【现货速发】虚拟现实的10堂课

前  言

进入21世纪以来，以物联网、云计算、大数据、移动互联、智能终端为代表的新一代信息技术突飞猛进，引发了人类社会的新一轮技术变革，正在深刻地改变着人们的生活。虚拟现实（Virtual Reality，VR）是新一代信息技术的集大成者，下一代的通用计算平台，被认为是21世纪计算机领域重要的研究方向之一。

虚拟现实技术起源于20世纪60年代，它的目标是通过各种技术手段创造一个能够“沉浸、交互、想象”的虚拟世界，使人们不仅能够逼真地感受到客观世界，而且能够得到真实世界无法亲身经历的体验。虚拟现实融合了媒体技术、传感器技术、互联网技术等众多技术，已广泛应用于工业、农业、医疗、教育、国防、艺术等各行各业，本身也成为技术发展和商业模式不断推陈出新的新兴产业。

为适应虚拟现实时代的到来和发展，我们编写了《虚拟现实的10堂课》，主要是从虚拟现实技术体系、产业发展、商业模式、未来趋势等角度，全面系统地对虚拟现实进行介绍。全书内容以科普虚拟现实基础知识、基本原理为主，但又不失一门新兴学科和技术体系的严谨性，同时，本书还单独阐述了虚拟现实艺术表现、标准规范和产业发展等热点话题，主要是想尝试通过编写一本综合性的教材专著达到“让学生了解产业发展、让企业找到解决方案、让技术人员适应商业模式、让普通大众紧跟技术进步”的目的。

本书作者团队由中国仿真学会虚拟现实专业委员会专家为主组成，汇集了虚拟现实技术及产业界众多企业和工作者的成果，堂至第六堂课主要介绍虚拟现实发展概况、技术体系、软硬件组成和行业应用等，由庞国锋编写；第七堂课介绍虚拟现实艺术表现，由马明琮编写；第八堂课阐述虚拟现实标准规范，由沈旭昆编写；第九堂课总结虚拟现实产业发展，由孙靖编写；第十堂课虚拟现实未来趋势以及全书的统稿工作由庞国锋负责。

感谢中国工程院院士、虚拟现实技术与系统国家重点实验室主任赵沁平先生在百忙之中专门为本书作序。赵院士数十年来致力于虚拟现实领域的研究及应用推广，正是他卓有成效的工作使得虚拟现实在中国蓬勃发展，为本书及其他专著的出现创造了条件。华讯方舟科技有限公司、华讯方舟股份有限公司董事长吴光胜先生不仅欣然为本书作序，而且亲自提供了华讯方舟近年来在虚拟现实等领域产品研发与未来规划的资料，这些资料融入了虚拟现实技术体系、软硬件组成、行业应用等章节的内容中。北航的胡勇、张磊，华讯方舟的朱震宇、刘伟伟等同志以及电子工业出版社工业技术分社徐静、陈韦凯编辑，都为本书的出版付出了巨大努力，在此一并表示感谢。

由于作者水平有限，书中难免有不足和疏漏之处，恳请广大读者批评指正。

作  者        

2017年5月18日 

序  一

进入21世纪以来，以物联网、云计算、大数据、移动互联、虚拟现实为代表的新一轮信息技术突飞猛进，催生了全球信息化治理体系和人类生活方式产生深刻变革。世界各国都在加快抢占信息化发展制高点，力图赢得优势、赢得未来。

“十三五”时期是我国全面建成小康社会和进入创新型国家行列的决胜阶段，是深入实施创新驱动发展战略、全面深化科技体制改革的关键时期。2016年9月4日，习近平主席在杭州出席20国集团工商峰会开幕式时指出：“创新是从根本上打开增长之锁的钥匙，以互联网为核心的新一轮科技和产业革命蓄势待发，人工智能、虚拟现实等新技术日新月异，虚拟经济与实体经济的结合将给人们的生产方式和生活方式带来革命性变化。”随着国家一系列信息技术产业发展战略的实施，上述技术热点相继引爆，其中，作为新一代信息技术的集大成者——虚拟现实为引人注目。

虚拟现实技术起源于20世纪60年代，它融合了媒体技术、传感器技术、互联网技术等众多技术，创造了一个能够“沉浸、交互、想象”的虚拟世界，成为下一代计算平台和互联网的新入口及交互环境，广泛应用于工业、农业、医疗、教育、国防、艺术等各行各业，为行业互联网应用和大众生活带来颠覆性影响，本身也成为技术发展和商业模式不断推陈出新的新兴产业。许多媒体将2016年称为虚拟现实产业元年，一个新的时代已经在向我们走来。

然而，我国虚拟现实产业整体上还处于起步阶段，核心关键技术积累仍然不足，产业链上下游关键器件缺失，新型材料、人体工学设计、开发工具等相关配套设施尚不成熟，行业管理还缺乏有效的手段。下一步，要在突破虚实融合渲染、真三维呈现、实时定位注册、适人性虚拟现实等一批关键技术，形成高性能真三维显示器、智能眼镜、动作捕捉和分析系统、个性化虚拟现实整套装置等核心设备和系统的同时，加大人才培养和科学普及的力度，在工业、医疗、文化、娱乐等行业实现专业化和大众化的示范应用，面向全社会培育发展虚拟现实产业。

在此环境下，庞国锋等同志的新书《虚拟现实的10堂课》出版了。这本书通过介绍具有代表性的设备、软件、工具、产品，使读者能够在短时间内了解、认识和掌握虚拟现实技术。它以科普性、趣味性为主，但又不失一门新兴学科和技术体系的严谨性，同时，还覆盖了虚拟现实艺术表现、标准规范和产业发展等热点话题，在“让学生了解产业发展、让企业找到解决方案、让技术人员适应商业模式、让普通大众紧跟技术进步”的道路上迈出了可喜的一步。

一门新兴产业的发展总是随着相关技术的发展与成熟度、起伏发展的，关键在于坚持。同样，虚拟现实的发展离不开技术界、产业界和普通大众的支持，我希望有更多的人关注虚拟现实，也期待有更多的关于虚拟现实的有益读物面世。

赵沁平      

2017年5月 

序  二

虚拟现实是新一代信息技术的集大成者，是具有巨大潜力的新兴产业。随着虚拟现实技术的日臻成熟，虚拟现实设备质量迅速提升、价格大幅降低，虚拟现实开始进入大众生活。以2014年Facebook 20亿美元收购Oculus为标志，虚拟现实产业化在全球迅速展开。越来越多的科技公司陆续推出自己的VR创新产品，引发了向虚拟现实产业投资的浪潮。

2016年3月国家“十三五”规划纲要明确提出：大力支持虚拟现实等新兴前沿领域创新和产业化，这是“虚拟现实”首次出现在国家规划之中。国家层面的支持开启了虚拟现实市场的全面爆发，必将助推我国虚拟现实产业成长升级，快速形成虚拟现实产业的核心竞争力，抢占未来竞争制高点。因此，2016年被视为我国虚拟现实产业元年，新的时代已姗姗而来。

华讯方舟科技有限公司成立于2007年，是全球领先的移动宽带网络综合服务商，是第三代卫星通信的引领者，是中国太赫兹技术研究与应用的拓荒者与领跑者，旗下控股的上市公司华讯方舟股份（000687.SZ）致力于推进国防与军队信息化建设。一直以来，我们都希望在弯道超车中，让中国的科技创新走在世界的前沿，用实业强大自己的祖国。目前，在太赫兹领域，华讯方舟的技术水平已和美国站在了同一水平线上，甚至在某些领域实现了对美国的超越。

近年来，华讯方舟在虚拟现实与仿真事业上持续发力，其标志就是南京华讯成立了仿真事业部，陆续开发了光波导芯片、AR眼镜、VR头盔、VrEarth、GenEarth等虚拟现实仿真软硬件产品，承接了国防、工业、出版等多个领域重大项目，并成功申请成为虚拟现实国家工程实验室理事单位。

未来，华讯方舟以“担当、引领、突破”的核心价值观，按照“为国家着想，为人民服务，按市场规律办事”的经营宗旨，在虚拟现实领域持续开拓进取，勇攀科技高峰，探索先进商业模式，形成解决方案—硬件设备—软件集成三位一体的、安全可控的产品体系，不断完善产业链。我们坚信科技创新是一个国家进步的根本，只要坚守初衷，脚踏实地，时刻不忘报国、强国的使命，我们的科技创新一定会做到世界好。

是为序！

吴光胜      

2017年5月