從討論5G需求的第一天開始，VR/AR就被看作是5G重要的應(yīng)用。2016年，VR/AR迎來了第一輪發(fā)展高峰，當(dāng)年相關(guān)融資高達300億美元。但VR佩帶后的體驗，尤其是明顯的眩暈感讓人不適。2016年，5G剛開始進入技術(shù)測試，整體技術(shù)構(gòu)架還很稚嫩，有專家已經(jīng)言之鑿鑿：5G的低時延能夠解決眩暈。到了2018年年底，5G即將展開試商用，而VR則像過山車一樣行至谷底，曾經(jīng)的“殺手級”應(yīng)用是否需要5G來拯救?
韓國首次嘗試5G+VR
奧運會是向全世界展示新技術(shù)的絕佳舞臺。2018年在韓國舉辦的平昌冬奧會上，一部分觀眾已經(jīng)現(xiàn)場體驗了5G+VR帶來的全新觀感。韓國電信(KT)VR項目總經(jīng)理Lee Youngho說，平昌奧運會上，KT提供了360度的VR服務(wù)、同步視角服務(wù)、全場景觀看服務(wù)。
在360度的VR服務(wù)中，KT圍繞滑冰場地設(shè)置了數(shù)個360度的VR攝像頭，并在場館二層開辟了VR觀眾體驗區(qū)，觀眾帶上VR頭顯設(shè)備，可以以360度的視角觀看運動員的滑冰比賽，從VR攝像頭到觀眾的VR頭顯設(shè)備的視頻信息傳輸，是以設(shè)置在比賽場館四周的5G基站實現(xiàn)的。同步視角，則是將攝像頭裝在運動員隨身裝備中，觀眾可以同步運動員視角，體驗運動員的參賽體驗，如滑雪項目等。
KT還可以提供觀眾想看的比賽中任何瞬間的畫面，在花樣滑冰場館，KT沿冰場密集部署了100個高清攝像頭，觀眾可以從任意角度重看這場比賽。
借用奧林匹克運動會向世界展示5G技術(shù)與應(yīng)用能力已經(jīng)是運營商5G商用落地總體計劃中的一部分，在韓國2018年平昌冬奧會之后，日本的2020年東京奧運會、中國的2022年北京冬奧會也可期待。
VR新產(chǎn)品指向XR
中國工程院院士趙沁平認為，VR前一階段的跌落符合Gartner新興技術(shù)曲線第一階段特點，VR正在復(fù)蘇，各項技術(shù)也將更加成熟。而從娛樂游戲中誕生的VR，如今更被一些人視為下一代的計算平臺。但這個平臺不會像現(xiàn)在VR頭顯(HDM)那樣笨重，不會遮擋人的正常視線，而且應(yīng)該時尚、便攜。
高通展示了一款時尚輕便的XR概念眼鏡。眼鏡看上去和普通眼鏡一樣，但在鏡架、鏡框和鏡片上，集成了多種傳感器和芯片，例如骨傳感器、定向揚聲器、追蹤與記錄攝像頭、健康傳感器、慣性傳感器、高敏感話筒、4G5G的多模連接芯片、許多被動和主動的使用魚眼鏡頭和長焦鏡頭的相機、光電夜視和熱成像傳感器、眼球追蹤相機以及耐用并且半透明顯示的光學(xué)投影組件。這些組件的重量、集成度和性能，絕定了XR眼鏡的佩帶體驗。
這種移動XR眼鏡的好處是可靠，隨時隨地可以使用，無需設(shè)置，電池供電時長，超輕設(shè)計，而且可以利用移動生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模，實現(xiàn)低成本。而現(xiàn)在用得較多的是基于PC的HDM設(shè)備，雖然不受功率和熱量限制，但高端體驗昂貴，HDM與PC之間的電線限制了直觀的操作和沉浸感，而且PC的HDM使用限于固定位置。
但目前移動XR的情況還遠沒有如此樂觀。據(jù)賽迪集團發(fā)布的VR產(chǎn)業(yè)地圖，其中對VR技術(shù)產(chǎn)業(yè)做了成熟度矩陣分析，有大量的基礎(chǔ)技術(shù)需要長期等待，如透明顯示器的成熟預(yù)計要用5到10年，這是XR眼鏡的重要組件。
中國移動研究院副院長魏晨光認為，VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)主要是VR設(shè)備的普及不夠，PC VR雖然有更好的畫質(zhì)，但價格昂貴缺乏便攜性;Mobile VR雖然價格低但比較重，而且計算能力有限。
需求是最好的推動力，當(dāng)VR頭顯熱度降低、移動XR方式日受重視，用于移動XR的技術(shù)將會加速成熟。在使用移動XR時，5G的低時延、大寬帶和高可靠等特點可以為移動XR更好的使用體驗和性能體現(xiàn)打下基礎(chǔ)。
5G支撐邊緣云渲染
使用移動XR，必然要分割渲染。分割渲染是將必須在XR眼鏡上做的渲染處理和可以放在邊緣云上做的渲染處理分開，但在最終呈現(xiàn)時兩個渲染應(yīng)該同步，這樣我們才能看到完整的虛擬現(xiàn)實或者增強現(xiàn)實的畫面。
清華大學(xué)與美國普渡大學(xué)展開的Furion項目是想解決手機VR的邊緣計算問題，這雖然和移動XR需要的邊緣云渲染不完全相同，但對研究分割渲染的特點有重要的借鑒作用。
Furion項目在無線VR的探索中開始用了兩種方法，一種是云端渲染高質(zhì)量VR畫面發(fā)至手機，遇到的問題是移動網(wǎng)絡(luò)帶寬不足、幀率受帶寬波動影響畫面不穩(wěn);另一種是手機本地渲染VR應(yīng)用，出現(xiàn)的問題是手機發(fā)燙、畫面容易卡頓。手機VR的發(fā)展受電源、GPU/CPU資源的限制，針對移動VR，企業(yè)提出不同的解決辦法。微軟提出FlashBack，核心思想是預(yù)渲染+緩存預(yù)測。但VR需要預(yù)存50GB，以現(xiàn)在智能手機的存儲無法支持實時交互的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用。
Furion項目將手機VR分出兩層：一層內(nèi)容是前景交互和背景環(huán)境，另一層是前景交互和背景環(huán)境有可預(yù)測性的渲染工作。手機上根據(jù)實時交互渲染前景，遠端做預(yù)渲染背景并進行編碼。將臨近的編碼數(shù)據(jù)預(yù)先傳到手機上，根據(jù)實時交互，手機CPU解壓并協(xié)同顯示，以此實現(xiàn)手機與邊緣云的協(xié)同渲染。清華大學(xué)教授崔勇說，手機上解碼一個全景幀大約需要40ms的延時，我們采用了并行解碼的方式，多核CPU并行解碼后，延時降低到約13ms。通過Furion系統(tǒng)做的手機VR與邊緣云協(xié)同渲染，效果還是比較滿意的，原來本地渲染效果每秒5~7幀，使用后提高到每秒58幀左右。
無論是VR、AR、MR以及我們文中提到的XR，還是正在發(fā)展中的越來越逼真的3D全息顯示，每幀圖像的數(shù)據(jù)量在成倍地增長，每秒的幀數(shù)也從24向36、64、124的方向發(fā)展。VR高帶寬、低延時、大計算量的特點，對通信網(wǎng)絡(luò)提出了新的挑戰(zhàn)。5G網(wǎng)絡(luò)具有更高速率、更低時延、軟件定義網(wǎng)絡(luò)和移動邊緣計算等5G網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求匹配網(wǎng)絡(luò)和計算資源，將更好地滿足VR業(yè)務(wù)需求，推動VR創(chuàng)新應(yīng)用的發(fā)展，為用戶帶來更豐富的體驗。
