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行业分析 | 一文读懂Cloud XR

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虚拟现实(Virtual Reality,简称VR), 传统实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。相比传统视频,VR带来了前所未有的沉浸式的体验。增强现实(Augmented Reality,简称 AR)是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的技术。混合现实(Mixed Reality, 简称MR) 是VR 和 AR 的结合,将虚拟现实和增强现实完美地结合起来,提供一个新的可视化环境。VR 侧重于游戏、视频、直播、培训与社交等大众市场,AR/MR 侧重于工业、军事等垂直应用。本文将AR/VR/MR统称为XR (Extended reality)。

XR

Cloud XR(云化XR)是一种全新的模式:智终端、宽管道、云应用。受益于5G网络,Cloud XR将物理硬件迁移至云端/边缘端,使得 “轻量级终端” (thin client)只保留呈现XR最基本的功能,提高其移动性和灵活性,大大降低终端成本,为AR/VR/MR打开更广阔的市场。

第一部分:

当前AR/VR/MR技术存在的问题

AR/VR/MR技术出现已经有好多年,但至今还没有成为主流,主要是因为目前存在如下问题: 

技术成熟度还不够:受限于技术壁垒,当前市场上的AR/VR/MR产品的质量参差不齐,用户体验有待提高,如画面真实率,视场角,眩晕和迟滞感等问题,都会影响用户的体验,相关技术有待提升;  

价格贵:当前主流的AR/VR/MR头显价格偏贵且以商用为主;内容源还不够好,高品质内容依然稀缺且缺乏“杀手级”的应用;  

头显的问题:头显通常需要GPU产生高质量的图形。如果GPU存储在头显上则会产生热量并消耗大量电能。如若使用PC的GPU(如Oculus Rift, HTC VIVE),则需要保持头盔与PC线缆的连接,会大大限制用户的移动性。即使已经有可移动的独立头显问世(如Oculus Quest和HTC Vive Focus Plus),使用的高通芯片组依然无法与显卡的渲染能力相抗衡。对于移动设备来说,计算能力不足造成的画面粗糙和交互体验不足也常常被诟病;  

延迟要求:AR/VR/MR的时延又称为运动到成像时延(Motion-to-Photon(MTP) Latency),是指从IMU或视觉传感器检测头部/手部的运动,到图像引擎渲染出对应的新画面并显示到屏幕的时延。AR/VR/MR的应用,对实时性和计算的要求很高,比如语音识别,视线跟踪,手势感应,摄像头和传感套件等等都需要低延时处理。VR对MTP时延要求通常以不高于20毫秒为目标,更强调实时互动的AR 对MTP延迟要求则更为严格,通常以不高于5毫秒为目标。如果MTP 时延无法满足,用户会产生眩晕感 (motion sickness), 严重影响用户体验。 

AR/VR/MR在充分发挥其潜力方面仍面临许多障碍。随着5G的出现,当前AR/VR/MR设备的许多固有限制可以被消除。

5G 赋能Cloud XR

2020年,5G商用建设已然开启。

5G是第五代移动网络或者继4G之后的下一个主要蜂窝网络演进。5G会有更高的频谱效率,支持更多用户,提供更高的数据速率并保证更加稳定一致的用户体验。随着物联网设备和连接的增长,5G还有望去支持更高的设备连接密度,延长设备电池寿命,扩大网络覆盖范围并提高信令效率。5G具有高速率、广联接、低时延的特点: 

5G 网络频率更高,带宽更大,峰值速率可达20Gbps,是4G的20倍;用户体验速率可达1Gbps以上,是4G的100倍;延迟缩小,降低5-10倍;  

设备连接密度提升10-100倍,支持每平方公里100万台设备的连接;  

流量密度提升100-1000倍,达到每平方公里每秒数十太比特;  

移动性、稳定性、网络均匀性等其他性能均有所提高。 

高盛的预测报告显示,2025年AR/VR的硬件市场规模可达1100亿美元。而要提供极致的AR和VR体验(12000p*7800p),需要至少1Gbps的传输速率,而5G能满足这个需求。AR/VR普遍认为是 5G 的杀手级应用,5G将为AR/VR产业插上腾飞的翅膀。5G的三大场景eMBB,mMTC和URLLC对应5G的AR/VR、车联网、大规模物联网、高清视频等等各种应用

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