从十九届五中全会看增强现实(AR)产业的九大机会

按:这是一篇为业内公司编写的论文,发表在中共泰州市委党校刊《泰州论坛》2021年第2期。


2021年11月1日-更新:

近期,“元宇宙”metaverse概念比较火。从产业可能发展的规模和应用场景复杂程度来看,AR是有可能大幅超过VR的。当时我的研究成果现在看来还是有一些参考价值,但是其最大的意义在于将bytedance及facebook提出的抽象理念和中国当前新经济发展的环境态势相结合。希望能给相关行业带来一些启发或提示。


摘要:2020年10月,中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议在北京举行,审议和通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》(以下简称《建议》)。本文将结合《建议》规划,基于增强现实产业的技术特点、产业基础和发展形势,分析增强现实产业在第十四个五年规划中的发展机会,探索产业高质量发展方向。

关键词:“十四五”规划;增强现实;产业发展

2020年10月,中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议在北京举行,审议和通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》(以下简称《建议》),提出新时代新阶段的发展必须贯彻新发展理念、着力提升发展质量和效益,正式吹响了我国即将进入“十四五”时期的号角。本文将结合《建议》规划,基于增强现实产业的技术特点、产业基础和发展形势,分析增强现实在第十四个五年规划中的发展机会,梳理产业高质量发展脉络。

增强现实(Augmented Reality,简称AR)技术,是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,将原本在现实世界一定时间和空间范围内难以体验的实体信息,通过计算机或其他技术模拟仿真后,形成虚拟信息并应用叠加到真实世界,包括视觉图像、声音、味道、触觉等方面,达到超越现实的感官体验[1]。总体来说,和欧美发达国家产业相比,我国在AR建模、传送、分发等方面的市场核心技术差距有限,在AR技术的创新应用、市场化运作、商业模式探索等方面存在一定优势,但在图形处理芯片(GPU)、AR智能眼镜、底层技术框架等需要高投入、高积累、高集成的硬件、渲染引擎、内容平台、产业生态等方面存在明显的差距[2]。

1 基础前沿技术研发更专注

AR产生态中,硬件核心器件的芯片、显示、光学、声学和传感器等领域,以及软件底层技术的操作系统、开发引擎、建模和渲染工具、SDK(软件开发工具包)等领域,均是需要长期投入、持续开发、初期经济效益不明显且投入产出比较低的基础技术和前沿技术。“十四五”期间,相关战略科技和经济政策逐渐向基础研究倾斜,自主和创新的重要性将逐渐凸显,能够为国内巨大的AR供应市场建立根基更为稳固的国内循环,并为技术“出海”、打通技术贸易国际循环奠定基础。一是将有一批灵活的科技产业政策出台,通过税收优惠、政府投资等方式分担AR领域企业的研发成本,或者直接以国资力量牵头开展重大科技项目的科研攻关;二是将有配套的金融政策出台,AR领域企业研发投入资金的来源渠道将更加丰富和立体,而在基础技术领域强调政府投入为主,进一步保障了资金来源的可靠性和风险可控;三是AR技术研究方面的人才将享有更全面的保障政策,包括高校和科研机构的人才扶持、各地产业发展的人才引进等措施。

2 产学研政融合发展更深入

当前AR领域面向市场和消费者的应用较为成熟,具有代表性的案例有支付宝春节“扫五福”活动等;而面向企业管理和工业生产流程的AR解决方案仍处于初期阶段,存在需求梳理不明确、应用逻辑不清晰、赋能效果不理想、技术标准不统一等问题。与此同时,在缺乏企业主导或项目导向的技术研发中,部分高校和科研机构开展的人工智能、AR软硬件等方向的研究均不同程度存在市场需求不匹配、研究成果难转化、知识产权难保护等问题。“十四五”期间推进产学研和政务力量深度融合,能够推动建立AR领域“政府统筹—市场需求—科研攻关—产业增值”科研成果转化循环,持续打通其中的各类体制机制和市场阻碍。一是不断规范并健全政府统筹的业务范围、科研成果转化流程、相关认证和国资合股事项,为产学研深度融合提供机制体制保障;二是企业在市场开发过程中面临理论研究、技术攻关、战略研判等难题时,能够更高效地集中高校和科研院所的研究力量,确保企业高质量交付项目的同时完成领域内的理论储备;三是高校和科研院所的学术成果能够更顺利地实现商业资源对接,及时验证理论成果工业化、商业化的可行性,同时创造新的市场需求,实现理论成果和商业价值相统一。

3 创新内容供给体系更完善

国内AR产业从2012年前后开始发展,经历了一段时期的投资热潮,由于市场接受程度有限、技术壁垒、硬件和网络限制等问题,投资热潮过后遭遇产业低谷,面向消费者市场的应用和技术研发逐渐收缩,相关企业相继转向工业市场。2020年,随着新基建等一系列产业政策的出台以及5G商用网络建设的逐渐成熟,国内AR产业即将迎来新的产业高峰期。本文认为,增强现实信息技术本质是信息呈现和交互的载体,是为更高质量的内容提供承载服务的,但当前AR内容的生产供给不同程度存在制作质量粗糙、同质化严重、精细化程度不够、创意缺失等特点,与市场日益增长的对高质量呈现内容的需求产生了矛盾。“十四五”期间实现产业链融通创新以及服务业供给升级,一是能够推动国内AR产业链加速重构,从内部建立更为全面、完善、综合的供给链条,AR产品内容的策划、设计、制作等环节将作为独立市场主体参与到AR产业发展进程,实现技术研发和内容生产的分工变革,未来AR项目在创意咨询、内容策划与协调、内容生产与制作等环节将涌现一批专业的公司或团队;二是产品内容和技术研发的产业分工,将进一步集中相关专业资源攻关产业难题,推进AR内容质量升级,实现各领域、各品类、各场景的高质量内容生产制作和数据供应;三是在效率和质量双重标准上实现升级的内容供给,将持续挖掘AR产品的市场价值、拓宽产品的适用场景,进一步推动AR技术的进步,构建“内容高质量—技术新突破”的良性循环。

4 数据要素流动更通畅

继十九届四中全会《关于坚持和完善中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力现代化若干重大问题的决定》提出“推进要素市场制度建设,实现要素价格市场决定、流动自主有序、配置高效公平”后,中共中央和国务院在2020年3月出台了《关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》,明确了土地、劳动力、资本、技术、数据等五个方面的市场要素,并提出要加快培育数据要素市场,推进政府数据开放共享,制定出台新一批数据共享责任清单,提升社会数据资源价值,培育数字经济新产业、新业态和新模式,推动数据采集标准化,加强数据资源整合和安全保护,探索建立统一规范的数据管理制度,提高数据质量和规范性,丰富数据产品。国内AR产业中流动的数据要素主要包括虚拟图像和模型等视觉内容数据,人脸识别数据,公共服务和社会治理方面的历史数据,工业项目中的生产参数、设备参数、作业标准、误差值等数据,特定商业场景下的商圈人流量、商业活动运营数据等市场数据。“十四五”期间推进要素市场化改革、健全要素市场运行机制、完善要素交易规则和服务体系,一是能够有效推动国内AR产业建立统一规范的数据体系,解决当前产业存在的数据标准不统一、数据交易壁垒高、跨领域调用数据较为困难等问题,破除产业发展的部分机制体制障碍,促进AR产业快速发展;二是能够在产业初始阶段构建反垄断和企业健康发展的保护框架,数据要素在AR等信息技术产业中具有较为突出的重要性,完善的数据交易规则和监管能够有效防范大型企业垄断、不当得利、搅乱市场秩序等一系列阻碍产业长期健康发展的问题;三是能够大幅提升AR技术服务工业生产和社会治理的成效,大量格式规范、准确、可用的数据可作为研发基础,赋能AR技术承载更实用的功能并更好地解决实际问题,特别是人工智能识别、真实场景数据建模、系统流程设计与优化等关联环节,同时形成通用场景的标准化数据采集、存储和传输,避免重复投入、资源浪费等导致生产低效的问题。

5 推动市场消费更繁荣

“十四五”期间,构建统一开放、竞争有序的市场体系是支撑现代化经济体系运行的重要目标,有利于实现市场在资源配置中起决定性作用[3]。当前,线上消费、商圈消费和农村消费仍然存在较多难以突破物理空间限制的问题,增强现实的技术特点能够有效满足传统消费的转型和增长需求,并且促进新兴消费发展、引领消费升级。一是基于线上消费平台,在使用场景中展示、摆置、切换商品3D立体模型,或在视觉中直接体验商品使用效果,消费者能够更直观、更全面地感知商品特点和使用价值,实现“所见即所得”,有效解决展示图与实物不匹配、商品价值与使用需求不匹配等问题;二是结合线下商圈消费环境进行增强现实技术改造,赋予商家充分利用AR技术实现商业互动、产品展示、结构拆解和其他打破物理空间限制的创意活动,激发商圈消费活力,解决现代商圈导览不便、陈设空间有限、产品使用体验不足等问题;三是通过增强现实技术实现市场营销、商品展示、商业和文化活动等场景在农村地域的“线上重构”,解决农村商品供给种类偏少、消费环境质量低下、聚集型消费场景较少等问题。

6 推动新型城镇化建设更高效

城市已成为人口和经济的重要载体,市民在便利性、宜居性、多样性、公正性、安全性等方面的要求日益提升。“十四五”及未来一段时期,各地将着力改变城市发展方式,实施城市更新行动,把“文化匹配”放在新型城镇化建设的核心位置,统筹历史文化保护传承和现代文化培育发展,系统规划城市机理与建筑外观,同时从内在涵养和直接观感两个方面弘扬城市精神。当前城镇化进程在城市品牌建设、产业招商和老旧城区改造等方面仍然存在不平衡不充分的问题,城镇化质量还有巨大的提升潜力。根据已有的城市建设案例和技术发展趋势分析,“十四五”期间增强现实技术融合新型城镇化建设具有较大的发展空间。一是应用于城市整体宣传、地区品牌建设、重大政策宣介等场景,利用AR技术将创意部分的虚拟信息叠加于真实的城市建设过程或重要城市地标,拓宽视听作品的质量和效果;二是应用于产业招商场景,围绕重点产业园区开展AR技术适用性改造,并通过AR虚拟展示将抽象的供应链、价值链、产业布局和生态等信息直观、生动、全面地呈现,提升产业招商效益;三是应用于老旧城区和历史文化地区改造场景,将AR技术作为文化特色与经济发展的平衡点,通过AR技术识别开发后的城市风貌,显示同一区域在不同历史阶段的风貌和文化,解决城镇化进程中文化保护力度不足、成本过高、与城市发展战略有冲突等问题。

7 推动文化产业数字化更全面

“十四五”期间即将实施的文化产业数字化战略,能够加快发展新型文化企业、文化业态、文化消费模式,改造提升传统文化业态。为此,文化和旅游部在2020年11月18日出台了《关于推动数字文化产业高质量发展的意见》(文旅产业发〔2020〕78号),明确提出要形成适应新技术新业态新消费发展的数字化体系。国家广播和电视总局也于2020年11月13日出台了《关于加快推进广播电视媒体深度融合发展的意见》(广电发〔2020〕79号),明确提出加强超高清视频、沉浸式视频、互动视频、VR/AR/MR视频等高新视听内容供给,提供全新的视听体验。文化产业涉及面广、转型力度大、线上线下结合较深,在相关环节采用AR技术赋能、探索AR与文化发展结合的新模式,是响应文化产业高质量发展要求的现实举措,同时有望激发文化承载、传播、融合的市场活力。一是能够建立健全AR内容标准体系。AR产业生态中包括动画、视频、文字展示、图片展示、3D模型、互动规则等内容,可以参考国家广播和电视总局出台的《5G高新视频- VR视频技术白皮书(2020)》等标准文件,通过主管部门、AR企业、科研院所、咨询公司等多个市场主体共同构建AR内容标准体系,进一步强化文化产品监管、规范AR内容生产。二是能够服务文化产业的工业生产。创意、策划、方案等较为抽象的生产环节在多人协作环境下容易产生信息偏差或损失,AR技术能够破除物理空间的限制,较为便捷地直观呈现抽象内容,提高协作效率。例如电影产业的选景决策环节,可以通过AR技术立体重建拟拍摄场景,决策者可在会议上使用智能眼镜等设备实时观看和互动,讨论色温、光线、机位角度和范围、角色布置、场景布置等信息,缩短决策时间、提高决策效率、提升决策质量。三是可以创新数字文化消费模式。当前文化市场消费已呈现从传统的文化商品、影视、旅游、展览等方式向知识产权商业化、内容互动、综合和增值服务、沉浸式体验转型的趋势,尤其是年轻消费群体,具有同时看重文化内核和文化服务模式的特点,AR技术能够承载更多形式的文化内容,并赋予文化传播过程更多的趣味性、游戏性、真实性,能够进一步促进传统文化内容消费、衍生新型文化消费模式。四是可以促进文旅深度融合发展。参考故宫博物院数字化转型的成功经验,当前文旅服务供应不再局限于固有的物理占地面积内,可以同时在历史沉淀中延伸、在文化载体上创新、在日常生活中应用,可以将AR技术与景区数字化改造、城市文化平台、商业化运营等场景深度融合,实现AR导览、街道实景话剧、虚拟数字知识产权、AR文化营销等功能。

8 推动高质量教育方法更丰富

当前,我国教育资源在区域内的配置不够平衡,城乡教育差距仍然有待缩小,人才培养的模式和方法需要提升改革效率,教育服务的创新潜力还有较大的释放空间。具体来看,传统学科教育存在照本宣科、手段僵化、“唯考试论”等固有问题,教育资源配置失衡具有物理空间意义上的资源片面集中的特点,心理健康教育存在不易直观呈现、作用不明显等难点,职业教育同样存在课程设置与职业现状不接轨、课程能力与岗位要求不匹配等堵点。在此背景下,增强现实技术可以充分发挥产业特点和优势,解决部分环节存在的现实问题。一是能够丰富课程多样性,提升教育效果。在校园教育中,可以通过AR技术将难以理解、难以直观接受的生物、历史、地理等内容现场呈现,方便理解的同时确保教育效果;也可在校园外场景中通过AR智能设备或移动设备,基于真实的工业、自然、文化等场景开展户外教育,拓展教育的空间范围和内容深度。二是促进教育公平。可以通过AR技术提前录制名校名师或优秀教育机构的课程视频并制作成标准化教育产品,集中供应教育资源较为落后的地区,使用AR技术和设备,在另一处教育场景中呈现,解决部分地区教育师资力量欠缺、课程水平欠佳等问题。三是能够促进心理健康教育。AR技术能够实现人与承载内容的互动,语言、文字、视频、图像等内容将在心理教育的过程中变得更加生动,例如沉浸式心理教育故事体验,将多种类型的内容进行组合,被教育者可以基于真实环境体验故事内容,并通过手势识别、体感识别等技术参与到故事中。四是推动职业教育真正职业化。AR技术能够赋能职业教育还原真实的职业场景,例如在医护教育中针对性地开发AR培训系统,通过AR技术拆解、还原并呈现人体结构的同时,赋能医护培训人员虚拟演练包扎、输液、心肺复苏等操作,并通过智能硬件的信号传感器实时录入演练数据,通过云端系统分析后反馈演练结果、评价和改进意见。

9 推动国防和军队现代化更智能

纵观全球经济和技术产业发展,包括量子通信、人工智能算法、图形学在内的基础研究积累多年,已部分处于突破产业研发瓶颈、规模化生产、应用价值突增的技术关口,“十四五”时期将是新一轮科技革命、军事革命质变期。这就要求国防科技能够实现自主创新和原始创新,全面科学布局的同时稳步推动基础研究,激发科技创新的内生活力。“十四五”时期的技术发展迭代快、进程短,对有价值的高新科技要有相应的敏锐度、认知力和响应速度,捕捉和开辟可能改变战争形态、作战规则、攻防格局的技术方向,打造更多克敌制胜的战略“铁拳”[4]。已经有一部分国家正在探索增强现实技术与军事场景的结合,并且意识到“AR+军事”的战略价值。结合我军的实际情况,可以基于AR技术特点研发出一批高效、集成、智能辅助决策的优良应用。一是赋能政治教育更立体、更有效。利用AR技术策划、设计、制作我党我军的历史事迹,引导官兵在真实的驻地营区、红色景区、红色教育基地等场景中观看体验,提升真实性和教育效果。二是构建AR指挥决策系统。利用AR建模、传感器数据采集分析与可视化制作、人机交互等技术,为指挥中枢实时显示大量且精准的信息,基于实体沙盘辅助战争决策。三是研发单兵AR信息装备。例如装置了航海实时导航系统的智能AR显示屏、辅助舰艇机舱检修的AR智能眼镜等产品,将关键数据集成显示在战位官兵眼中,解放双手操作空间的同时辅以决策参考信息,有效提升基层部队的人员战斗力和执行力,提升院校等实训单位的人才培养效率和训练质量,技术成熟后还可有效降低相关战位的兵力依赖,实现精兵强兵战略。

参考文献

[1].虚拟/增强现实内容制作白皮书(2020年)[R].北京:虚拟现实内容制作中心,2020.4:7.

[2]徐宪平 主编.新基建:数字时代的新结构性力量[M].北京:人民出版社,2020.6:370-372.

[3]胡鞍钢,周绍杰,鄢一龙等.“十四五”大战略与2035远景[M].北京:东方出版社,2020.10:112-114.

[4]本书编写组 编著.《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》辅导读本[M].北京:人民出版社,2020.11:60.