【VR界盘点】2015年VR虚拟现实领域融资清单 - 简书
【VR界盘点】2015年VR虚拟现实领域融资清单
打造完整的VR生态链并不是想象中的那么简单，在很多情况下，大公司的布局总是资本先行。有消息显示，2016年包括腾讯、乐视、小米等厂商还将要继续投资一两家有实力的VR厂商。现在小编就带大家一起看看在2015年那些在VR领域获得融资的公司都有哪些：
日，Lytro 融资 5000 万美元转战虚拟现实Lytro先后发布两款实验性质的光场相机之后，2月26日，Lytro决定把这一技术带到视频和虚拟现实领域。“光场相机”一反传统，减低镜头孔径大小及景深，以小镜阵列控制额外光线，展露每个影像的景深，再将微小的次影像投射到感光器上，所有聚焦影像周围的朦胧光圈变为“清晰”，保持旧有相机的大孔径所带来的增加光度、减少拍照时间及起粒的情况，不用牺牲景深及及影像清晰度。而且据Recode 报道，Lytro 已经获得 GSV 领投的新一轮 5000 万美元融资，公司整体估值增长五倍。公司CEO Jason Rosenthal 却对他们的光场技术信心满满，就像他在一年前说的那样“Lytr 的未来将是颠覆性的”，只不过这次他所要颠覆的领域变成了虚拟现实。但是光场技术是拍摄虚拟现实视频的完美解决方案。日，做 VR app store 的 Wear VR 获 150 万美元融资当 Oculus，Valve 以及许多公司都把 VR 的关注焦点投入到硬件设备时，这家于去年7月 成立的公司Wear VR做的是 VR app 应用商店。来自 venturebeat 的消息称，Wear VR 获得 150 万美元融资，由美国亚特兰大当地的一群投资者入资。Wear VR 团队计划将所获资金用扩大和提高 VR APP 的供给，以及创建一个 app 可以帮助人们在手机设备上发现VR软件。联合创始人Nic Mitham说：“尽管 VR 市场可能较小，但自从 Wear VR 成立以来，我们已经见证了大家对此的非凡兴趣。这笔融资将使我们扩展 VR 应用商店的功能，以吸引越来越多对 VR 无限可能感到兴奋的人群。”Wear VR 创建不到一年的时间已上架 900 个 VR app，用户对该软件的下载次数达到了 20 万次。鉴于目前市面上还没有一家主要的 VR 公司向消费者出售 VR 设备，Wear VR 可以向最期待 VR 的人群提供一个可以尝试新鲜事物的地方。日，暴风魔镜首轮融资千万美元4月14日，“北京暴风魔镜科技有限公司”宣布完成首轮融资，融资金额高达1000万美元，刷新了国内VR业界融资纪录。据了解，本轮投资方为：华谊兄弟、天音、爱施德、松禾资本四家，共占股比19%，藉此，暴风魔镜公司首轮估值超5000万美元(计3亿人民币)。通过本轮融资，我们可以看出暴风魔镜的战略布局已全面覆盖VR产业链的上下游。其中，华谊兄弟是国内最大的影视内容制作、提供商;天音、爱施德是全国最大的两家移动设备总代理;松禾资本则是一家专业化创业投资管理公司，此前参投过多家互联网和游戏公司，管理资本数十亿元。由此可见，暴风势必会打造一条专属的虚拟现实产业链，引领中国虚拟现实企业的发展。日，谷歌跟GoPro达成合作关系5月28日，谷歌跟GoPro达成合作关系，这是谷歌为进军虚拟现实领域所采取的一项重大措施并希望把这项技术变成一种大众市场产品。GoPro相机是一款小型可携带固定式防水防震相机，GoPro的相机现已被冲浪、滑雪、极限自行车及跳伞等极限运动团体广泛运用。GoPro正在开发一种16个摄像头的相机阵列，摄像头面向外面排成一个圆圈，以确保录像内容的同步和拼接，再通过处理后进入具备VR功能的媒体。这是谷歌继Cardboard之后，在VR全景领域的又一个布局，相信谷歌拥有了可与Facebook的Oculus抗衡又一利器了。日，GitHub获2.5亿美元融资7月30日，据纽约时报报道，俗称“程序员社交网”的代码托管平台Github本周宣布，已获得2.5亿美元B轮融资，总融资额达3.5亿美元，估值20亿美元。本轮由红杉资本领投，其他投资方还包括Institutional Venture Partners、Thrive Capital和Andreessen Horowitz。其中，Andreessen Horowitz曾在2012年独自向GitHub投资1亿美元。GitHub成立于2008年，虽然主要业务是代码管理与协作，但由于太受程序员欢迎，很多用户甚至在上面交到朋友，找到工作，所以又被视为业内的交友平台。GitHub现有1000多万注册用户，合作参与了2500万软件项目。其联合创始人Chris Wanstrath曾经形象地称其为“程序员的维基百科全书”。日，迪士尼投资虚拟现实技术9月24日，迪士尼宣布和华人文化以及 Evolution Media Capital参与了一家虚拟现实技术公司Jaunt的C轮融资。此次融资的规模为6500万美元，也是所有的和虚拟现实技术相关的公司中融资额度最高的一次融资。在Jaunt完成这一轮融资之前，迪士尼旗下的电视网ABC 就和Jaunt合作推出了一部虚拟现实短片。此次迪士尼投资Jaunt，未来便很有可能会将虚拟现实技术引入到电影或者电视的拍摄当中，从而创造出一种全新的娱乐体验。说不定，我们喜爱的《玩具总动员》、《狮子王》、《花木兰》等迪士尼出品的动画电影都会相继出现VR版本喽!日，Sony 收购深度传感器 Softkinetic10月9日，在微软宣布3000美元的Hololens之后不到一周，SONY宣布收购比利时传感器技术提供商SoftKinetic，SoftKinetic成立于2007年，是一家专注手势识别硬件和实时转化3D图像软件的公司。在SONY官方博客上的说法是“Softkinetic Systems SA的应用可帮助公司提升虚拟现实方面的控制体验”。这表现出了SONY增强VR和AR体验的决心，而且几乎在同一时间宣布PlayStation 4降价12.5%。看来，Hololens确实给SONY带来了不小的压力哦!日，Magic Leap完成新一轮融资10月22日，视觉技术初创公司Magic Leap完成最新一轮融资，规模高达5.42亿美元;除了领衔的谷歌之外，一大批知名风投公司也参与了这次历史上规模最大的风投融资。MagicLeap拿到前一轮融资5.42亿美元之后，就搬进了南佛罗里达州一个废弃的摩托罗拉生产区，在那里建造一间30万平方英尺的工厂。为了控制可穿戴设备里的3D影像光线，Magic Leap要在这个工厂里生产hotonic lightfield chip(光子光场芯片)，现在市面上没有生产此类芯片的制造商。那么Magic Leap会不会对Hololens造成威胁呢?日，Next VR获A轮融资3050万美元11月12日，NextVR获得3050万美元的A轮融资，参投的有 Formation 8 、Comcast Ventures 和 Time Warner。2015年上半年，好莱坞大咖Peter Guber出资百万美元用来投资NextVR，一心想把VR技术带入NBA赛事中，现在看来这一发展是必然了。正如Mark Zuckerberg所说：“也许十年或十五年之后，将会有大量的与虚拟现实有关的产品涌入市场。”而且，这种种举动都已证明，VR技术的发展已然成为各行各业最关心的话题。随着硬件和软件的不断发展，VR直播也将成为未来生活中不可缺少的一部分。日，CCP Game 获3000万美金融资11月15日，CCP Games 获得了新一轮 3000 万美元的融资，本轮融资由全球风险投资公司恩颐投资领投，私募股权投资公司 Novator Partners 跟投，本次融资显然将用于下一轮 VR 游戏开发。与此同时 CCP 也在准备和 Gear VR 合作《Gunjack》，与《Eve Online》不同的是，玩家不需要控制飞船的方向，只需要瞄准远距离的太空防御炮塔，据说设计之初，是希望用户能使用 GearVR 旁边的触摸板控制，但目前来看，玩家也可以使用手柄。VR游戏现在越来越火，CCP此次融资也不难看出其在 VR 游戏领域的决心。日苹果宣布收购瑞士公司——Faceshift11月25日苹果宣布收购瑞士公司——Faceshift，这家公司专门从事动作扑捉技术的研究。在被苹果收购之前，Faceshift一直在研究动作扑捉技术方案，主要应用于游戏和电影行业。或许他们会将这些技术用在安全领域，比如：利用面部识别来提高设备和信息的安全性。当然我们认为苹果要打造一下带计算终端，谷歌和微软都在做，苹果当然也不会落后，甚至以苹果的实力，一定会打造出一款更加牛掰的产品。日，虚拟现实相机LucidCam获得10万美元众筹12月1日，虚拟现实相机LucidCam在IndieGogo上已经得到265个支持者的赞助，并完成了其10万美元众筹目标。LucidCam团队位于美国加州柏克莱，该团队也随之宣布了15万美元的延伸目标，如果达到延伸目标该团队将会为支持者们提供LucidCam防水套。LucidCam操作简易，就像使用普通相机一样，也可以随身携带。该相机支持拍摄照片以及捕捉3D 180度视频，其中照片分辨率单眼2K，视频分辨率单眼1080P。拍摄的内容可以在头显上进行浏览。诺基亚OZO相机售价高达60000美元，让很多人望而却步，而LucidCam在Indiegogo上的售价为299美元，这对不少想体验虚拟现实相机的人来说确实是一个好消息。日，灵镜VR宣布获乐视控股一千万美元A轮投资公开资料，灵镜VR成立于2014年5月，在成立之初获天使投资人鲍岳桥数百万人民币天使轮融资;2014年10月，灵镜获得联众游戏数千万人民币Pre-A轮融资。灵镜CEO张书宾表示，乐视投资灵镜VR主要看中灵镜VR过去的技术积累，乐视和灵镜VR在内容和资源IP等领域都会有深入合作。乐视发布的LeVR Cool1即为灵镜旗下“眼睛盒子”设备小白系列的定制款，同时，在软件上灵镜也为乐视提供技术支持。据灵镜VR透露，获这一轮融资后，资金将主要投入到研发和生产环节。目前灵镜除在硬件方面的投入外，还将打造虚拟现实开放平台，并开放SDK与核心设备接入。日，大朋VR宣布获迅雷领投、恺英网络跟投的3000万美元B轮投资大朋VR(上海乐相科技有限公司)25日宣布与迅雷(NASDAQ:XNET)、恺英网络(002517.SZ)达成战略合作，并获得由迅雷领投、恺英网络跟投的3000万美元B轮投资。三方将依托各自的优势资源在虚拟现实产品、技术开发、虚拟现实内容平台建设、虚拟现实游戏开发等领域进行深度合作。然而，国内国外的VR厂商还有很多（譬如小宅科技等），对VR感兴趣的企业也有不少（譬如大家所熟悉的腾讯等），那么接下来又还会有哪些完成融资呢？细细数来竟然有这么多家公司获得了认可，那么虚拟现实的未来能否如大家期待的那样呢？或许小编整理的不是很全面，有些遗漏，小编在这里欢迎小伙伴们在文章结尾处留言补充。虚拟现实火爆 2015年VR/AR十大进步回顾|虚拟现实|vr_新浪科技_新浪网
& 平板电脑 &&正文
虚拟现实火爆 2015年VR/AR十大进步回顾
　　2015年是VR/AR设备迅速成长的一年，到2016年这坛“美酒”算是彻底酿好，2016年普遍被业内认为是VR元年。最早被大众所熟知的AR设备 应该就是Google Glass了，至今已经过去4年了，经过这些年的发展，VR设备已经完全掩盖AR的光芒，Ocules Rift、HTC Vive和Google Cardboard都已经家喻户晓，今年4月份将会陆续发货。而回顾2015年，外媒uploadvr评选出了十大进步，下面就让我们看看2015年都有哪些重大进步吧：
　　——10.Magic leap视频————————————————
　　2015年在Youtube上疯传最多的AR设备视频就要属Magic Leap了，在体育馆中心跃起的鲸鱼，手掌上的大象，办公室出现的太阳系，画面真实生动，并且具有很强的层次感，让人叹为观止。在2015年Magic Leap成功融资14亿美金，其中来自阿里巴巴8亿美金，2年三次融资的Magic Leap现在估值达到了45亿美元。
Magic Leap放出效果逼真的全息效果图
　　Magic Leap为什么没有产品都会被估值45亿美元呢，因为他们有着众多技术大牛，Magic Leap笼络了一批计算机视觉、艺术设计、游戏、动漫和 CG 等多个领域的专家。这些专家中还不乏各个领域的领军人物，有来自的、Google、苹果、电影特效工作室等等，这帮人聚在一起能不值钱吗。
佩戴AR眼镜得到的真实画面demo
　　Magic Leap曾被业界传出不需要佩戴眼镜就能看到史诗级的电影特效画面，然而Magic Leap已经辟谣上述观点是不科学的。Magic Leap将自己的技术成为混合显示光场(Mixed Reality Lightfield)，还是需要佩戴眼镜才能看到特效的。目前Magic Leap也在积极开发硬件设备，未来会有AR/VR产品面世。有着众多技术大牛做后盾，实在没有不对他们期待的理由。
　　——9.VR投资增长加快—————————————————
　　2014年Facebook以20亿美金收购Oculus虚拟现实头显厂商，其中包括4亿美元的现金，以及2.31亿股Facebook普通股票(根据日之前20个交易日的平均收盘价69.35美元计算，这些股票价值16亿美元)。
到2015年年底业内共有超过3.84亿美金投资到至少74家VR公司上
到2020年投资将达到1600亿美金
　　无独有偶，2014年10月谷歌领投5.42亿美元融资Magic Leap，2016年2月阿里巴巴领投8亿美元完成Magic Leap C轮融资。可见互联网大佬们对于VR/AR领域的阔绰。到2015年年底，业内共有超过3.84亿美金投资到至少74家VR公司上，而在2016年相信还 有更大的爆发式融资。
　　——8.3000美元的微软Hololens AR平台—————————
　　虽然微软和Ocules合作，在Oculus Rift和Gear VR上移植了《我的世界》游戏，Rift头显可以连接Xbox One手柄进行操作，无疑微软也在规划着自己的HoloLens自己的全息AR平台。
微软HoloLens AR眼镜终端
使用HoloLens进行操作
　　微软HoloLens开发工具包3000美元的定价着实不低，要知道Oculus Rift和HTC Vive的价格都在1000美元以内，所以微软的HoloLens定位并非大众消费者，而是针对企业级用户更多。
　　——7.容积捕获(Volumetric capture)技术公司亮相———
　　随着沉浸式技术的发展，全容积捕获(full volumetric capture)被认识是当前VR 1.0领域占主流的球形360视频形式的一个关键的下一代技术。它从根本上改变了我们视觉内容创作的方式，带来了从固定视角体验到自由视角体验的转换。在 2015年我们看到)和Uncorporeal渐渐被大家所熟知，而3D模型共享网站Sketchfab也在近日发布了可交互的4D模 型。????
Volumetric capture扑捉技术下的动态全息画面
　　容积捕获(Volumetric capture)技术让VR变的更加逼真，它能全方位的捕捉人物信息，然后和虚拟现实环境结合起来，创建一个不依赖于计算机算法测算人物信息的结合场景。
密密麻麻的GoPro还配有距离感应器
　　容积捕获技术能够让VR的内容得到全面提升，看到更加逼真的画面，同时增加虚拟与现实的互动。目前研发容积捕获技术的公司已经渐渐被大家所熟知，受到社会的关注也越来越多，受到社会和业内的认可，可大大加快他们的发展，而最终受益的一定是用户体验。
　　——6.带追踪式手持遥控器成为VR标准——————————
　　无论是索尼即将发布的PS VR还是马上就要发火的Oculus Rift和HTC Vive，他们都有一个轻量的追踪式遥控器。这些遥控器可以感知他们的位置和用户操作的轨迹，而且还能将用户触控的力度传送到VR头显上。
Oculus Touch虚拟现实手柄
HTC Vive虚拟现实手柄
　　VR不仅仅是一个视觉上的体验，还是一个全身沉浸式的体验，所以上肢的任何动作都应该在VR头显上得到回馈。之前我们就曾报道过用Oculus Rift进行绘画的视频，Rift的手柄不仅要能够追踪到画家手臂的轨迹，还要感知他手上作画的力度。将这些身体上的信息结合起来，才是VR真正的未来。
　　——5.谷歌CardBoard VR设备销量突破500万套——————
　　谷歌是沉浸式交互体验的始作俑者，从Google Galss开始就是，CardBorad可谓是另一个传奇，它的销量在全球已经突破了500万套，虽然它并不是真正意义上的虚拟现实体验，但是它很好的诠释了VR的理念。
谷歌CardBoard全球已经突破了500万套
　　想体验VR不需要花大价钱去购买，而是从谷歌官网下载一套剪纸示意图就能自己动手制作，成本极低，任何人都会对这种新奇的事物感兴趣的。谷歌CardBoard的意义并不是卖了多少，而是它以一种最佳的落地方式将VR的理念传递给大众。
　　——4.制作VR内容更容易————————————————
　　Unity和Unreal(虚幻引擎)都是名誉全球的游戏开发引擎，他们制作出了非常知名的PC游戏和手机游戏。2015年这些游戏开发工具也朝着VR转 型，美国艺电公司旗下的DICE游戏工作室正在筹建一个小团队，利用寒霜引擎打造VR游戏。Crytek游戏开发商也在为Oculus开发一款攀岩VR游 戏。
Unreal 4虚幻引擎
　　HTC Vive也和Valve开展了深度合作，已经计划为HTC Vive制作多达12款游戏。有了这些经验丰富的游戏开发商加入到VR内容制作阵营中来，给了VR业内很强的信息。
　　Mozilla推出的开源A-frame架构只需要增加一行代码就可以制作VR网页，帮助开发者更容易的完成VR网页的制作，而无需花时间学习复杂的3D 绘图标准WebGL。谷歌也将跳转视频变的摄像师更容易拼接360度全景视频，还针对CardBoard推出了3D照片应用程序，方便拍摄3D照片。
　　在今年我们还陆续看到了Oculus Medium(适配Oculus Touch的创作工具)、Google Tilt Brush(虚拟现实绘画工具)和索尼《梦境》创作游戏。硬件厂商的动作也在欢迎用户去创作VR内容，让用户去发挥自己的想象。
　　——3.Oculus Rift即将发货———————————————
　　Oculus终于在2015年公布了Rift的上市时间，他的零售版包装清单包含了Rift眼镜、一个Xbox One手柄、一个Oculus Remote遥控器和两款游戏。
Oculus Rift包装配件一览
　　Oculus Rift的发售有着重要里程碑意义，Oculus Rift从2012年中期就开始孕育，经过4年的研发，在2016年终于将要实现发货，这意味着VR真的进入消费者市场，将VR虚拟现实头显设备变成了现实，也标志着VR时代的来临。
　　——2.Cloudhead Games发布Blink移动系统———————
　　VR游戏开发商Cloudhead Games宣布了他们的专利技术“Blink”，并宣布这套移动系统可完全消除用户在VR游戏中产生的恶心感。
Cloudhead Games Blink专利技术
　　无论追踪系统有多好，用户始终还是受到身体所处的物理空间的束缚，特别是在虚拟空间里四处走动时，物理空间却受到了边界限制。这意味着，设计师们必须寻找 方法使得用户能够在非自然形成的虚拟世界中行走。使用游戏手柄模拟棒是一种传统的游戏技术，但是这样会使用户在虚拟世界中产生一种不协调感。根本上来说， 就是用户的身体不听从大脑指令——用户在虚拟空间移动，而非物理空间。
英文好的朋友可以听听
　　VR游戏开发商Cloudhead Games从2013年开始就一直在处理VR输入方面的复杂难题，现在他们宣称研发出了能够同时解决VR恶心感、物理空间限制和在VR中移动的方法，这就 是他们的“Blink”系统。Blink系统共由三部分构成： Cinematic Blink, Precision Blink和 Volume Blink ——这是“一套可确保用户在虚拟和真实世界中安全、深度探索又可拥有完整空间意识的运动机器。”
　　Blink系统可根据实时捕捉用户的位置和方位，通过定位、点击和传输一系列操作来从根本上消除虚拟体验中的不适因素。这套系统可智能的发出视觉提示来提醒用户去定义活动场地范围。
　　“Blink”系统将会应用在Cloudhead Games的新VR游戏《The Gallery》的第一章节中，这一新章节被命名为“星星的召唤”，而这款游戏也会随着HTC Vive的发售到来。
　　——1.旗舰手机+头显VR精准命中消费者需求———————
　　2015年最大的进步就是三星Gear VR给消费者带来的积极影响，当然Gear VR的成功也要归功于Oculus系统的加盟。得益于Gear VR的成功，这让开发者们在短短的时间内得到了大量赞助和宝贵经验。大量的资金投入也让更多的开发者涌入了VR资源的创作中，在几周之内就有非常棒且不同 类型的优秀VR应用程序出现，例如《Bazaar》、《Daydream Blue》和《Drift》。
　　这些App对于Oculus系统上的资源是个很好的补充，也让Gear VR的用户有了更多的应用程序可使用。在Oculus公司CTO首席技术官John Carmack先生的努力下，将Netfilix上面的资源和全世界通过VR社交应用看视频的用户结合起来，这些内容让已经拥有三星旗舰手机的用户去花 100美金购买Gear VR头显设备。
　　在2015年没有比Gear VR更好的标志了，也没有任何设备能比Gear VR达到或者超越用户的期待。三星Gear VR年所做的一切奠定了它的伟大，Gear VR也是2015年最成功的VR虚拟现实头显设备。
　　——总结——————————————————————
　　截止到这里，就是外媒uploadvr评选出的2015年重大进步。其实在进入2016年短短的两个月以来，VR业内也有着不少大事发生。HTC Vive售价799美金并在4月份发货、苹果秘密组件百人AR/VR研发团队、罗技/Acer/雷蛇宣布进军VR领域、MWC国际通信展VR大放异彩、小 岛秀夫宣布开发VR恐怖优秀等等，感觉全世界的风向一下都吹向了VR。
我也想有一套Oculus Rift全套装备(Touch手柄+Oculus耳机)
　　VR绝对是2016年IT业内的香饽饽，也会有不少厂商和资金涌入其中。作为用户来说，现在VR产品价格还是高昂的，尤其是需要连接PC的VR对电脑配置 要求极高，没有一台5000元的主机是根本不能带动VR的。比较廉价的解决方式就是购买VR头显眼镜，内置手机进行体验。VR看似离消费者很近了，但是之 间还存在着很高的价格门槛。
FaceBook CEO 扎克伯格非常喜欢VR设备
　　VR内容方面的问题也很多，虽然现在已经有不少内容制作方投入到开发中，但是VR产品之间的系统平台差距甚广，兼容性也是问题，而且现在绝大多数的VR视 频和游戏还都很粗糙，需要时间去精细雕琢。VR虽然在2015年已经取得了重大飞跃，但是在2016年用户对它的期许也会更高。
启动速度将更快、照片将更清晰、日程提醒将更易设置。
该机仍保持了全键盘特色，但它的实体键盘是固定的。
出错原因是苹果公司使用了过期的安全证书去验证应用。
大部分用户都使用智能手机拍照，GoPro正在被边缘化。
参考价格未上市
参考价格2699元
骁龙820旗舰芯片
超高性价比
造型无革新
参考价格未上市
可更换电池
独立模块设计
参考价格未上市
外观有创新您所在位置： &
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虚拟现实技术在室内设计中的应用研究.pdf 71页
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虚拟现实技术的演变发展与展望30
Vol.16No.9Sept.2004系统仿真学；?1906?系统仿真学报Vol.16No.9Se；Vol.16No.9Sept.2004邹湘军,等；?1908?系统仿真学报Vol.16No.9Se；Vol.16No.9Sept.2004邹湘军,等；
Vol. 16 No. 9 Sept. 2004系 统 仿 真 学 报 JOURNAL OF SYSTEM SIMULATION? 1905 ?虚拟现实技术的演变发展与展望*邹湘军 1,2, 孙1健 1, 何汉武 1, 郑德涛 1, 陈2、新1( 广东工业大学机电工程学院, 广州 510090; 南华大学机械工程学院, 衡阳 421001）摘 要：虚拟现实技术是现代仿真技术的一个重要发展方向，是一种多源信息熔合的交互式的三维 动态视景和实体行为的系统仿真。 文章从中国古代的模拟飞行动物的有声风筝到现代美国飞行模拟 器的发明；从虚拟现实的“Artificial Reality” 到“Virtual Reality” 、三个关键元素到三个基本特征 的提出，文章首次从新的视角阐述虚拟现实技术的演变发展史及其理论形成,概括了 VR 发展的特 点。首次提出用通式来表达 VR 的属性。进一步地简单介绍了 VR 技术在军事、工程、医学、文化 教育等方面取得的成果和应用。最后展望了虚拟现实技术的发展前景，未来研究的热点。 关键词：虚拟现实; 关键元素; 3I 特征; 通式; 演变发展 文章编号：X (5-05 中图分类号：TP391.9 文献标识码：BThe Development and Prospects of Virtual RealityZOU Xiang-jun1 2, SUN Jian1, HE Han-wu1, ZHENG De-tao1,CHEN Xin1(1.School of Electro-Mechanical Engineering, Guang Dong University of Technology, Guangzhou 510090, C 2 .Nan Hua University，Hengyang Hunan 421001, China)，Abstract: Virtual reality is an important developing direction of simulation technology，it is system simulation of interactive three-dimensional dynamic scenes and entity behavior for a multi source data fusion. From a new viewpoint, this paper puts forward and expatiates on the evolution of history and theory form of virtual reality from voiced kite that simulate flying animal of ancient China to flight simulator of modern American which they are invented, from Artificial Reality to Virtual Reality , from three key elements (Imagination, Interaction，Behavior) to three basic character (Imagination、Interaction、 Immersion,3I) which they are proposed. The attribute and meanings of VR is first put to describe with the general formula. The feature of development in the virtual reality is summarized. The results and application on military affairs, engineering, medicine and culture are farther introduced. Finally the paper prospects for the development foreground of virtual reality and hot sport of future study. Keywords: 3I; evolution引言1随着计算机科学的飞速发展， 虚拟现实技术已渗透进入许多文献都介绍了虚拟现实的发展简史，追溯到 20 世 纪初飞行模拟器的发明，从时间上划分了发展的三个阶段[3]。本文从不同的角度出发，首次指出虚拟现实技术可追溯了军事、工程、医学、教育等各个方面，并且在这些领域中 起着重要的作用。 如海湾战争的美国士兵对周边的环境不觉 得陌生， 是由于虚拟现实已把他们带入那漫无边际的风尘黄 沙[1]，让他们“身临其境”感受到大漠的荒凉。 虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机 仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信 息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使 用户沉浸到该环境中去。虚拟现实技术是仿真技术的一个重 要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒 体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富 有挑战性的交叉技术、前沿学科和研究领域。美国对此的投 资从 80 年代的几千美金到现在 14 个亿[2]足以说明其重要性。收稿日期： 修回日期： 基金项目：广东省科技攻关项目（2KM004049）；教育部教育科学“十 五”规划研究课题(23-78-15) 。 作者简介：邹湘军（1957-），女，湖南人，教授, 博士生，研究方向为 智能设计与制造，VR 等；孙健，男，博导，教授；何汉武，男，博士， 副教授；郑德涛，男，教授，博导; 陈新，男，博导，教授, 研究方向 为智能设计与制造，VR,网络化制造等。到中国古代的有声风筝的发明到现代飞行模拟器的发明， 分 析虚拟现实“Artificial Reality” 到“Virtual Reality”的提 出、 三个关键元素到三个基本特征的形成， 阐述虚拟现实的 基本理论的形成和演变发展史。 简略介绍了虚拟现实技术的 应用，最后展望了该技术的发展前景和未来研究热点。1虚拟现实技术的演变发展史虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段： 有声、形、动态的模拟是蕴涵虚拟现实思想的第一阶段（1963 年以前） 、虚拟现实萌芽为第二阶段（1963 年－1972 年） 、 虚拟现实概念的产生和理论初步形成为第三阶段（1973 年 －1989 年） 、虚拟现实理论进一步的完善和应用为第四阶段 （ 年） 。1.1 虚拟现实技术的前身虚拟现实技术是一种有效地模拟生物在自然环境中的 视、听、动等行为的交互技术，其概念是发展的和变化的。 虚拟现实技术与仿真技术的发展是息息相关的， 它可追
? 1906 ?系统仿真学报Vol. 16 No. 9 Sept. 2004溯到中国古代(公元前 468 年～前 376 年)的战国时期，据 &&墨子.鲁问&&篇记载， “公输般竹木为鹊，成而飞之，三日 不下” ，其原材料是极薄的木片或竹片。后来人们在风筝上 系上竹哨，利用风吹竹哨，声如筝鸣，故称“风筝。模拟飞 行动物发明的有声风筝(见图 1)，这是有关中国古代人试验 飞行器模型的最早记载。研 究 中 心 虚 拟 行 星 探 测 实 验 室 的 M.McGreevy 和 J.Humphries 博士开发了虚拟环境视觉显示器用于火星探 测， 将探测器发回地面的数据输入计算机， 构造了火星表面 的三维虚拟环境。 之后 NASA 又投入了资金对虚拟现实技术进行研究和 开发[5][6]， 像非接触式的跟踪器。 年以后(89 年)， Fisher 85 由 的加盟在 Jaron Lanier 的接口程序的基础上作了进一步的研 究。随后在虚拟交互环境工作站（VIEW）项目中，他们又 开发了通用多传感个人仿真器等设备。 参加该项目的 Warren Robinett， 是一个交互式计算机图 形软件的设计者， 设计了虚拟工作站， 可以称得上是 NASA's 虚拟现实项目的先驱[5] 。图1栩栩如生的有声风筝很快，由美国的 Stone 和 Hennequin 共同发明了数据 手套。第一个数据手套被 NASA 用于虚拟现实，由 Warren Robinett 构思和实现手套与虚拟世界的交互技术。可以说手 套、头盔是实现 VR 的硬件，交互式接口技术是实现 VR 的 软件。 1986 年， Robinett 与合作者 Fisher, Scott S, James Humphries, Michael McGreevy 发表了早期的虚拟现实系统 方面的论文“The Virtual Environment Display System”[7]是 NASA 工作站的成果之一。 1987 年 James. D. Foley 教授在具有影响力的科学的美 国上发表了一篇题为先进的计算机界面（ Interfaces for Advanced Computing）一文[6] [4]当人们在放风筝时， 远远望去栩栩如生的模拟飞行动物 和人之间互动的大自然场景与其发出悦耳清新的筝鸣。 风筝 的拟真、 拟声、 互动的行为是仿真技术从古至今在人们生活 中的应用。这一阶段历经了漫长的历史。 后来该技术传到西方，西方人称风筝为飞行器，利用风 筝的原理发明了飞机。 具有 27 项专利的发明家 Edwin A. Link 于 1929 年发明了 飞行模拟器，使乘坐者的感觉和坐在真的飞机上是一样的 。 1962 年， 美国 Morton Heilig 的专利 “全传感仿真器”的 发明，有振动、声的感觉。该专利也蕴涵了虚拟现实技术的 思想。 人们由动物飞的行为得到了启发，产生了丰富的想象力 （Imagination，I） ，创造了以上三个较典型的发明， 它推动了 仿真技术的发展，也是虚拟现实技术的前身，蕴涵了虚拟现 实的思想。 仿真和计算机的发展促使了虚拟现实技术的萌芽。。在这篇文章中虚拟现实用“Artificial Reality”来描述的，他提出了虚拟现实有三个关 键元素：Imagination，Interaction，Behavior，即： （2I＋B） 。 从理论上阐述了想象（I） 、交互 （I）和行为 （B）的含义, 指 出沉浸式仍还是虚拟现实未来要探索的 (hence immerse us in the artificial reality is still in the future)。从硬件上说明了头 盔、数据手套、触觉的力反馈器、声音识别装置等的工作原 理和在虚拟现实中的应用、 从人机界面的角度阐明了虚拟现 实系统应有好的交互性、视觉、语音、触觉等功能。最后说 明了在 NASA 工作站成功应用和在教育等方面的应用和意 义，认为虚拟现实将大有前途。这篇文章也是这是 NASA 工作站的成果之一。 James. D. Foley 教授的这篇文章对虚拟现实的含义、接 口硬件、 人机交互式界面、 应用和未来前景作了全面的论述， 加上 NASA 取得令人瞩目的研究成果，引起了人们极大的 兴趣。从此，虚拟现实的概念和理论开始初步形成。正如 James. D. Foley 期望的，它从研究到应用进入了一个崭新的 时代。 之后 James. D. Foley 的这篇文章被引用 27 次之多， Daniel J. Pezely 等人的论文“A Second Step Towards Virtual[8] Reality: The Entity Model and System Design” ， Georgios 和1.2 虚拟现实技术的萌芽阶段60 年代到 70 年代初是虚拟现实思想萌芽阶段。 60 年代初，Ivan Sutherland 教授在他的博士论文对有 关计算机图形交互系统方面作了论述。65 年他发表的论文 “the ultimate display” 提出了感觉真实、 交互真实的人机协 作新理论。1968 年他开发了头盔式立体显示器。后来他开 发了一个虚拟系统可称得上是第一个虚拟现实系统， 它是基 于传统习惯、花费又大、模型又过分简化了的一个虚拟世界[5]。 Ivan Sutherland 的论文和一个过于简单的虚拟世界是具有初始意义的虚拟现实技术，也正是虚拟现实技术的萌芽。由 于在图形方面的显示和交互，因此人们称他为图形学之父。1.3 虚拟现实概念和理论的初步形成1973 年到 1989 年为虚拟现实技术的第三阶段。 1973 年 Myron Krurger 提出了“Artificial Reality”这是 早期出现的虚拟现实的词。 从字面上来看， 它具有虚拟现实 的含义。 80 年代初到中期，美国国家航空和宇宙航行局(NASA) 及美国国防部开始研究外层空间环境。 1984 年， NASA AmesChristou 等 人 的 论 文 “ Evaluating and comparing for Interaction styles”[9] 中的 “Virtual Reality”和交互一词是
Vol. 16 No. 9 Sept. 2004邹湘军, 等：虚拟现实技术的演变发展与展望*? 1907 ?引用 James. D. Foley 于 1987 年发表的论文中的，可见，早 期的 “Artificial Reality”与“Virtual Reality”的含义大体 是相同的。 从 1986 年 Fisher ， Scott S 等 人 的 “ The Virtual Environment Display System”到 1987 年 James. D. Foley 的 “Interfaces for Advanced Computing”两篇论文发表及成果 综合来看，加速了 “Virtual Reality”及其理论的形成。 VPL 公司的 Jaron Lanier 是一个卓有远见的商人和科 学工作者，两年后 （1989 年）他提出用“Virtual Reality” 来表示虚拟现实一词，并且把虚拟现实（以下简称 VR）技 术作为商品，推动了 VR 技术的发展和应用。大容量显示器[2]的开发是 VR 发展的结果。 美国的 Jesse Eichenlaub 于 1986 年提出开发一个全新的三维可视系统， 其目标是使观察者不要那些立体眼镜、 头跟踪系统、 头盔等 笨重的辅助东西也能达到同样效果的三维逼真的 VR 世界。 经过十年以后,2D/3D 转换立体显示器(DTI 出来(见图 3a)[12]。 虚拟窗口的显示器原理是根据左右眼视差[2]（见图 4） ， 采用一个棱镜(prism)及面罩置于平面显示装置（液晶显示 器,LCD）的象素柱前、一个眼跟踪器、一个置于平面显示 后面的立体照相机、 一个眼跟踪单元 （由马达和一对锥齿轮 构成的） 等装置组成虚拟窗口立体显示器。 这种三维显示器 还有用全息光衍原理来实现的。 3D display)问 世， 用肉眼直接从虚拟窗口看到的小轿车好像从屏幕中开了1.4 虚拟现实理论的完善和全面应用1.4.1 虚拟现实理论的完善 1990 年到 2004 年为虚拟现实技术的第四阶段。 Burdea G 和 Coiffet　 在 1994 年出版的虚拟现实技术[10] 一书中描述了 VR 的三个基本特征：3I（ Imagination、 Interaction、Immersion） 这是在 James. D. Foley 教授 1987 ， 年提出的的三个关键元素（2I＋B）的基础上作了进一步完 善，Burden 认为在 2I 的基础上增加一个 I (Immersion) 能 更好地表示任何 VR 系统的属性。因此，他用 3I 精辟地概 括 VR 的特征。这是对 VR 技术和理论的进一步完善。 1992 年 Sense8 公司开发了“WTK”开发包，为 VR 技 术提供更高层次上的应用。 1994 年 3 月在日内瓦召开的第一届 WWW 大会上，首 次正式提出了 VRML 这个名字。后来又出现了大量的 VR 建模语言，如：X3D，Java3D 等。 增强现实(Augmented Reality,ＡＲ)技术成为 VR 的一个 分支， 北京理工大学王涌天教授在这方面的研究取得了一些 成果[11]。 VR 由简单的有声、有形、有动态的模拟逐步演变发展 到想象、交互、沉浸的 VR 技术。即由蕴涵和萌芽阶段的单 个 I 演变成 2I、 发展到 3I， 的演变发展特点可简要概括： VR I→2I→3I。 由于 VR 技术的发展，其理论和体系进一步得到完善, 未来 VR 将智能化(intelligent),其 3I 特征将发展成为 4I。因 此,用通用式子来表达虚拟现实的关键元素和基本特征等 VR 属性及含义，考虑 VR 的可持续发展性，在通式后面加 上一个可变因素 C： VR＝mI+nB＋C 式中：当 m=2，n=1 时，表示三个关键元素(2I+B)，m 表示 I 的个数,n 表示 B 的个数；当 m=3，n=0 时，表示三个基本 特征(3I)；I 依次为：Imagination、Interaction、Immersion … ； B：其它元素，如 Behavior；C：表示其它的因素，可用任 意字符。 1.4.2 硬件技术的进一步发展和应用a Elsa Ecomo4D 虚拟窗口b PV290 的三屏显示图 3　 大容量显示器（Large-Volume Display） LCD Prism 左眼右眼图4左右眼视差原理为了使 VR 技术得到广泛的应用，三屏立体显示（图 3b） ，问世，它使 VR 有了更广泛的应用。 由于 HMD 存在的一些缺点， 一种多投影面沉浸式虚拟 环境 CAVE 于 1992 年由 Defanti、 Sandin 和 Cruz-Neira 等人 提出，该技术由投影系统、用户交互系统、图形与计算系统 组成。后来日本、德国相继进行了研究，该系统由 4 面发展 到 6 面。 我国潘志庚研究员、 石教英教授等人研究多投影面 沉浸式虚拟环境，课题组还开发了 PCCAVE 系统[13]。 人机交互技术是 VR 早期研究的关键，也是热点，为了 构造 VR 世界，实现 VR 的三个基本元素和特征，人们在鼠 标和键盘的基础上发明了数据手套、 立体眼镜、 头盔式显示 器、语音识别器等，直至现在虚拟窗口立体显示器、多屏立 体显示器等。 另外， 多通道同步立体投影虚拟现实系统的应 用、多管道图形加速卡[2]的问世为 VR 技术的应用提供了更 好的硬件技术和低的成本。我国中科院戴国忠研究员、北 京大学董士海教授等学者在人机交互方面作了研究， 从不同 的角度论述了无所不在的计算对人类的挑战[14][15]，并在这 方面取得了成果。
? 1908 ?系统仿真学报Vol. 16 No. 9 Sept. 20042虚拟现实技术的应用领域NASA 虚拟工作站是美国航空航天局与军事部门为了1994 年英国曼斯特皇家医院成立了欧洲第一个虚拟现 实开发中心，用于最小刺入疗法[2]。 2003 年初,我国第一军医大学宣布完成了国内首例女虚 拟人的数据采集。 首都医科大学对虚拟中国女性数据集的高 分辨率可视化 [26]和上海交通大学对虚拟人体运动建模的研 究各有特色[27]。2.1 军事模拟训练而开发的。 美国陆军的自动虚拟实验室 CAVE 是一个典型的 VR 应 用系统[16]。 2000 年,美陆军已拥有一个包括综合作战环境 至 所用作战单元的ＣＣＴＴ模拟仿真器。目前,美军正在开发 空军的任务支援系统(ＡＦＭＳＳ)和海军的特种作战部队 计划和演习系统(ＳＯＦ ＰＡＲＳ)[17]。 虚拟军事地图的应用， 改变了传统的平面印刷和 “沙盘” 模拟等地图的方式。 美国利用虚拟地图对前住阿富汗的士兵 进行训练[18]。 我 国 赵 沁 平 教 授 对 “ 分 布 式 虚 拟 环 境 DVENET(Distributed Virtual Environment NETwork)”的研 究”[19],该技术从 1996 年开始，在 863 计划的资助下，以北 京航空航天大学计算机系为系统集成单位，国防科技大学、 装甲兵工程学院、 中科院软件所、 浙江大学和解放军测绘学 院等单位为关键技术研究单位，包括合成环境、地理、虚拟 士兵、武器等研究。是一个具有自主版权的软件系统，已达 到美国同类产品的水平。2.4 文化教育VR 技术用于训练飞行员、士兵、指挥官等人员在国内 外已有应用,同时也用于各种专业的教学。国内利用 VR 技 术开发了多媒体教学软件用于教学，例如邹湘军、周荣安等 人开发的机械制造工程学多媒体教学软件，效果逼真[28]。该 成果已在南华大学和国防科技大学指挥专业的教学中使用。 VR 在娱乐业的应用，如有惊无险的“星球大站”等趣 味游戏，VR 在影视等方面的应用都深受人们的欢迎。 总之，VR 在军事、工程、医学、文化教育等方面的研 究和应用是成功的。3未来发展展望VR 技术在军事上对未来研究与应用体现在下述几个方面：控制无人作战武器(如：飞机、坦克等)，利用战场发回 各种信息（实景图像、数据等）生成虚拟战场,通过人机协 调共同分析和进行战事指挥；培训官兵，提高他们的作战、 指挥、 适应和生存能力； 虚拟军事地图和已发生的战争再现。 在各种领域的设计上，虚拟环境下产品的研究与开发， 以提高企业的创新能力， 提高设计制造速度、 减少开发人员、 开发用的一切硬件资源， 使企业降低成本。 虚拟环境下的产 品研究与开发， 未来要解决的关键问题是开发过程中的知识 熔合(Knowledge Fusion ),将不同领域的知识嵌入产品开发 过程中、 考虑产品初建模和建模过程中零部件的各种公差与 误差以及公差评判，从根本上解决虚拟产品模型的精确性、 可靠性、实用性、标准性和创新性，并且适应不同层次、类 型的企业，使之能获最大利益。 在医学上，完成医学虚拟系统是 21 世纪的一项具有意 义的挑战， 其中的不同类型的虚拟人体是人类科学工作者一 项复杂而艰巨的任务。基于 VR 的远程医疗、心理学方面的 研究与应用是一项很有潜力的应用领域。 VR 技术在城市规划、设计、建设、决策等方面有着极 大的发展前景,将成为研究的热点。 在文化教育上可解决硬件资源的不足，VR 在科学可视 化的应用，可在网上进行虚拟实验、虚拟训练，使学习者可 以获取、掌握各种科学知识和技能。 VR 在网上快速运行是目前要研究和解决的问题，Jaron Lanier 正在研发一种与平台无关的软件使 VR 技术在网上快 速运行实现[29]。随着网络技术的硬件和 VR 软件的发展，在 网上实现 VR 将进一步完善,分布式 VR 技术是一个重要方向。 基于虚拟现实技术的各类标准的制订是一个涉及面广 的多学科艰巨的任务，是我国军事、工程技术、文化教育等2.2 工程与城市建设典型的例子就是具有 300 万个零件组成的波音 777 飞机 的产品设计与性能评价， 其设计是在一个由数百台计算机工 作站组成的虚拟环境中进行的。华盛顿州立大学与美国 NIST 学校(National Institute of Standards and Technology)合 作开发的“虚拟装配设计环境”[20]是虚拟现实技术基于制造 的应用。 特别是 VR 在我国工业产品开发中的应用，王先逵教授 的“面向虚拟产品开发的机床动态设计系统研究” [21]。李 伯虎院士的“复杂产品虚拟样机工程的研究与初步实践”的 研究[22]、严隽琪教授的“虚拟产品开发技术的理论体系研 究”[23]、 孙健教授 “虚拟环境下啤酒灌装生产线” 的研究 等都取得了成果。 VR技术在城市建设中的应用也取得了许多成果。 用VR 技术，美国对洛杉矶和拉斯维加斯两个城市改造和评估, 日 本开发的虚拟东京,西洛杉矶的Getty 博物馆的古罗马时代 的最宏伟的建筑 ― Trajan广场再现[25]。 我国浙江大学开发了 虚拟故宫、 武汉大学开发的数码城市 （Cybercity） 系统。 2002 年我国城市规划VR和三维视景仿真方案竞赛，有40多个项 目参赛。 为了更好地开展科普教育， 广东省将投资近20亿元 建造虚拟博物馆。 VR 在核电、水利、石油和危险作业等方面均取得成就 和应用。[24]2.3 医学VR 技术可用于手术过程的规划,进行人体解剖仿真,外 科手术仿真等。 利用虚拟的医疗手术治疗系统， 对患者进行 远程救治。
Vol. 16 No. 9 Sept. 2004邹湘军, 等：虚拟现实技术的演变发展与展望*Workshop on Interactive 3D Graphics,1986. [8]? 1909 ?领域健康、规范和快速发展的有效措施。 基于 VR 的多通道的交互技术， 满足不同用户的需求是 VR 的发展向之一。简单、方便、智能、高精度、实用和经 济的 VR 硬件设备， 建模与人机交互是该技术应用和研究的 热点。基于 VR 的硬件设备的创新与开发大有潜力，知识产 权保护和人材培养是 VR 技术在我国发展的要点。 VR 源于现实又超出现实,将对科学、工程、文化教育和 认知等各领域及人类生活产生深刻的影响， 将无处不在。 VR VR 技术是发展的，其特性、概念、硬件设备也是发展 的。 它正朝着满足人类的不同需要的方向发展， 造福于人类。[9]Daniel J. Pezely et al. A Second Step Towards Virtual Reality: The Entity Model and System Design[EB/OL]. SIGGRAPH 1991 Technical Papers Chair in January, http://citeseer./ cachedpage/ , 1991. Georgios Christou et al. Evaluating and comparing for Interaction styles[EB/OL]. http:// citeseer. / 587531 .html, 2000.[10] Burdea, G. and P. Coiffet. Virtual Reality Technology [M]. New York, USA: John Wiley & Sons, 1994. [11] 王涌天，刘 越，胡晓明. 户外增强现实系统关键技术及其应用的 研究[J]. 系统仿真学报, ): 329-331. [12] Joe Greco. Dimension Technologies' 3D monitor [EB/OL]. Computer Graphics /Articles/Article_Display.cfm (/About/dti_reviews.htm 2004.4). [13] 潘志庚，林柏纬，唐冰，谭家万，石教英. 多投影面沉浸式虚拟 环境及其应用[J]. 系统仿真学报, 2003,15(增刊): 492-495. [14] 雷超， 戴国忠. 三维交互体系结构的研究与实现[J]. 计算机研究与 发展,
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