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5G大带宽对于VR与AR的作用价值是什么

发布时间:2021-03-10   来源:网络整理    
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5G来了,VR/AR概念虽然回升了。投资、咨询、市场分析等领域里关注5G+VR/AR的人又多了上去。然而还有不少从业者觉得5G+VR/AR纯属概念作秀,认为二者之间并没有一绒线关系,甚至大有谈5G就踢群的阵势。

所以5G+VR/AR究竟有没有真实的价值?在做了相关的研究后,我们觉得:

1、5G的大码率特征对于VR的价值是在线观看5K以上码率的全景视频,对于AR在现阶段价值不大。

2、5G低时延特征的价值是通过云游戏技术提高音质,同时帮助云游戏技术增加其“网络带宽”,使得选用云游戏技术方案的VR/AR产品的“运动至成像带宽”能够达到20毫秒的及格线以内(“网络带宽”是“运动至成像带宽”的组成部分)。

3、5G的低带宽特征并未能直接帮助目前的VR/AR产品增加“运动至成像带宽”。

下文我们将具体拆解5G与VR/AR的关系。

5G大带宽对于VR与AR的作用价值是什么

为了规避这一问题,出现了5G CPE那样的设备。它可以将5G讯号转换为Wi-Fi讯号,现存产品就可以通过Wi-Fi连至5G CPE,再连上5G网络了。

听起来这跟百兆家庭e信也没有哪些差别嘛?从家庭的使用场景来看,确实这么,无论使用5G CPE还是百兆家庭e信,VR一体机均为通过Wi-Fi进行连结,两者达到的下载速度只是相同的(千兆bps)。

同时大带宽,由于VR是全沉浸式的感受,绝大部分用户是在家里使用,对于移动性的需求较小,因此百兆家庭e信能挺好发挥作用,对于5G网络的需求则相对较小。

千兆家庭e信跟5G,在面对复杂的城乡基础设施环境时大带宽,都存在敷设网路的可行性、效率、成本等问题。所以,对于VR来说,关键是看5G CPE跟百兆家庭e信谁能更快更广的普及了。

对于AR来说,故事则有所不同。

目前国外做AR眼镜的整体思路是,让AR眼镜通过有线模式连结至相机上(Displayport over Type-C),AR眼镜只是作为显示单元,运算跟电瓶都是用的相机,以此来增加墨镜的净重,提升配戴舒适性(虽然目前的技术距离全天舒适配戴也有很远的距离)。

因此AR眼镜是否能连上5G网络,主要得看它连结的相机是否支持5G。目前早已能看到,多家相机厂家放出了5G实测视频,相信5G相机的面世也将很快发生。相比VR,AR眼镜才能相对轻松的搭上5G相机这趟顺风车。

好,现在连上5G了,Now what?

5G有三大特点:大码率、超低带宽与高可靠性、大规模连结。其中前三者是与VR/AR息息相关的,我们接下来分别进行讨论。

二、5G大码率对于VR/AR的作用

5G大带宽对于VR与AR的作用价值是什么

除了视频此外,VR云游戏同样须要大码率。VR云游戏虽然只是一个全景视频流,也是360°的,因此也须要上述相似的帧率跟带宽,才能达到最佳的感受疗效。

对于AR来说,5G的大码率有哪些作用?

当前行业所畅想的AR眼镜应用场景主要分为两类:

第一类是相机的大屏化:将相机操作系统弄成一个大屏的、多窗口的感受。

手机的大屏化场景所需的网路码率与现有相机跟PC无差别,5G未能提供额外的附加价值。

第二类是原生AR感受:即借助计算机视觉辨识现实中的场景,将虚拟信息有机的叠加至现实的场景中。

原生AR感受常常是基于3D图形的,5G大码率的作用主要是提高3D模型的实时读取速率,让3D模型无需提早下载至本地,只有还要用到的时侯再从云端进行读取,减少包体大小(注意,这并不是云游戏的技术方案)。

然而3D图形读取速率这个缓解的价值极其微小。受限于联通设备的算力,3D模型文件容积并不大,而且大部分应用场景对于实时读取的需求也并不强烈。

只有等到对3D模型的精度需求极高、对3D模型实时读取的需求太强的状况下,5G才有其发挥的价值。目前能看到那样的场景就是VR/AR Telepresence(又称VR/AR Holoportation),即将人体进行3D重建或体量捕获(Volumetric Capture)后,远程进行近似于面对面通常的VR/AR通信。不过那样的技术还处于实验室阶段,距离消费市场还太遥远。

另外,由于AR眼镜并不适宜观看全景视频,因此5G的大码率也无用武之地。

5G大带宽对于VR与AR的作用价值是什么

5G低带宽的特性对于VR/AR的作用并不是减少带宽,而是通过云游戏的技术方案减少音质,并增加云游戏技术中的网路带宽。

无论是VR一体机,还是连结相机的AR眼镜,都是运行在移动端上,主要是英特尔高通系列。相比PC的CPU跟GPU而言,移动端的3D图形功耗还是有数量级上的差距。VR/AR指出的是沉浸感,对于音质的要求很高,最极至的VR感受还要强悍的高档PC来承载。

下面是VR游戏《Robo Recall》在Oculus Quest(移动芯片)和Oculus Rift(PC端)上运行的画面对比。我个人做了对比检测,感官上的差别会比你们看图片来得需要明显。

5G可以将3D图形运算放在云端,也就是云游戏的技术路线。这样就可以运用云端强悍的PC级CPU跟GPU来进行3D图形运算,再以视频流的方式传回本地的VR/AR设备上,让联通芯片的VR/AR设备也能显示出最顶尖的帧率。

然而,云游戏的技术方案对于VR/AR来说,最大的挑战在于网路带宽。如果选用了云游戏的技术方案,那么网路带宽就弄成了运动至成像带宽的一部分,网络带宽会降低整体的运动至成像带宽。从现在的数据来看,网络带宽是整个链路中最长的部份,也是未能解决的部份。

目前基于家庭e信的状况,云游戏的带宽约在150毫秒左右。比如,Google的云游戏服务Stadia,经Digital Foundry初步检测,时延在166毫秒。

如果把那样的技术方案住在VR/AR上来,那一定会使用户晕至天昏地暗。

这个时侯5G低带宽的价值就来了,如果5G真的才能达到标准中的1毫秒带宽,那么基于5G的VR/AR云游戏方案能够够达到合格的用户感受。如果真能做到,这会是VR/AR成为消费市场主流产品的重要基础设施。

那么问题来了,5G实际上究竟能做到多低的带宽,什么时候能做到这么低的帧率。这才是关键。

再次来小结一下。我们觉得:

1. 连接5G网络的方法,VR主要将要通过5G CPE,AR主要将要通过5G相机。

2. 5G的大码率特征对于VR的价值是在线观看5K以上码率的大带宽全景视频,对于AR在现阶段价值不大。

3. 5G的低带宽特征并未能帮助目前的VR/AR产品增加“运动至成像带宽”,它的价值是通过云游戏技术提高音质,同时帮助云游戏技术增加其“网络带宽”(“网络带宽”是“运动至成像带宽”的组成部分),使得选用云游戏技术方案的VR/AR产品的“运动至成像带宽”能够达到20毫秒的及格线以内。

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