山东省推动虚拟现实产业发展行动计划 (2022-2024年)(全文下载)
(征求意见稿)
(一)指导思想
坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯 彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中、六中全会精神, 深入贯彻落实习近平总书记在深入推动黄河流域生态保护和高 质量发展座谈会上的重要讲话精神和视察山东工作的重要指示 批示精神,准确把握新发展阶段,坚定贯彻新发展理念,服务融 入新发展格局。坚持高起点谋划虚拟现实产业,打造具有全球竞 争力的虚拟现实制造业基地,为新时代现代化强省建设提供有力 支撑。
——产业规模持续扩大。到2024年,我省虚拟现实产业营业 收入达到1000亿元,研发、测试、制造及自动化等环节核心竞争 力优势明显,持续保持领先的市场优势,培育1-2家千亿级龙头 企业,形成3-5个具有全球影响力的产业集群。
——产业链条持续完善。虚拟现实产业链供应链现代化水平 不断提升,关键环节配套逐步补齐,产业协同发展能力日益增强, 基本形成结构合理、生态完善的虚拟现实产业体系。
——创新能力持续提升。创建、培育3-5家院士工作站、制 造业创新中心、技术研发中心等创新载体,建立国际先进的虚拟 现实技术联合研发中心与创新技术研发平台。到2024年,虚拟现 实领域累计申请国际、国内专利3000项以上,龙头企业研发投入 强度达到6%以上。
——人才队伍持续壮大。培育和引进掌握关键技术、带动交 叉学科发展的虚拟现实领域高端研发人才、应用创新人才和高级 管理人才,吸引国内外高水平创业团队。专业人才培养机制初步 建立,累计培育虚拟现实产业相关专业人才1万人以上。
支持各地依托现有产业基础、区分功能定位,实行差异化、 特色化、协同化发展,基本形成以青岛为中心,济南、潍坊、威 海三地联动的“1+3”虚拟现实产业区域布局。以虚拟现实整机 为核心,带动基础元器件、软件算法、新型数字基础设施和公共 服务平台建设,实现虚拟现实在多个应用领域的全面融合,形成 规模化、科学化的虚拟现实产业“1+4+N”战略布局。
济南。打造特色鲜明的虚拟现实产业基地。依托新一代信息 技术产业的基础支撑优势,发挥龙头企业的带动作用,进一步加 强虚拟现实产业技术、人才、资本等方面的支持,鼓励企业做大做强,着力培育具有核心技术的虚拟现实中小企业,做大产业规 模。支持企业大力开展虚拟现实技术与5G、人工智能、超高清视 频、无人驾驶、工业互联网等新兴技术融合创新,加大研发投入 和销售自主创新产品。面向虚拟现实终端设备、核心组件、交互 设备、专用软件等领域,引进和培育一批具有自主知识产权的虚 拟现实配套企业,打造虚拟现实技术在制造、教育、文旅、医疗、 房地产、智慧城市等重点行业特色场景的应用示范。
青岛。打造国家虚拟现实制造业创新中心。坚持以山东省虚 拟现实制造业创新中心为主体,依托北京航空航天大学、北京理 工大学等高校,以及虚拟现实技术与系统国家重点实验室、虚拟 现实增强现实技术及应用国家工程实验室,协同虚拟现实产业资 源,重点围绕近眼显示、感知交互、空间定位、人机协同、开发 平台、渲染处理等核心技术开展研究,打破欧美国家在虚拟现实 关键技术领域的垄断地位。聚焦虚拟现实技术在教育、工业、安 全、医疗等领域的应用,加快虚拟现实技术向生产力的转化。
潍坊。打造虚拟现实、智慧城市应用示范高地。依托歌尔总 部园区、科技创新园、智能硬件产业园和国际人才社区四大板块, 引进VR内容制作及产业链配套企业,突出工业应用、教育培训、 游戏制作、文化旅游、展览推介等应用领域,加强与业内领军企 业、知名院所、高校、联盟等的合作,丰富完善产业链,打造潍 坊虚拟现实智慧城市,建设世界一流、全国领先的虚拟现实智慧 城市产业应用示范基地。
威海。打造交互式多媒体智能硬件产业园,着眼于交互式多 媒体智能硬件产品制造模式转型升级,加强与虚拟现实行业内知 名院所、高校的技术合作,打造行业硬件龙头企业,树立国内消 费电子行业标杆,提升国际竞争力。
其他市。依托本地产业发展基础和特色,突出差异化发展, 加强同重点市的协调联动,做好项目招引,逐步做大产业规模。
四、重点任务
(一)优化完善产业链条,健全产业生态
1.丰富整机产品供给。
面向信息消费升级需求和行业领域应 用需求,加快虚拟现实整机设备、感知交互设备、内容采集制作 设备的研发及产业化,丰富虚拟现实整机产品的有效供给。
专栏:整机设备突破行动
整机设备。加强高带宽低延时5G技术研发,满足系统高速率低时延宽 带要求。推动人体工程学技术研究,提升征集设备佩戴舒适性。围绕小型 轻量化整机设计,发展低成本、高性能、符合人眼生理特性的主机式、手 机式、一体机式、车载式、洞穴式、隐形眼镜式等形态的虚拟现实整机设备。
感知交互设备。研发自内向外追踪定位装置、高性能3D摄像头以及高 精度交互手柄、数据手套、眼球追踪装置、数据衣、力反馈设备、脑机接口等感知交互设备。
内容采集制作设备。加快动作捕捉、全景相机、浸入式声场采集设备、 三维扫描仪等内容采集制作设备的研发和产业化,满足电影、电视、网络 — 7 — 媒体、自媒体等不同应用层级内容制作需求。
补足电子元器件发展短板,突 破制约行业发展的专利、技术壁垒,补足电子元器件发展短板,保障产业链供应链安全稳定。
专栏:核心元器件提升行动
提升传感器精度。协同省内、外资源,建立健全虚拟现实业传感器供 应链条。攻关红外传感器、ToF传感器、结构光深度传感器、RGB图像传感 器等关键传感器核心技术,推动传感器智能化、微型化发展,实现高精度、 低能耗的小型化技术指标。加快虚拟现实传感器集成系统研发,丰富虚拟 现实硬件终端功能,提升消费体验。
优化光学产能。重点围绕基于ToF原理的光学系统、超短焦投影光学 系统、超薄VR光学成像系统等开展光学系统集成技术研究,打破国外在虚 拟现实产业领域对先进光学系统的垄断地位。加快智能眼镜光学模组的研发,解决虚拟现实高清显示与小型化等问题。在自由曲面棱镜、自由曲面 反光透镜等关键光学器件方面,突破关键核心技术,加快量产能力建设,强化关键光学器件核心支撑力。
强化核心芯片支撑。积极布局微机电系统(MEMS),形成芯片设计、封装测试、算法开发、系统方案解决等方面核心能力。争取核心模组芯片 实现自研化,积极引进国内领先的芯片研发生产企业和技术,增强芯片的 国产替代能力。
专栏:软件技术支撑行动
开发工具平台。完善虚拟现实产业工具链,参考国外先进虚拟现实开发工具链体系,加快自主软件开发平台建设,重点围绕开发引擎等进行研究,打破虚拟现实产业链下游应用场景开发所面临的卡脖子问题,完善虚 拟现实应用软件产业体系。
外设驱动研发。结合国内外虚拟现实开发工具特点以及必备功能,设 计虚拟现实开发工具外设驱动包。增强开发工具兼容性,简化驱动安装过 程,有效缩短虚拟现实应用开发周期。
用户操作系统。降低虚拟现实操作门槛,利用人因工程学知识优化逻 辑架构设计,为各大虚拟现实终端设备厂商提供更加友好的操作界面。
专栏:技术短板突破行动
光学显示系统。从AR整机显示模块设计、光波导技术和VR显示模块 三个方向进行突破。AR整机显示模块设计从投影部分和显示模组部分着手,研发先进的AR整机显示模块;光波导技术在光波导设计与母模开发关键技术、纳米压印工艺、刻蚀工艺及镀膜工艺技术的研究方面实现突破; VR显示模块在透镜研发和屏幕方面进行研发实现突破。
人机交互技术。聚焦定位追踪技术的校准测试方法,助力大规模量产; 针对红外和图像采集设备等眼球追踪技术主要设备展开研发优化,提升精度、速度及稳定性;探索头部6DoF追踪技术,突破追踪定位算法,实现精度与稳定性逐步提升;探索基于光学的追踪定位方案,解决传统手柄定位短板;探索基于ToF摄像头的裸手追踪技术;探索ToF相机等三维感知设备的融合及应用技术;探索触觉反馈系统,实现医疗领域手术模拟的应用示范;在肌电传感方面开展研究,开展可穿戴式EMG、IMU等传感器 的集成测试,弥补手势识别在物体遮挡、光照不足等限制条件下的不足,助力更自然的人机交互方式。
图形运算平台。打造自主的虚拟现实专用开发引擎,面向虚拟现实和行业仿真开发需求,构建满足专业性、易用性和兼容性的工具引擎,研究突破图形渲染、光线追踪、视频编码等技术难点。
人体工学。围绕新材料研发等方面开展头显轻量化的相关研究;围绕 散热风扇、散热材料、散热孔等方面开展热力学设计相关优化研究;聚焦 前后平衡,开展紧凑式产品构架设计和产品便携性设计,优化重量平衡。
终端技术。处理器方面,与旗舰处理器厂商积极开展VR处理器优化 研究合作,推出更低功耗的处理器,在电池方面,持续提升供电系统的电能容量;在软件层面,持续优化以提升运行效能,精细化控制以节约静态 功耗,优化闲置硬件管理以显著降低能耗;终端方面,围绕当前主流瞳距调节方式开展优化提升,满足用户瞳距适配需求,研究眩晕感改善技术手 段以解决VR屏幕的拖影问题。
通信技术。重点聚焦“5G+VR”,对网络切片、边缘计算等5G基本网络能力进行重点研究;推动虚拟现实运维从手动向自动化及智能化发展,突破投影编码传输相关技术,提高视频压缩的实时性;开展数据中心 优化相关的业务研究,以满足更大数据流与更低业务时延;开展云化虚拟 现实业务的相关研究与集成验证,采用云VR技术的部署方式,涵盖虚拟 现实内容注入、云端渲染、网络传输、终端呈现等多个方面的技术端到端 实现。
生产装备与核心工艺。基于纳米压印、激光切割、光栅叠合等工艺流 程和材料性能对高精密加工能力和集成自动化的高要求,自主开发自动化 精密设备,搭建虚拟现实整机、核心光学器件产线,实现纳米压印机等关 键生产装备自主化,降低设备成本,建设智能中试线,提升虚拟现实产业 核心竞争力;加快母模制作、纳米压印、光栅叠合、激光切割和光栅清洗、 高性能光波导等关键工艺研发,提高生产制造良品率。
专栏:公共服务平台支撑行动
测试检测。依托虚拟现实近眼显示、渲染计算、网络传输、感知交互、 内容制作等技术支撑,搭建测试检测平台,开展面向医疗、教育、工业等 多重应用场景的虚拟现实终端、器件等重点环节的集成验证、标准研制及 推广。
中试孵化。打通科研与量产的技术断点,对整机终端及光学等核心器 件性能指标进行有效测量和标准控制,满足虚拟现实智能产品能够匹配用 户体验需求及人眼光学要求,对终端及光学产品进行全性能测试且能有效 提升测试质量和产线效率,精准定位发生异常的位置或干扰因素并进行大 数据分析,预防由于硬件或软件故障造成大批量异常。
产业咨询。识别行业痛点与需求,加快行业产业化水平提升。提供知 识产权、培训活动、供需对接等服务,帮助虚拟现实产业上下游企业了解 细分领域的产业动态、技术格局等情况,明确虚拟现实产业重点发展方向, 促进产业主体培育壮大。
标准规范。构建标准测试保障体系,支撑虚拟现实产业规范化发展。 通过国内外标准化产业发展情况,高效利用公共服务平台测试验证、标准 制订功能,精准识别当前及未来发展所迫切需要的关键技术及标准类型, 协同产业链资源实现技术的研发及标准共识的研制,加快技术与标准的需 求识别与研制周期。利用试验验证环境实现标准的科学验证,为标准的准 确性、可操作性、适用性提供支撑与保障,并为市场提供测评验证、检测 认证等服务。形成规范性、开放性的工作模式,使标准具有高可靠性、高 认可性、高质量性,聚集科技产业资源,为标准化成果转化提供孵化场所 和环境,为产业技术进步、产业结构调整提供支持。
依托我省应用市场优势,深化虚拟现实+行业应用的探索融 合。开展虚拟现实优秀解决方案征集发布工作,在高端装备、化 工、矿业等领域持续深入挖掘应用场景,通过各类应用场景,检 验技术效果,促进技术迭代。持续加大宣传推介力度,通过拓展 应用场景,创造新的技术需求。深化制造、教育、文化、健康、 智慧城市等重点行业和特色领域的应用场景探索,支持企业、高 校和行业组织搭建面向行业典型应用场景的应用体验中心,加快 推进5G+VR成果应用转化。
专栏:应用示范推广行动
VR+制造。加快虚拟现实技术在传统制造业研发设计、检测维护、操 作培训、流程管理、营销展示等环节的应用,显著提升制造企业辅助设计能力和制造服务化水平,形成一批具有示范意义的数字孪生工厂、数字孪生车间等“VR+制造”项目。构建以虚拟现实技术为支撑的工业大数据协 同制造平台,融合大数据、人工智能等技术,面向智能家电、智能机器人、 汽车、船舶、航天等重点行业,推动制造业数字化转型。
VR+教育。加快虚拟现实技术在高等教育、职业教育、基础教育等不同教育阶段的渗透,重点围绕虚拟现实交互形态下的数字化教学产品进行研究,开发行业通用数字教学平台、虚拟现实远程教育资源共享平台,促进区域优势教育资源共享。打造虚拟仿真实训基地,持续丰富培训内容,满足不同教育阶段的实际需要,提升专业技能训练水平与专业技术人才培训需求。促进虚拟现实扩展教育资源开发,实现规模化示范应用,推动科 普、培训、教学、科研的融合发展。
VR+文旅。丰富融合虚拟现实体验的内容供应,发展虚拟现实旅游平 台、观影平台等共享平台的开发,创新虚拟现实影视制作和直播形态,鼓 励视频平台打造虚拟现实专区,提供虚拟现实视频文化、旅游、娱乐等在 线服务,创新艺术创作和表现形式。
VR+健康。加快虚拟现实技术在医学专业实践教学、手术介入等方面 的应用,提高人才培养质量,促进现代数字医学发展。利用虚拟现实技术 的空间重构特征,开展虚拟现实肢体康复训练、虚拟现实心理康复训练等 相关技术研究。以虚拟现实技术为支撑,探索虚拟陪伴新模式,创新老龄化过程中特定人群心理孤独、在线诊疗、虚拟探视等服务模式。
VR+智慧城市。依托虚拟现实技术对城市基础设施建设、交通、绿化 等进行在线仿真,并实现对不同功能区域进行可视化的块状管理,在融合 智慧城市数据平台的情况下,通过动态实时三维技术为城市建设提供参考。
(五)深化对外合作。强化与世界先进国家和地区的交流合作,构建开放发展、合作共赢的产业格局。支持青岛市举办国际 虚拟现实创新大会,加快国际国内产业合作,构建虚拟现实产业生态圈。鼓励高校、企业和科研院所与海外团队开展创新合作,打造国际级研发中心和创新基地。