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2019年VR市场现状与发展趋势分析 5G网络性能大幅提升 助力云VR落地

2020-01-03 09:25:04来源:前瞻产业研究院 岑晓天 阅读量:25485

导读:云VR性能的提升对网络的带宽和时延也提出了更高的要求,当前4G网络还难以满足,5G网络的传输速率可达到10Gbps,是4G的100倍;传输时延可达到1ms级别,是4G的1/50,有望助力云VR真正落地,扩展更多的应用领域。
  云VR通过将大量的本地计算移到云端,一方面省去了昂贵笨重的本地计算机,去掉了连接线,实现了移动便捷、轻量和低成本;另一方面实现VR内容聚合,保障版权。
 
  当前VR行业发展面临的主要瓶颈就在于成本和用户体验的不平衡,云VR解决方案将解决该痛点,是VR走向规模化应用的必然选择。
 
  云VR性能的提升对网络的带宽和时延也提出了更高的要求,当前4G网络还难以满足,5G网络的传输速率可达到10Gbps,是4G的100倍;传输时延可达到1ms级别,是4G的1/50,有望助力云VR真正落地,扩展更多的应用领域。
 
  一体机将成为VR/AR设备未来的主流形态
 
  经历泡沫破灭后,VR设备形态的发展趋势也逐步确定,行业相关标准也纷纷推出,高性能的可提供完全沉浸感的一体机(无绳)VR 设备将是未来主流。
 
  据IDC报告,从2017年到2019年,全球VR设备出货量中无屏类(Screenless Viewer)设备逐年减少,预计2019年出货量占比将从2017年的60%降至16%;一体机设备(Standalone HMD)出货量逐年上升,预计2019年将达269万台,出货量占比从2017年的4%提升至38%;PC端VR设备(Tethered HMD)出货量占比每年小幅提升,2019年预计为46%。
图表1:2017-2019全球各类VR设备出货量占比(单位:%)
  目前用户普遍反映采用PC端VR设备体验VR游戏时,手会不时勾到头戴式设备连接至主机的线缆,十分影响游戏体验。对于AR设备来说,线缆束缚更是应用场景进一步扩大的阻碍。因此,无绳化一定是VR/AR设备的未来趋势,一体机将成为VR/AR设备未来的主流形态。
 
  云VR助力VR产业规模化
 
  尽管一体机VR设备具备了移动便携的优点,但同时牺牲了运算性能,从而目前的用户体验难以和PC端VR设备相比。为解决这一难题,产业提出了云VR的解决方案,将大量的本地计算移到云端,引入云计算、云渲染技术,并借助高速稳定的网络,将云端的显示输出和声音输出等经过编码压缩后传输到用户的终端设备,从而无需本地主机。
 
  该方案一方面省去了VR头显与主机之间的连接线,实现了移动便捷;另一方面省去了昂贵笨重的高性能本地计算机,实现了轻量和低成本。
 
  当前VR行业发展面临的主要瓶颈就在于成本和用户体验的不平衡,因此云VR解决方案是VR走向规模化应用的必然选择。云VR不仅解决了硬件端的痛点,同时也解决了内容制作和分发环节此前VR内容离散、无版权保护的痛点,云VR使得VR内容得以聚合起来,一方面有版权保障,另一方面可以实现快速分发到大众和垂直行业用户。
 
  Cloud VR解决方案架构由内容层、平台层、网络层和终端层四部分组成。内容层:主要负责向平台层提供VR内容,包含内容提供方和内容聚合方;平台层:为VR内容提供云渲染、流化、转码、存储和编码等功能;网络层:主要包括骨干网、城域网、接入网及家庭网络四部分,负责Cloud VR业务提供大带宽、低时延的稳定传输;终端层:主要实现VR内容呈现、家庭网络接入以及用户鉴权等功能,通过Wi-Fi/5G接入网络,与平台层连接。
图表2:Cloud VR解决方案架构
       5G网络性能大幅提升 助力云VR落地
 
  VR体验的清晰度和流畅度分别可以通过提升VR内容/终端的分辨率和刷新率来改善,提升以上性能的同时也对网络的带宽和时延也提出了更高的要求。弱交互VR主要是对网络的带宽提出了较高要求;而强交互VR则对网络的带宽和时延等同时提出了较高要求。
 
  弱交互VR目前的传输方案包括全视角传输和FOV传输两种,前者对带宽的要求更大,强交互VR只有FOV传输一种传输方案。全视角传输方案就是将360度环绕的画面都传输给终端,当用户头部转动需要切换画面时,所有的处理都在终端本地完成。采用全视角传输方案,由于观看者在观看时,实际只能看到当前视野部分,看不到的部分占了网络带宽,但没有真正用到,从而对网络资源造成了较大浪费,因此产业提出了FOV(Field of View,视场角)传输方案,只将高质量视角区域进行传输,不涉及非视角区域。
 
  FOV传输方案目前具体包括金字塔传输和Tile Wise传输两种方案。根据华为《Cloud VR网络方案白皮书》2018,舒适体验阶段VR中,弱交互VR视频应用的全视角传输带宽要求达到140Mbps,FOV传输带宽要求达到75Mbps,强交互VR应用的传输带宽要求达到260Mbps。
图表3:弱交互VR的三种传输技术路线对网络传输需求对比
  要想达到舒适体验阶段的VR应用,目前的4G网络难以满足上述的性能要求。2020年5G商用将大幅改善网络性能,具体体现在传输速率、时延、连接数密度和移动速度等方面。
 
  5G网络的传输速率可达到10Gbps,是4G的100倍;传输时延可达到1ms级别,是4G的1/50;连接数密度可达到106/km2,是4G的100倍;移动速度可达到500km/h,是4G的1.5倍。
图表4:全球及中国宽带、4G和5G下载速率比较
  根据上海贝尔和信通院等机构联合发布的《5G云化虚拟现实白皮书》,5GR15开始下行带宽将提升至100Mbps-1Gbps,网络时延将降至10ms,开始进入VR体验的下一个阶段。届时,VR设备清晰度、流畅度进一步提升,晕动症消除,产品重量减轻,成本下降,产业有望开始进入规模化应用。
图表5:5G云VR网络传输技术路径
  更多数据请参考前瞻产业研究院发布的《中国虚拟现实(VR)行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。
 
  (原标题:2019年VR市场现状与发展趋势分析 5G网络性能大幅提升 助力云VR落地)

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