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AR到底有没有一毛钱关系?我们认▓真的做了这些研究

发布于: 2019-08-12 阅读数: views+ 我要评论

  5G来了,VR/AR概念好像回暖了。出资、咨询、市场分析等范畴里重视5G+VR/AR的人又多了起来。可是也有不少从业者以为5G+VR/AR纯属概念炒作,以为两者之间并没有一毛线联系,乃至大有谈5G就踢群的姿势。

  所以5G+VR/AR究竟有没有实在的价值?在做了相关的研讨后,咱们以为:

  1、5G的大带宽特性关于VR的价值是在线观看5K以上分辨率的全景视频,关于AR在现阶段价值不大。

  2、5G低时延特性的价值是经过云游戏技能进步画质,一起协助云游戏技能下降其“网络时延”,使得选用云游戏技能计划的VR/AR产品的“运动到成像时延”可以到达20毫秒的及格线以内(“网络时延”是“运动到成像时延”的组成部分)。

  3、5G的低时延特性并无法直接协助现在的VR/AR产品下降“运动到成像时延”。

  下文咱们将具体拆解5G与VR/AR的联系。

  一、VR/AR怎么接入5G网络?

  要让5G发挥效果,先得让VR/AR连上5G网络。

  咱们先说VR。VR范畴中最为干流的品类是VR一体机,即无需衔接手机或PC,内置处理器,可以独立运用的VR产品。VR一体机运用的芯片组往往是手机3年前的装备,现在干流产品仍然在运用高通骁龙821和835。这些芯片组不具备直接接入5G网络的才干。

  其实不只是是VR,现存的各类其他硬件产品也都不支撑5G,仅支撑Wi-Fi或4G。

  为了应对这一问题,呈现了5G CPE这样的设备。它可以将5G信号转化为Wi-Fi信号,现存产品就可以经过Wi-Fi连到5G CPE,再连上5G网络了。

  

5G与VR

  听起来这和千兆家庭宽带也没有什么区别嘛?从家庭的运用场景来看,的确如此,不管运用5G CPE仍是千兆家庭宽带,VR一体机均为经过Wi-Fi进行衔接,两者到达的下载速率也是相似的(千兆bps)。

  一起,由于VR是全沉溺式的体会,绝大部分用户是在家里运用,关于移动性的需求较小,因而千兆家庭宽带能很好发挥效果,关于5G网络的需求则相对较小。

  

5G与VR

  千兆家庭宽带和5G,在面临杂乱的城乡基础设施环境时,都存在铺设网络的可行性、功率、本钱等问题。所以,关于VR来说,要害是看5G CPE和千兆家庭宽带谁能更快更广的遍及了。

  关于AR来说,故事则有所不同。

  现在国内做AR眼镜的全体思路是,让AR眼镜经过有线方法衔接到手机上(Displayport over Type-C),AR眼镜只是作为显现单元,运算和电池都是用的手机,以此来下降眼镜的分量,进步佩带舒适性(尽管现在的技能间隔全天舒适佩带还有很远的间隔)。

  因而AR眼镜是否能连上5G网络,首要得看它衔接的手机是否支撑5G。现在现已能看到,多家手机厂商放出了5G实测视频,信任5G手机的问世也将很快发作。比较VR,AR眼镜可以相对轻松的搭上5G手机这趟顺风车。

  好,现在连上5G了,Now what?

  5G有三大特性:大带宽、超低时延与高可靠性、大规模衔接。其间前两者是与VR/AR休戚相关的,咱们接下来别离进行评论。

  

5G与VR

  来历:OFweek物联网

  二、5G大带宽关于VR/AR的效果

  5G大带宽关于VR的效果在于进步全景视频的分辨率和码率,然后到达更好的观看体会。

  尽管现在的VR设备都可以观看全景视频,可是分辨率和码率往往达不到及格线,看起来感觉糊成一锅粥,这是一个遍及的问题。

  咱们来看▓看及格线的要求是▓什么。

  在看视频的时分,咱们期望视频的分辨率与屏幕的分辨率保持一致,以到达最好的效果。比方用1080p的电脑屏幕看1080p的视频,是最佳体会。

  VR头显的视场角一般是110°左右,全景视频是一个360°的球体,相当于VR头显视场角的3倍多。VR头显屏▓幕分辨率一般为2K或4K,因而全景视频的最佳分辨率也是其3倍多,即8K或12K。

  

5G与VR

  只要到达这样的分辨率才干有优异的观影体会,可是这样的分辨率关于宽带速率要求是极高的。

  现在干流视频渠道的1080p视频,码率大约在1~2Mbps。比方爱奇艺的《海王》全长2.17小时,1080p视频文件巨细为1.58GB,码率约为1.6Mbps。我国均匀的网速速率远高于这一码率,所以一般状况下,你看1080p视频没有任何问题。

  而VR全景视频的码率则要高了一个数量级。以职业标杆的Oculus Studios出品的《Henry》为例,其片长为8分42秒,分辨率为5K,文件巨细为1.3GB,码率约为20.8Mbps。这现已挨近我国均匀网速速率,很多▓用户会无法流畅地在线观看,必需求下载下来看才行。

  

5G与VR

  这就有点像15年前,咱们看视频都得先经过BT或电驴下载下来相同。现在你要看一个超高清的、高码率的优质VR全景视频,也需求先下载下来,才干确保最好的观影体会。

  5G和千兆家庭宽带,使得网▓络速率进步到1000Mbps左右,让在线观看20Mbps的全景视频成为可能,咱们观看VR全▓景视频就和现在爱奇艺1080p视频的体会相同了。

  除了视频之外,VR云游戏相同需求大带宽。VR云游戏其实也是一个全景视频流,也是360°的,因而也需求上述相同的分辨率和码率,才干到达最佳的体会效果。

  关于AR来说,5G的大带宽有什么效果?

  当时职业所想象的AR眼镜使用场景首要分为两类:

  第一类是手机的大屏化:将手机操作系统变成一个大屏的、多窗口的体会。

  

5G与VR

  手机的大屏化场景所需的网络带宽与现有手机和PC无差异,5G无法供给额定的附加价值。

  第二类是原生AR体会:即使用计算机视觉辨认实践中的场景,将虚拟信息有机的叠加到实践的场景中。

  

5G与VR

  原生AR体会往往是依据3D图形的,5G大带宽的效果首要是进步3D模型的实时加载速度,让3D模型无需提早下载到本地,只要需求用到的时分再从云端进行加载,削减包体巨细(留意,这并不是云游戏的技能计划)。

  可是3D图形加载速度这个改进的价值非常细小。受限于移动设备的算力,3D模▓型文件体积并不大,并且大部分使用场景关于实时加载的需求也并不激烈。

  只要比及对3D模型的精度需求极高、对3D模型实时加载的需求很强的状况下,5G才有其发挥的价值。现在能看到这样的场景便是VR/AR Telepresence(又称VR/AR Holoportation),行将人体进行3D重建或体量捕捉(Volumetric Capture)后,长途进行近似于面临面一般的VR/AR通讯。不过这样的技能还处于实验室阶段,间隔消费市场还很悠远。

  别的,由于AR眼镜并不合适观看全景视频,因而5G的大带宽也无用武之地。

  三、5G低时延关于VR/AR的效果

  一说到5G低时延关于VR/AR的效果,你能在各种媒体上看到相似“5G下降VR/AR时延,处理VR/AR晕厥感”这样的说法。

  这是一个巨大的误区。5G关于下降VR/AR时延没有任何的效果。

  要讲清楚这个问题,咱们先来看什么是VR/AR时延。VR/AR时延又称为运动到成像时延(Motion-to-Photon Latency),是指从IMU或视觉传感器检测头部/手部的运动,到图画引擎烘托出对应的新画面并显现到屏幕上,这样一个链路的时延。

  

5G与VR

  干流的VR头显均已在本地做到了20毫秒以内的运动到成像时延,整个链路都是在本地设备上完结的,并不需求连网。20毫秒是一个人类感知的黄金分割线,时延低于20毫秒,咱们就感觉不到了。咱们测验过一些2018年的产品,时延现已到达了10毫秒左右。

  有人可能要说了,那已然现已做到20毫秒以内了,为什么我玩VR还会晕厥?

  那是由于导致VR晕厥的要素不止是时延,而是共有三个:时延、光学参数、内容舒适度。现在的技能现已处理了时延和光学参数的问题,可是在内容规划上带来的晕厥感是无解的,VR游戏和体会中的剧烈运动和快速移动仍然可能会让你晕厥。这彻底取决于你对▓晕动症的耐受程度,每个人都有所不同。

  

5G与VR

  这也是为什么全球最好的VR品牌Oculus在2014年处理了时延和光学参数的问题之后,还对其内容进行了舒适度评级,让用户依据自己的耐受度挑选合适自己的VR体会。

  

5G与VR

  咱们说回5G。再重复一遍,5G关于下降现有VR/AR产品的运动到成像时延没有任何效果。

  假定非要在这个链路上参加5G,反而只会添加整个链路的时延。比方,假如将图画引擎烘托这一步放在云端来做,也便是云游戏的做法,那么就会引进5G上下行带来额定的时延。5G的理论时延是1毫秒,那么全体链路时延就会变成20毫秒 + 1毫秒 = 21毫秒。假如5G实践时延比较理论的1毫秒高出许多,比方10毫秒,那么整个链路的时延便是20毫秒 + 10毫秒 = 30毫秒。这就会超出了20毫秒的基准线,反而会给用户带来晕厥感。

  5G低时延的特征关于▓VR/AR的效果并不是下降时延,而是经过云游戏的技能计划进步画质,并下降云游戏技能中的网络时延。

  不管是VR一体机,仍是衔接手机的AR眼镜,都是运转在移动端上,首要是高通骁龙系列。比较PC的CPU和GPU而言,移动端的3D图形功能仍是稀有量级上的差异。VR/AR着重的是沉溺感,关于画质的要求很高,最极致的VR体会需求微弱的高端PC来承载。

  下面是VR游戏《Robo Recall》在Oculus Quest(移动芯片)和Oculus Rift(PC端)上运转的画面临比。我个▓人做了比照测验,感官上的差异会比咱们看图片来得还要明显。

  

5G与VR

  

5G与VR

  5G可以将3D图形运算放到云端,也便是云游戏的技能道路。这样就可以使用云端微弱的PC级CPU和GPU来进行3D图形运算,再以视频流的方法传回本地的VR/AR设备上,让移动芯片的VR/AR设备也能显现出最尖端的画质。

  

5G与VR

  可是,云游戏的技能计划关于VR/AR来说,最大的应战在于网络时延。假如选用了云游戏的技能计划,那么网络时延就变成了运动到成像时延的一部分,网络时延会添加全体的运动到成像时延。从现在的数据来看,网络时延是整个链路中最长的部分,也是没有处理的部分。

  现在依据家庭宽带的状况,云游戏的时延约在150毫秒左右。比方,Google的云游戏服务Stadia,经Digital Foundry开始测验,时延在166毫秒。

  

5G与VR

  假如把这样的技能计划搬到VR/AR上来,那一定会让用户晕到暗无天日。

  这个时分5G低时延的价值就来了,假如5G真的可以到达规范中的1毫秒时延,那么依据5G的VR/AR云游戏计划就可以到达合格的用户体会。假如真能做到,这会是VR/AR成为消费市场干流产品的重要基础设施。

  那么问题来了,5G实践上究竟能做到多低的时延,什么时分能做到这样低的时延。这才是要害。

  再次来总结一下▓。咱们以为:

  1. 衔接5G网络的方法,VR首要将会经过5G CPE,AR首要将会经过5G手机。

  2. 5G的大带宽特性关于VR的价值是在线观看5K以上分辨率的大码率全景视频,关于AR在现阶段价值不大。

  3. 5G的低时延特性并无法协助现在的VR/AR产品下降“运动到成像时延”,它的价值是经过云游戏技能进步画质,一起▓协助云游戏技能下降其“网络时延”(“网络时延”是“运动到成像时延”的组成部分),使得选用云游戏技能计划的VR/AR产品的“运动到成像时延”可以到达20毫秒的及格线以内。