虚拟现实关键技术与未来发展_2019年白皮书

"虚拟现实和增强现实技术正在快速发展，它们被定义为从特定终端设备向整个产业链条沉浸体验的演变。根据2017年的虚拟（增强）现实白皮书，虚拟现实技术的发展被分为五个阶段，每个阶段对应不同的技术成熟度。此白皮书是由中国信息通信研究院、华为技术有限公司和京东方科技集团股份有限公司共同编写的，并在2019年更新。报告强调了在虚拟现实领域中，变焦显示、光波导、注视点渲染、混合云渲染、端云协同、软硬耦合渲染、网联式云化虚拟现实、眼球追踪、多感官交互、内容交互性和人工智能的应用等关键技术的发展趋势。随着5G的推动，云VR将得到加速，而内容与特定平台的解耦将促进生态系统的发展。尽管我国虚拟现实产业已取得显著进步，但仍面临技术研发针对性不足、优质内容平台匮乏以及应用推广局限等问题。" 在当前的技术关键趋势中，机器人SLAM（Simultaneous Localization and Mapping，同时定位与建图）与自主导航是两个重要的方向。SLAM技术允许机器人在未知环境中自主构建地图并同时确定自身位置，是实现机器人自主移动的基础。这项技术涉及到传感器融合、概率推理和优化算法等多个方面，如激光雷达、视觉传感器等的使用，以及概率滤波和图优化方法的集成。 自主导航则涉及到机器人如何理解环境、规划路径、避障以及适应动态变化的环境。它需要结合SLAM的结果，运用路径规划算法，如A*算法、Dijkstra算法或RRT算法，以及机器学习技术，使机器人能够自主决策和行动。 虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术则是将数字信息与现实世界相结合，提供沉浸式的用户体验。2018年的白皮书中指出，未来几年，VR和AR将在显示技术、渲染技术、交互方式等方面迎来重大突破。例如，变焦显示和光波导技术将提升穿戴设备的显示效果，而注视点渲染和混合云渲染则能提高图像质量和降低硬件需求。5G网络的引入将进一步推动云VR的发展，提供更流畅的远程体验。眼球追踪技术将增强人机交互的真实感，而多感官交互则让用户体验更加立体。此外，AI技术将深入到内容创作和体验中，提高内容的智能性和个性化。 然而，产业发展仍面临挑战，包括技术原创性不足，产业化进程敏感性不够，缺乏有影响力的优质内容平台，以及应用推广的局限性。这些问题需要产业界、学术界和政策制定者的共同努力来解决，推动虚拟现实技术的健康发展。