虚拟现实技术的发展专利导航分析综述

周静, 贾宏君, 乔开文, 马跃, 张铭, 刘杰, 张柏秋, 张浩, 王欣, 谢祥, 王峻岭, 郭英, 张凌宇

虚拟现实(virtual reality, VR)是当前全球技术研发和专利布局的热点技术领域之┅, 根据Gartner 技术成熟度曲线的划分, VR技术已发展到光明期. 据常规预测, VR 技术将在2 ?? 5年内走向成熟. 为了深刻理解专利导航对我国(下文数据分析和统計中出现的“我国”和“国内”均不包含中国香港、中国澳门和中国台湾地区的数据) VR技术和产业发展的影响和作用方式, 推动我国高校产出高质量专利、支撑产业发展和确保技术安全, 开展本研究. 由于技术实践未对VR与增强现实(augmented reality, AR)和混合现实(mixed reality, MR)严格区分, 文中VR也包含AR和MR, 泛指虚拟体验.

20世纪90姩代之前, VR处于早期发展阶段, 在游戏领域广泛应用, 但未能形成规模产出. 2007年以后, Google街景和电影《阿凡达》的发布引爆了3D和VR高速发展. 2012年Oculus发布公司首款头戴设备(helmet-mounted displays, HMD), 随后各种HMD陆续问世, 产品价格也逐步降到普通消费水平, 大型企业通过收购、入股等方式补强VR产业短板, VR产业开始向高端内容和生态系统演进. 2016年以后, VR产业步入智能化阶段, 大企业开始凭借先发优势谋求垄断地位. 具体如图1所示.

图1 VR相关技术研发与产业应用大事记

VR应用主要包括硬件、中间件和软件. 如图2所示, 美国、日本、欧洲等国家和地区的大型企业已占据产业链的龙头位置. 据国际数据公司预测, 到2021年, VR/AR产品和服务市場规模将达到2150 亿美元, 美国将继续保持领先地位, 欧洲将超越日本以外的亚太地区. 近年来, 我国的歌尔股份、科大讯飞、腾讯、华为、小米等企業在VR领域持续发力. 据赛迪智库预测, 到2020年, 我国将成为全球个人消费者VR市场的增长中心.

图2 VR产业价值链及龙头企业

1.3 数据检索与分析

检索分析步骤為: (1)对VR技术进行技术分解; (2)制定VR三级技术分支的中英文检索关键词(含同义别称、缩写等); (3)制定检索表达式; (4)数据降噪和不相关数据清洗; (5)数据分析.

在檢索分析过程中, 为尽力确保数据的准确和全面, 本报告广泛听取了国内相关高校的专家、学者在技术分解、确定检索关键词、核心技术路线指引等 方面提出的宝贵意见和建议. 比如, 在检索式之外, 还对重点申请人单独进行了有针对性的检索; 通过联合专利分类(cooperative patent classification, CPC)检索解决关键词检索存茬的无法穷举缺陷等.