一、5G有望助力突破AR/VR發(fā)展制約因素
VR:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),提供真實(shí)世界的數(shù)字化再現(xiàn),往往通過(guò)頭戴式顯示器獲得。與之有關(guān)的場(chǎng)景主要有游戲、娛樂(lè)、訓(xùn)練、教育、治療等。
AR:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),在現(xiàn)實(shí)世界基礎(chǔ)上疊加提供虛擬元素,將數(shù)字元素與現(xiàn)實(shí)世界混合以提升沉浸式體驗(yàn),與之有關(guān)的場(chǎng)景主要有醫(yī)療、教育、商務(wù)和安防等。
AR/VR的主要技術(shù)架構(gòu)為近眼顯示、感知交互、網(wǎng)絡(luò)傳輸、渲染處理與內(nèi)容制作五類(lèi)。目前VR/AR技術(shù)尚處于部分沉浸階段,只有實(shí)現(xiàn)這五大技術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo)突破,才可以實(shí)現(xiàn)深度直至完全沉浸。
虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸體驗(yàn)階梯
數(shù)據(jù)來(lái)源:公共資料整理
相關(guān)報(bào)告:智研咨詢(xún)發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)AR/VR行業(yè)市場(chǎng)前景規(guī)劃及銷(xiāo)售渠道分析報(bào)告》
渲染處理:痛點(diǎn)在于渲染能力的缺乏無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)較高的體驗(yàn)需求。1)渲染負(fù)載要求高,部分沉浸要求渲染負(fù)載達(dá)到4k超高清電視每秒像素吞吐量,而完全沉浸級(jí)則需要再提高五十至數(shù)十萬(wàn)倍。2)時(shí)延要求高,需要及時(shí)反饋,目前虛擬現(xiàn)實(shí)MTP時(shí)延要求低于20ms。3)需要通過(guò)注視點(diǎn)渲染、深度學(xué)習(xí)渲染與混合云渲染等技術(shù)提升精細(xì)化渲染質(zhì)量。
虛擬現(xiàn)實(shí)與傳統(tǒng)內(nèi)容的渲染負(fù)載對(duì)比參考(萬(wàn)像素每秒)
數(shù)據(jù)來(lái)源:公共資料整理
5G技術(shù)作用:在降低時(shí)延與云渲染方面具備促進(jìn)作用。5G端到端時(shí)延降至1ms,更加符合渲染處理的低時(shí)延需求。5G高帶寬低延時(shí)網(wǎng)絡(luò)可以觸發(fā)云渲染與混合渲染的廣泛應(yīng)用,通過(guò)5G大幅提升的云技術(shù)將加速GPU云化進(jìn)程,提升云計(jì)算能力,使得低配頭顯的強(qiáng)渲染能力成為可能,提升效果的同時(shí)進(jìn)一步降低終端購(gòu)置成本,推動(dòng)用戶(hù)規(guī)模增長(zhǎng)。
虛擬現(xiàn)實(shí)渲染處理技術(shù)路標(biāo)
- | 2019-2020 | 2021-2025 | 2025年以后 |
內(nèi)容 | 4k分辨率,90FPS 標(biāo)配ATW/Multiview,注視點(diǎn)渲染開(kāi)始成熟,硬件廠(chǎng)商不斷優(yōu)化GPU,使之滿(mǎn)足移動(dòng)平臺(tái)功耗需求 | 8k分辨率,120FPS 實(shí)時(shí)光線(xiàn)追蹤日漸成熟,隨著5G部署,低時(shí)延/高帶寬網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)云渲染與混合渲染廣泛應(yīng)用,深度學(xué)習(xí)渲染逐漸成熟 | 16k分辨率,240FPS 畫(huà)面視覺(jué)保真度提高,實(shí)時(shí)路徑追蹤與光場(chǎng)渲染逐漸成熟 |
硬件 | 渲染專(zhuān)用芯片出現(xiàn),前期采用多核DSP/FPGA或簡(jiǎn)單SOC嘗試 | 渲染專(zhuān)用硬加速芯片/IP逐漸成熟 |
數(shù)據(jù)來(lái)源:公共資料整理
網(wǎng)絡(luò)傳輸:要求帶寬、使用移動(dòng)性、時(shí)延效率等指標(biāo)的提升改良。1)在接入網(wǎng)方面希望進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)傳輸效率與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度。2)在承載網(wǎng)方面對(duì)帶寬、時(shí)延、丟包率提出更高要求。3)在數(shù)據(jù)中心方面要求更大數(shù)據(jù)流處理與更低業(yè)務(wù)時(shí)延。
5G技術(shù)作用:5G大大促進(jìn)了虛擬現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域的發(fā)展。5G網(wǎng)絡(luò)所擁有高速率、低時(shí)延的特性大大提升了虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)移動(dòng)性、低時(shí)延性的需求。5G連接數(shù)密度和區(qū)域流量容量均有顯著提升,大大提升了虛擬現(xiàn)實(shí)多任務(wù)處理需求,提升用戶(hù)體驗(yàn)。
虛擬現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)路標(biāo)2019-20202021-2025
- | 2019-2020 | 2021-2025 | 2025年以后 |
接入網(wǎng) | 10ms家庭8k承載2*2/4*480MHz11ac | 5ms12kVR業(yè)務(wù)承載4*4/8*8160MHz11ax802.11ad/802.11ay | 5ms24kVR業(yè)務(wù)承載802.11ay |
- | 10GPON | 50GPON | |
面向eMBB場(chǎng)景的5G首波商用 | 3GPP完成R16標(biāo)準(zhǔn)制定。滿(mǎn)足全部IMT2020提出的5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展目標(biāo)和應(yīng)用用例需求。實(shí)現(xiàn)5G商用。 | - | |
承載網(wǎng) | 網(wǎng)絡(luò)層次簡(jiǎn)化 | 邊緣計(jì)算部署 | |
數(shù)據(jù)中心 | 被動(dòng)堵塞控制+主動(dòng)堵塞控制演進(jìn) | 主動(dòng)堵塞控制 | 應(yīng)用需求為中心的堵塞控制 |
監(jiān)控運(yùn)維 | 手工運(yùn)維:基于用戶(hù)投訴觸發(fā)的被動(dòng)性運(yùn)維,初步發(fā)布VRQoE標(biāo)準(zhǔn) | 自動(dòng)化運(yùn)維:基于VRMOS及網(wǎng)絡(luò)KPI地圖實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)維 | 智能運(yùn)維:基于AI和大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的運(yùn)維 |
投影編碼傳輸 | 360全景視頻+HVEC(H.264) | Freeviewvideo+FVC(H.265) | Pointcloud/lightfieldcoding |
數(shù)據(jù)來(lái)源:公共資料整理
二、5G普及前VR/AR穩(wěn)步發(fā)展
2018年全球虛擬現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)700億人民幣,同比增長(zhǎng)126%。其中VR整體市場(chǎng)超過(guò)600億元,AR整體市場(chǎng)超過(guò)100億元,預(yù)計(jì)2020年全球虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過(guò)2000億元,其中VR市場(chǎng)1600億元,AR市場(chǎng)450億元,預(yù)計(jì)2017-2022年全球虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)70%,VR為占據(jù)主體地位,AR增速顯著。
全球虛擬現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)規(guī)模
數(shù)據(jù)來(lái)源:公共資料整理
AR眼鏡與VR頭顯為目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要終端產(chǎn)品。根據(jù)數(shù)據(jù),我國(guó)2018年頭顯設(shè)備總出貨量仍保持增長(zhǎng),AR頭顯出貨3.2萬(wàn)臺(tái),VR頭顯出貨116.8萬(wàn)臺(tái),合計(jì)達(dá)120萬(wàn)臺(tái)。2019Q1AR出貨量為0.43萬(wàn)臺(tái),出現(xiàn)一定下滑,VR出貨量同比增長(zhǎng)17.6%至27.03萬(wàn)臺(tái)。總出貨量同比增長(zhǎng)15.1%至27.46萬(wàn)臺(tái)。預(yù)計(jì)2023年中國(guó)總出貨量將達(dá)到1871.5萬(wàn)臺(tái),VR頭顯設(shè)備達(dá)1050.1萬(wàn)臺(tái),AR頭顯設(shè)備達(dá)821.4萬(wàn)臺(tái)。
中國(guó)VR、AR出貨量
數(shù)據(jù)來(lái)源:公共資料整理
2018年全球虛擬現(xiàn)實(shí)終端出貨量約為900萬(wàn)臺(tái),若全部為頭顯設(shè)備,則中國(guó)出貨量占比為13.3%。預(yù)計(jì)2022年終端出貨量為6600萬(wàn)臺(tái),2018-2022年復(fù)合增速為65%。
全球VR、AR出貨量
數(shù)據(jù)來(lái)源:公共資料整理
VR/AR軟件、硬件等多個(gè)領(lǐng)域都獲得了大量融資。其中VR主要以應(yīng)用具體領(lǐng)域?yàn)橹鳎珹R主要以終端產(chǎn)品為主,還有大量在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)的公司獲得了融資。
產(chǎn)業(yè)鏈向軟件端發(fā)力,行業(yè)應(yīng)用占比逐漸提升。VR/AR產(chǎn)業(yè)鏈主要包括硬件、軟件兩大板塊。其中硬件領(lǐng)域有通信網(wǎng)絡(luò)/云控平臺(tái)和終端/關(guān)鍵部件,軟件領(lǐng)域有內(nèi)容生產(chǎn)系統(tǒng)和內(nèi)部應(yīng)用。
虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
內(nèi)容應(yīng)用 | 通信/云控平臺(tái) | 終端/關(guān)鍵器件 | 內(nèi)容生產(chǎn)系統(tǒng) |
文化娛樂(lè) | 通信網(wǎng)絡(luò) | VR/AR整機(jī) | 開(kāi)發(fā)環(huán)境/工具(操作系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)引擎、SDK) |
教育培訓(xùn) | 允控平臺(tái)(CloudVR) | 感知交互外設(shè) | 采集系統(tǒng)(360視頻、拼接縫合、3D重建、光場(chǎng)) |
工業(yè)生產(chǎn) | - | 芯片 | - |
醫(yī)療健康 | - | 顯示 | - |
商貿(mào)創(chuàng)意 | - | 傳感 | - |
數(shù)據(jù)來(lái)源:公共資料整理
目前,VR/AR領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍以硬件設(shè)備為主,2018年整機(jī)市場(chǎng)規(guī)模占比最高,達(dá)45%。隨著未來(lái)VR/AR技術(shù)的普及以及硬件價(jià)格下降,軟件應(yīng)用的市場(chǎng)規(guī)模將快速上升,預(yù)計(jì)2022年行業(yè)應(yīng)用將出現(xiàn)快速擴(kuò)張,達(dá)到19%,大眾應(yīng)用保持相對(duì)穩(wěn)定,而相關(guān)硬件的市場(chǎng)規(guī)模則相對(duì)下降。
全球虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)來(lái)源:公共資料整理
三、VR/AR或成5G下特色服務(wù)
VR有望隨著5G復(fù)興。韓國(guó)5G商用69天即突破100萬(wàn)用戶(hù),其中VR用戶(hù)占比45%。VR/AR成為首批5G應(yīng)用。運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)成功地將AR和VR內(nèi)容用作B2C5G服務(wù)的引人注目的應(yīng)用,AR/VR等能體現(xiàn)5G優(yōu)勢(shì)的特色業(yè)務(wù)對(duì)推動(dòng)5G發(fā)展具有重要作用,韓國(guó)運(yùn)營(yíng)商LGU+的5G市場(chǎng)份額比其在韓國(guó)的整體零售市場(chǎng)份額高出9%,這得益于其對(duì)AR/VR內(nèi)容的重視;2019Q2韓國(guó)每位5G用戶(hù)每月平均使用24GB流量,而4G為9.5GB,3G僅為0.5GB。其中,AR/VR服務(wù)占5G網(wǎng)絡(luò)流量的20%。



