以5G之名拯救VR,靠譜嗎?

尋夢新聞LINE@每日推播熱門推薦文章,趣聞不漏接❤️

加入LINE好友

以5G之名拯救VR,靠譜嗎? 科技 第1張

從討論5G需求的第一天開始,VR/AR就被看作是5G重要的應用。2016年,VR/AR迎來了第一輪發展高峰,當年相關融資高達300億美元。但VR佩帶後的體驗,尤其是明顯的眩暈感讓人不適。2016年,5G剛開始進入技術測試,整體技術構架還很稚嫩,有專家已經言之鑿鑿:5G的低時延能夠解決眩暈。到了2018年年底,5G即將展開試商用,而VR則像雲霄飛車一樣行至谷底,曾經的「殺手級」應用是否需要5G來拯救?

韓國首次嘗試5G+VR

奧運會是向全世界展示新技術的絕佳舞台。2018年在韓國舉辦的平昌冬奧會上,一部分觀眾已經現場體驗了5G+VR帶來的全新觀感。韓國電信(KT)VR項目總經理Lee
Youngho說,平昌奧運會上,KT提供了360度的VR服務、同步視角服務、全場景觀看服務。

在360度的VR服務中,KT圍繞滑冰場地設置了數個360度的VR錄影頭,並在場館二層開辟了VR觀眾體驗區,觀眾帶上VR頭顯設備,可以以360度的視角觀看運動員的滑冰比賽,從VR錄影頭到觀眾的VR頭顯設備的視頻信息傳輸,是以設置在比賽場館四周的5G基站做到的。同步視角,則是將錄影頭裝在運動員隨身裝備中,觀眾可以同步運動員視角,體驗運動員的參賽體驗,如滑雪項目等。

KT還可以提供觀眾想看的比賽中任何瞬間的畫面,在花樣滑冰場館,KT沿冰場密集部署了100個高清錄影頭,觀眾可以從任意角度重看這場比賽。

借用奧林匹克運動會向世界展示5G技術與應用能力已經是經營商5G商用落地總體計劃中的一部分,在韓國2018年平昌冬奧會之後,日本的2020年東京奧運會、中國的2022年北京冬奧會也可期待。

VR新產品指向XR

中國工程院院士趙沁平認為,VR前一階段的跌落符合Gartner新興技術曲線第一階段特點,VR正在復蘇,各項技術也將更加成熟。而從娛樂遊戲中誕生的VR,如今更被一些人視為下一代的計算平台。但這個平台不會像現在VR頭顯(HDM)那樣笨重,不會遮擋人的正常視線,而且應該時尚、便攜。

高通展示了一款時尚輕便的XR概念眼鏡。眼鏡看上去和普通眼鏡一樣,但在鏡架、鏡框和鏡片上,集成了多種傳感器和晶片,例如骨傳感器、定向揚聲器、追蹤與記錄錄影頭、健康傳感器、慣性傳感器、高敏感話筒、4G5G的多模連接晶片、許多被動和主動的使用魚眼鏡頭和長焦鏡頭的相機、光電夜視和熱成像傳感器、眼球追蹤相機以及耐用並且半透明顯示的光學投影組件。這些組件的重量、集成度和性能,絕定了XR眼鏡的佩帶體驗。

這種移動XR眼鏡的好處是可靠,隨時隨地可以使用,無需設置,電池供電時長,超輕設計,而且可以利用移動生態系統的規模,做到低成本。而現在用得較多的是基於PC的HDM設備,雖然不受功率和熱量限制,但高端體驗昂貴,HDM與PC之間的電線限制了直觀的操作和沉浸感,而且PC的HDM使用限於固定位置。

但目前移動XR的情況還遠沒有如此樂觀。據賽迪集團發布的VR產業地圖,其中對VR技術產業做了成熟度矩陣分析,有大量的基礎技術需要長期等待,如透明顯示器的成熟預計要用5到10年,這是XR眼鏡的重要組件。

中國移動研究院副院長魏晨光認為,VR產業發展面臨的挑戰主要是VR設備的普及不夠,PC VR雖然有更好的畫質,但價格昂貴缺乏便攜性;Mobile
VR雖然價格低但比較重,而且計算能力有限。

需求是最好的推動力,當VR頭顯熱度降低、移動XR方式日受重視,用於移動XR的技術將會加速成熟。在使用移動XR時,5G的低時延、大寬帶和高可靠等特點可以為移動XR更好的使用體驗和性能體現打下基礎。

5G支撐邊緣雲渲染

使用移動XR,必然要分割渲染。分割渲染是將必須在XR眼鏡上做的渲染處理和可以放在邊緣雲上做的渲染處理分開,但在最終呈現時兩個渲染應該同步,這樣我們才能看到完整的虛擬現實或者增強現實的畫面。

清華大學與美國普渡大學展開的Furion項目是想解決手機VR的邊緣計算問題,這雖然和移動XR需要的邊緣雲渲染不完全相同,但對研究分割渲染的特點有重要的借鑒作用。

Furion項目在無線VR的探索中開始用了兩種方法,一種是雲端渲染高質量VR畫面發至手機,遇到的問題是移動網路帶寬不足、幀率受帶寬波動影響畫面不穩;另一種是手機本地渲染VR應用,出現的問題是手機發燙、畫面容易卡頓。

手機VR的發展受電源、GPU/CPU資源的限制,針對移動VR,企業提出不同的解決辦法。微軟提出FlashBack,核心思想是預渲染+緩存預測。但VR需要預存50GB,以現在智慧型手機的存儲無法支持實時交互的虛擬現實應用。

Furion項目將手機VR分出兩層:一層內容是前景交互和背景環境,另一層是前景交互和背景環境有可預測性的渲染工作。手機上根據實時交互渲染前景,遠端做預渲染背景並進行編碼。將臨近的編碼數據預先傳到手機上,根據實時交互,手機CPU解壓並協同顯示,以此做到手機與邊緣雲的協同渲染。清華大學教授崔勇說,手機上解碼一個全景幀大約需要40ms的延時,我們採用了並行解碼的方式,多核CPU並行解碼後,延時降低到約13ms。通過Furion系統做的手機VR與邊緣雲協同渲染,效果還是比較滿意的,原來本地渲染效果每秒5~7幀,使用後提高到每秒58幀左右。

無論是VR、AR、MR以及我們文中提到的XR,還是正在發展中的越來越逼真的3D全息顯示,每幀圖像的數據量在成倍地增長,每秒的幀數也從24向36、64、124的方向發展。VR高帶寬、低延時、大計算量的特點,對通信網路提出了新的挑戰。5G網路具有更高速率、更低時延、軟件定義網路和移動邊緣計算等5G網路新技術可以根據業務需求匹配網路和計算資源,將更好地滿足VR業務需求,推動VR創新應用的發展,為用戶帶來更豐富的體驗。

以5G之名拯救VR,靠譜嗎? 科技 第2張

About 尋夢園
尋夢園是台灣最大的聊天室及交友社群網站。 致力於發展能夠讓會員們彼此互動、盡情分享自我的平台。 擁有數百間不同的聊天室 ,讓您隨時隨地都能找到志同道合的好友!