以中國為主導(dǎo)力量，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一路快馬加鞭，在今年2月底舉辦的世界移動大會上，通信界已經(jīng)向全球展示了基本成熟的產(chǎn)品和解決方案，2020年中國5G商用前景可期。與此同時，5G應(yīng)用正在萌芽，VR/AR被認(rèn)為會是5G的典型應(yīng)用。在3月21日召開的5G應(yīng)用征集大賽行業(yè)應(yīng)用研討會上，華為無線XLab實驗室總裁王宇峰提出，與VR視頻相比，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物在物理世界與虛擬世界之間的交互將會更加顛覆人們的體驗，也更符合萬物互聯(lián)的發(fā)展趨勢，而實現(xiàn)這種交互的關(guān)鍵是在5G提供的網(wǎng)絡(luò)能力基礎(chǔ)上，架構(gòu)一個云VR體系，支撐交互。
（圖片來源：互聯(lián)網(wǎng)） VR怎么用5G超帶寬
面向未來的技術(shù)，從模糊有方向，到落地去實現(xiàn)，中間要走過萬水千山。最后得到最廣泛的應(yīng)用又會是什么？就像人們無法預(yù)知4G中發(fā)展最好的是移動支付一樣，我們現(xiàn)在無法預(yù)知5G的最好應(yīng)用是不是VR，但初步梳理出方向，是現(xiàn)在應(yīng)該做的，也是大量創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和風(fēng)險資本應(yīng)該關(guān)注的。
5G能夠給VR帶來什么？許多有VR體驗的人會說，VR眼鏡后面那根連接電腦的線會沒有了。事實確實如此，但又不僅如此。王宇峰說，當(dāng)年作為固話延伸的無繩電話，實現(xiàn)了在室內(nèi)可以隨意接打電話。由此啟發(fā)而來的可漫游到室外接打的移動電話，現(xiàn)在竟然開啟了一個移動互聯(lián)網(wǎng)時代。
從技術(shù)上看，5G在三個方面會超越4G。首先是網(wǎng)速有近10倍的提升，用戶可體驗的網(wǎng)速也會達(dá)到300Mbps；其次是網(wǎng)絡(luò)的時延縮短到1/10，一些特定應(yīng)用可以只有幾毫秒時延；最后是網(wǎng)絡(luò)的連接能力將有極大突破，一平方公里的連接數(shù)可以多達(dá)上百萬。
“以前人們認(rèn)為與有線相比，無線的可靠性要差，實際上，5G的可靠性會超越我們的想象。”王宇峰認(rèn)為，“5G能力的提升，使我們對未來應(yīng)用的設(shè)計要從新的邏輯上重新思考。”
王宇峰說，VR應(yīng)用可以分為兩種，一種是將視頻360°化，加上人體姿勢信息，能夠看到全景圖像，這類應(yīng)用包括家庭影院和演唱會、體育賽事的各種VR直播；另一種是實時的人與數(shù)字的沉浸式交互，也稱為CG類VR，計算機(jī)根據(jù)人的動作，實時生成各種圖像，實現(xiàn)人與虛擬世界的交互，這一類主要包括游戲、建模、虛擬社交等。
“實時生成而不是事先已經(jīng)有的圖像，目的是讓人能夠自由地穿梭于物理世界和數(shù)字世界之間，人腦中的數(shù)字世界不僅能夠和計算機(jī)虛擬化的世界共存，而且能夠讓人腦中數(shù)字的虛擬世界通過自己的身體動作與物理世界互動，這是比較顛覆的，它不再是傳統(tǒng)的把已經(jīng)存在的VR虛擬給你看。”王宇峰說。
但目前CG類的實現(xiàn)比較主流的也是用PC機(jī)作為主處理器進(jìn)行內(nèi)容渲染的，一個連接在PC機(jī)上的虛擬眼鏡，使人可以看到一個虛擬出來的很炫的世界，但是這個世界中只有你一個人，除非幾個人同時連接一個電腦，否則現(xiàn)在無法實現(xiàn)人與人之間的互動。這種應(yīng)用其實與現(xiàn)在萬物互聯(lián)的潮流是背道而行的。
王宇峰說，華為與通信業(yè)企業(yè)認(rèn)為VR發(fā)展有第三條路，就是云化VR，把目前在PC上做到的整體能力，包括處理、渲染、內(nèi)容生成全部放在云上，云上的處理能力是彈性的。
“盡管現(xiàn)在云上還沒有過多考慮GPU的集成，但包括亞馬遜、英偉達(dá)在內(nèi)，一些企業(yè)已經(jīng)在做基于GPU集成的云，整個云的計算能力就是面向圖像生成，這種云一旦構(gòu)建完成，我們的鏡端只需要一個顯示設(shè)備。”王宇峰說，“如果多個終端都是經(jīng)過云端渲染，是很容易實現(xiàn)虛擬化通信的，容易實現(xiàn)人與人、人與物、物與物的交互，因為大家是基于一個平臺，交互就是在整理接口。”一個VR視頻的數(shù)據(jù)量往往在5GB到8GB，而5G就是這種大帶寬、低時延交互的保障。
云化VR技術(shù)規(guī)范開啟探路者之旅
其實，在王宇峰所構(gòu)想的云VR上，即使是接口的整理也并不簡單，其中需要做大量標(biāo)準(zhǔn)化的事。“新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)、新生態(tài)”將是云VR的三個路標(biāo)。
日前，華為發(fā)布了CG類虛擬現(xiàn)實的云化VR技術(shù)規(guī)范，可作為游戲、教育、互動類VR利用新架構(gòu)進(jìn)行開發(fā)的參考。
技術(shù)規(guī)范中有一些關(guān)鍵指標(biāo)，即假設(shè)到2023年，5G網(wǎng)絡(luò)能夠達(dá)到的指標(biāo)，如端到端時延控制在5到8毫秒，丟包率低于0.05%，下行帶寬帶大于100M、上行帶寬大于5M。對編解碼器性能要求達(dá)到上下行的壓縮率大于40倍，編碼和解碼的單向時延小于1毫秒，陀螺儀、動作姿態(tài)刷新頻率大于1kHz。在這種環(huán)境下，要保證比較好的用戶體驗，就需要端到端的時延控制在20毫秒之內(nèi)，雙眼分辨率達(dá)到3K以上，幀率大于90FPS。
王宇峰說，前期已經(jīng)有公司在此投入，并有不小的進(jìn)步，但其中的挑戰(zhàn)也不言而喻。“我們認(rèn)為這個產(chǎn)業(yè)要起來，還要解決包括芯片、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議等各方面問題，樂觀地估計也需要兩到三年的時間，甚至更長的時間，但這條路已經(jīng)打開。”
“我們在第一個原型機(jī)里做到每秒120幀，因為要和眼睛進(jìn)行互動，電影用每秒28到32幀，靠視覺暫留可以是連續(xù)的，但互動時這個幀頻是不夠的，互動切換時幀頻在100到120時才能滿足視覺和身體的協(xié)同。”王宇峰說，“我們在今年的世界移動大會上完成了首個5G云VR的概念驗證，可能是第一個真正意義的百兆eMBB業(yè)務(wù)，它基于技術(shù)規(guī)范開發(fā)，在5G真實環(huán)境測試，通過云端實現(xiàn)渲染。”
畫面是這樣的：真實的人在虛擬世界里是登月宇航員，兩個真實的人在不同的地方做出拿箱子的動作，在虛擬世界里是兩個宇航員拿起來同一個箱子。整個動作很簡單，畫面也不太精致，但現(xiàn)實是，足夠顛覆。
現(xiàn)在華為與其合作伙伴已經(jīng)成立了CloudVR/ARSIG，開展5G預(yù)商用網(wǎng)外場測試，推進(jìn)從概念到商用的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)應(yīng)用生態(tài)的發(fā)展。SIG研究領(lǐng)域包括：低時延編解碼技術(shù)、低時延GPU渲染云、5GCLOUDVR頭顯、CloudVR創(chuàng)新應(yīng)用和平臺。
“我們希望通過一種新的架構(gòu)突破數(shù)字世界、物理世界以及人人、人物、物物交互的束縛。”王宇峰說。（記者 劉晶）
轉(zhuǎn)自：中國電子報
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