较差,一定程度上制约了应用市场的开拓。
三、下一步工作建议
(一)加大前沿关键技术投入,提高核心产业技术竞争力
通过整合科研机构、主要企业的科研力量,针对增强现实产业发展的核心环节和前沿领域,加强关键技术研发,掌握产业技术创新主动权。一是加大科研领域研发投入,依托重点科研院校、企业研究院和实验室,加紧三维全息技术、跟踪定位、用户交互等核心技术攻关;二是加大行业企业投入,依托科技巨头企业和有核心竞争力的创业公司,加紧关键产业技术研发和应用;三是推动产、学、研紧密合作,推动优势企业与有一定技术基础的高校、科研院所建立技术转让、人才培养等合作,加快增强现实关键基础技术的产业化。
(二)提高自主创新能力,规范增强现实产品市场
加大企业研发投入力度和政府监管力度,建立产品分级制度和行业管理机制,规范增强现实产品市场,促进产业良性发展。一是支持企业加大高端产品研发投入,提高自主创新能力,丰富产品功能,提高产品质量,控制低端同质化产品产出;二是依据增强现实领域产品类型、服务模式、应用环境的差异特征,探索建立增强现实终端产品、内容服务的分级制度,为用户区分产品及服务提供信息支撑,规范市场发展;三是强化政府面向产业发展的服务职能,加大对相关知识产权的保护力度,加大对行业垄断等违法行为的查处力度,促进形成多元化、创新驱动、良性竞争的产业发展格局。
(三)开展重点应用领域示范,加紧精品应用和内容研发
加大重点行业领域应用示范,构建集内容创作和应用服务为一体的产业发展生态,促进新型行业应用商业模式的形成和发展。一是支持我国企业借鉴国际游戏、视频领域的成功经验,率先在上述领域开展增强现实内容制作,推动杀手级内容的开发及传播,加速增强现实进入消费级市场的进程;二是探索制造业等行业中增强现实的应用空间和方式,发挥增强现实技术在推动智能制造、柔性制造发展中的积极作用,利用工业转型升级资金开展一批智能制造专项工程。三是在医疗、教育、军事等具有一定应用基础的行业领域开展应用示范,总结示范经验,释放示范效应,促进新兴领域与传统行业融合发展,培育发展新商业模式。
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