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5G引领VR与AR产业的未来

编辑:VR视角 发布时间:2021-07-07 11:09:26 0

2020年是5G网络大力建设与加速发展的一年,GSA统计显示,截至2020年年底,全球已有58个国家的135家运营商已经建成5G商用网络,相比于2020年2月,78家运营商开通5G商用网络,增长了近1倍。而在“新基建”浪潮的助推下,我国在2020年已建设超过70万个5G基站,覆盖全国所有地级以上城市。运营商一直在宣传5G比4G快10~100倍,但是却有人说4G的网速已经够快了,我们好像不需要更快的网速了,但其实5G网络更多的应用不是在提升用户对网速的体验上,而是在提升一些场景化的体验方面的感知。

VR/AR将成为视觉融合的一个集中展示点

今天我们就一以虚拟现实VR和增强现实AR的应用为例,来跟大家聊一聊这个问题。记得在电影《蜘蛛侠英雄远征》中,被称为用幻想包裹现实,蜘蛛侠系列感官最强的一部大片。因为他在视觉特效上光怪陆离,叹为观止,特别是在伦敦桥上的终极之战,各式幻象配合着小蜘蛛的飞檐走壁,叫人眼花缭乱,热血沸腾,完全分不出真实还是虚幻,而这背后的技术就用到了我们常说的VR,也就是虚拟现实技术。

5G引领VR与AR产业的未来


电影中的二重幻象叠加装置EDIT,也就是AR增强现实眼镜,不但能实时分析面前的环境,而且能够连接全球的安全网络,那么什么是VR和AR这里的VR叫沉浸式的应用,也就是要把你带到一个特殊的场景中,比如说带入到南极,带入某个商店,带入一个餐馆,而AR眼镜则是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。如果说4G时代,移动互联网已经足以撑起高清视频,那么5g时代理所当然的就需要传输数据量更大的VR和AR的影像,人与电脑的交互似乎即将打破两维平面进入3D的新次元。就在2019年全球VR头显的出货量将达到890万台,到2020年有1亿人使用VR AR购物。


但是过去的几年我们发现VRAR的应用并没有得到广泛的使用,这主要是因为网络的实验使得客户在使用的时候产生晕眩感,硕大的头盔也抵消了人们在体验时的乐趣。随着5G的出现,VR头盔不会再像现在那样硕大而笨重,因为保证其每秒5000次浮点运算的计算单元与显示单元可以完全分离,分离后的两者采用实验仅1毫秒的5g网络进行无线连接。5G网络的低时延特征可以保证体验中不会出现晕眩感和图像抖动。这样一来VR AR将不仅仅用于游戏这样的特定场景,还将广泛地应用于体验式购物等更广泛的领域,与此同时将带来相关设备需求的迅猛增长。而随着VR、AR设备的普及,针对不同应用场景的相关APP的开发,也将进入一个新的高潮,这也将是5G时代的一个重大的商机。5G+VR/AR最主要的两个应用场景是游戏和视频购物。


5G对于VR/AR产业的核心价值在哪里?

5G的价值并不在VR/AR产业中的终端,而是在云网融合。这一点,在华为XLabs发布的《5G时代十大应用场景白皮书》(以下简称《白皮书》)中就有体现。在华为XLabs整理的5G应用场景中,云VR/AR位列第一,其次是车联网、智能制造、智能能源、无线医疗、无线家庭娱乐、联网无人机、社交网络、个人AI辅助和智慧城市。不难想象,为满足用户日益增长的体验需求和降低设备成本,VR/AR内容质量将越来越高,这势必会带来数据传输和处理问题,而上云可以很好的解决这一问题。

5G引领VR与AR产业的未来



《白皮书》中将云VR/AR的发展分为了三个阶段,分别是:

第一阶段,以Wifi和4G连接为主(传输速率为20Mbps、50ms时延),支持初级VR建模、360度VR视频和2D AR场景;

第二阶段,以4.5G连接为主(传输速率为40Mbps、20ms时延),支持云端闭环沉浸式VR互动以及大空间、全息可视化AR应用,也就是当前VR/AR产业正在努力的目标;

第三阶段,以5G连接为主(传输速率为100Mbps-9.4Gbps、2-10ms时延),支持超高精度图像的建模/渲染、大型游戏在线体验以及云混合现实应用。


也就是说,当VR/AR走到所有数据可以直接在云端或边缘端处理时,5G的大带宽和低时延可以很大程度提升大型场景的渲染速度,以及建模精度,甚至可以实现大规模的虚拟链接互动。中国工程院院士赵沁平也曾表示,“5G能够显著提升VR/AR数据传输和移动终端的边缘计算能力。”但需要强调的是,这一切都是在当前的硬件、内容、平台等问题解决之后。

5G与边缘云和VR/AR融合将成为应用的主流场景

假设某一VR设备与云端的延为20ms,本地处理的情况下人体基本是感知不到这一时差的。但一旦上云或在边缘计算进行处理,即便是5G也会额外产生2-10ms的时延,那么时延反而增加到22-30ms了。也就是说,想要通过5G进云端处理,该VR设备本身的时延就必须降至10ms以下。可以说,VR/AR从业者想要迎来新一轮爆发,就必须先解决来自于产业自身的问题。就是怎么通过公有云,边缘云,5G之间的有效协同,保证VR/AR视觉叠加,形成真正无感知的混合现实场景。而这之后,VR/AR的应用场景和范围将有较大程度的增长,在线的户外多人大型游戏、直播、全虚拟零售/社交,甚至是大规模的工业、军事应用,以及和无人机产业结合的移动虚拟场景,都会在5G的加持下创造出一片蓝海。ABI Research预计,到2025年VR/AR市场规模将达2920亿美元。

下面我就在举例几个场景让大家感受一下:

在今年年初拉斯维加斯世界消费电子展上有一个项目引起了零售商和金融界的普遍关注,这是一个采用VR技术的虚拟商店,客户带上轻便的VR设备进入到虚拟商店中,他看中了某个商品只需要眨眨眼就可以购买,身份的识别则是通过扫描客户红膜来实现的,未来的买东西将不再是举手之劳,而是眨眼之功了。

再想象一下,如果你在未来用VR的眼镜再浏览一辆汽车或者进入一座豪宅,看它的虚拟演示,那么捕捉到信息的银行和保险公司可能就会跟进向你推荐相关的金融服务。虚拟商店不仅可以用于纯线上的场景,还可以与线下场景相结合,这时AR技术就将会派上大的用场。

再试想一下,你在马路上的行走中遇到了与你擦肩而过的一个人,这个人的穿戴与服饰引起了你的注意,如果你的眼球在他身上停留了三秒钟以上,你立刻可以在AR眼镜中看到你穿戴这些服饰的效果,并立即提示你周围或网上何处可以买到这些服饰,这就是非常典型的线上线下相结合的购物应用。

当然这种应用仅靠5G的提速是无法以实现的,这还涉及到人工智,大数据等能在VR和AR购物场景中的应用,人工智能结合5G技术、AI,大数据技术等其他一些新技术,将应用于商业零售领域,也就是新零售,我们也可以称之为智慧零售。

这里我想强调的是大数据对AI(人工智能)而言,就如同粮食对人类一样重要,而机器进行深度学习的基础就是各种各样的大数据资源,比起有人值守的实体店,机器售货可以获得一手数据,从而通过数据不断学习,强化对个体客户消费偏好的认知。AI(人工智能)对商业零售业和消费的影响,不仅仅在虚拟现实增强,现实的应用方面,它将是全方位的。随着人工智能的广泛应用,从选址布局、业态组合到商业模式经营方式等等,都将随之进行调整和变革,这可以大大的降低零售业的运营成本,提高服务质量,还可以给客户提供多样化的服务场景,从而显著的提升客户体验。

再泛泛地说,随着自动驾驶的不断的演进和发展,未来无人的自动泊车系统,将可以和VA/AR深度的融合,在零售方面,智能化的创新,还包括生物识别技术与摄像头技术的结合,眼镜上的屏幕可以提供一切信息,人流量统计和人脸识别服务,比如在智能穿衣镜方面,内置处理器和摄像头,动态识别用户的手势动作,面部特征和背景信息,帮助客户提供个性化的定制服务,增加用户实际购物的体验。工作人员可以通过一个特殊的销售界面,通过具有VR功能的虚拟镜子为媒介向客户发出建议,顾客可以调整灯光的亮度和颜色,模拟使用场景,镜子感应衣服上的RFID无线射频芯片标签,并将其显示在屏幕上,然后镜子就会给出搭配的建议,如果客户需要试穿其他颜色或尺码的衣服,也能通过镜子下方的指令让导购员给你送来。 当你试穿满意后,可以在镜子上通过移动支付付款,试穿过的衣服会保存在个人的账户中。

随着VR加人工智能技术的发展和5G的赋能,我们即将进入可预测的商业时代,不管人们有没有登录购物网站,或者已经准备下单,零售商要能帮助消费者在恰好有需求的时候找到合适的商品,甚至在他们意识到有购物需求之前,就准备好了相关的产品,实现这种转变,则需要大规模的自动化的数据整合来分析和理解人们的消费行为。在商业发展的未来,智能技术和5g技术将遍布到商业运用中,成为人们生活的日常。

中国对VR/AR的重视程度,可以从国务院发布的《新一代人工智能发展规划》可以看出:对实现VR/AR与人工智能的有积极性和高效互动,建立虚拟现实与增强现实的技术、产品、服务标准和评价体系,推动重点行业融合应用。

  《新一代人工智能发展规划》的部分原文如下:

  围绕提升我国人工智能国际竞争力的迫切需求,新一代人工智能关键共性技术的研发部署要以算法为核心,以数据和硬件为基础,以提升感知识别、知识计算、认知推理、运动执行、人机交互能力为重点,形成开放兼容、稳定成熟的技术体系。

  虚拟现实智能建模技术。重点突破虚拟对象智能行为建模技术,提升虚拟现实中智能对象行为的社会性、多样性和交互逼真性,实现虚拟现实、增强现实等技术与人工智能的有机结合和高效互动。

  虚拟现实智能建模技术。研究虚拟对象智能行为的数学表达与建模方法,虚拟对象与虚拟环境和用户之间进行自然、持续、深入交互等问题,智能对象建模的技术与方法体系。

  虚拟现实与增强现实。突破高性能软件建模、内容拍摄生成、增强现实与人机交互、集成环境与工具等关键技术,研制虚拟显示器件、光学器件、高性能真三维显示器、开发引擎等产品,建立虚拟现实与增强现实的技术、产品、服务标准和评价体系,推动重点行业融合应用。

  加快培育人工智能产业领军企业。在无人机、语音识别、图像识别等优势领域加快打造人工智能全球领军企业和品牌。在智能机器人、智能汽车、可穿戴设备、虚拟现实等新兴领域加快培育一批龙头企业。支持人工智能企业加强专利布局,牵头或参与国际标准制定。推动国内优势企业、行业组织、科研机构、高校等联合组建中国人工智能产业技术创新联盟。支持龙头骨干企业构建开源硬件工厂、开源软件平台,形成集聚各类资源的创新生态,促进人工智能中小微企业发展和各领域应用。支持各类机构和平台面向人工智能企业提供专业化服务。

  充分发挥人工智能技术在增强社会互动、促进可信交流中的作用。加强下一代社交网络研发,加快增强现实、虚拟现实等技术推广应用,促进虚拟环境和实体环境协同融合,满足个人感知、分析、判断与决策等实时信息需求,实现在工作、学习、生活、娱乐等不同场景下的流畅切换。针对改善人际沟通障碍的需求,开发具有情感交互功能、能准确理解人的需求的智能助理产品,实现情感交流和需求满足的良性循环。促进区块链技术与人工智能的融合,建立新型社会信用体系,最大限度降低人际交往成本和风险。


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