5G与VR和AR有什么关系?

人民邮电报社
南畔
近两年,VR/AR发展十分火爆,频繁地出现在各大媒体报刊,成为科技圈关注的新焦点。尽管如此,VR/AR并未深得老百姓的心,究其原因,一是VR/AR产品价格高昂,很多普通老百姓暂时还不能接受,另一个重要原因就是VR/AR体...

近两年,VR/AR发展十分火爆,频繁地出现在各大媒体报刊,成为科技圈关注的新焦点。尽管如此,VR/AR并未深得老百姓的心,究其原因,一是VR/AR产品价格高昂,很多普通老百姓暂时还不能接受,另一个重要原因就是VR/AR体验度并没有想象中那么好,让自己花几千去买还是算了。

然而,随着5G的到来,在成熟的5G网络部署之后,明天的虚拟现实和增强现实应用程序将在很大程度上改变我们的日常生活,这主要得益于5G对于移动数据的传输性能和稳定性的极大提升,这种改进的最大受益者与驱动力就是VR和AR。

5G与VR和AR有什么关系?

业内许多专家认为,VR及AR的商业发展不够充分主要受制于技术瓶颈而非应用瓶颈,而接下来几年内,5G eMBB场景网络体系的建设及完善,将充分发挥VR和AR技术的应用潜力,从而使该领域的资本富集度提升。4G时代,由于带宽、网络延迟及标准一致性的限制(指全国各地的移动连接的一致性),VR及AR在应用场景上的想象力被大幅限制了,正如笔者经常谈到的,应用的不断创新往往受制于木桶最短的那块木板,显然4G时代是传输能力和传输方式拖了我们的后腿。VR/AR应用给用户所创造的全景世界体验,需要建立复杂的输入机制并处理海量的数据,有时候为了提升大规模浮点运算效率,HTC、SONY等设备大厂经常采取本地计算的方案来解决这一矛盾,有时候我们也常常看到头戴设备需要线路与主机进行连接。

相比之下,如果您想通过远程无线连接提供数据,那么对于4G网络的压力就太大了,这在民用领域几乎不可能。如果用户正在高速移动或远离固定的互联网连接,这一矛盾就会显得更加突出。好消息是,5G的到来将帮我们解决这一难题。根据国际通信标准组织3GPP的相关标准要求,与4G相比,5G在传输速率上将带来10倍以上的提升,在网络延迟上将减少10倍,在流量带宽上将提升100倍,整体网络效率也将提升100倍。那么,哪些VR和AR应用程序可以从5G中受益呢?下面就让我们来初步探索一下VR/AR领域的第一波5G杀手级应用场景。

四种高可用性场景探索

全景导航:通过将VR特别是AR内容传输到移动中的车辆,为驾驶者提供全景导航及路线分析。同时,由于自动驾驶和半自动驾驶汽车很有可能在未来十年左右成为常态,这将打开AR和VR内容流入汽车的可能性,人们在驾驶的同时可以对未来路况进行观测和路线选择,对到达目的地将要进行的活动进行预约,这一切都将需要5G来提供额外的带宽和移动可靠性。

社交直播:所有人都可以通过社交媒体实时播放体育赛事,利用VR与亲密的家人或朋友共同分享真正身临其境的赛事体验。想象一下,在家中就可以叫上三五好友,通过VR置身于伯纳乌球场观看西班牙国家德比,感受现场的欢呼和热情。而对于酒吧、聚会等人流高密度场所来说,限定空间内的高密度用户大流量传输对无线带宽是一大挑战,而这一点5G刚好擅长。

交互视频:随着VR和AR应用程序普及发展,即将推出的视频格式将比现有示例更加数据密集。交互式6自由度(6DoF)视频可能需要高达4K视频所需比特率的10倍,这种视频允许用户在录制的视频中自由移动,仿佛身临其境可以以第三者的角度全景观看电影中的一切。

远程控制:远程控制设备的复杂性将会指数级增加。更多的应用将增加对远程控制设备的能力的需求,以及通过所谓的“触觉互联网”中的触觉反馈实现更高级的复杂性,将需要来自移动网络的更低延迟和可靠性。

VR和AR如何推动5G的商用进程?

毫不避讳地说,VR和AR应用程序中可以在其早期阶段积极推动5G大规模商用的就是视频。正如我们已经提到的,下一代视频格式将比现有标准更加数据密集,需要更好的移动网络环境。其中一部分将归结为新标准,如HDR(高动态范围)和90fps及以上的高帧率(这对于超平滑的慢动作视频至关重要)。但是像360度视频这样的VR应用将需要更高的8K及以上分辨率,而立体视频(在VR中分离左眼和右眼视图)也需要额外的带宽。同时,上面提到的6DoF视频将增加额外的应变及其平移运动能力。智能手机中对于如上视频的广泛使用,将给目前看似颇为沟通的4G网络带来巨大压力。更重要的是,许多人设想了近期推出的主流可穿戴AR设备,该设备可以全天佩戴,并且不断连接到互联网。ABI Research预计到2021年将有4800万副这样的AR智能眼镜进入人们的生活。这一切将意味着我们的移动网络数据需求呈指数级增长,这将有助于推动5G的广泛商用。

封印何时打开?

我们什么时候才能看到5G与VR/AR结合的真正来临呢?虽然5G的大规模商用将不会在2020年之前到来,但更多的咨询公司相信,资本家们可不会数着日子等待5G体系一天天成型,今明两年各大厂商就将推出移动网络辅助下的AR和VR应用,而这些设备及其应用将以无处不在的4G覆盖形式出现,即所谓的千兆级速度,而5G建网的不断成熟将使这些应用的用户体验逐步达到极致,边界成本降至最低。

(原标题:VR/AR体验不好是因为没有5G的加持)

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