2016年被稱為VR元年，但隨即VR市場遇冷，發展阻力重重。2019年6月工信部發放了5G牌照，意味著我國提前進入5G商用階段。業界認為，5G的到來將重喚VR活力。那么5G到底如何影響VR發展呢？

VR概述

相較于弱交互VR業務，強交互VR業務對VR設備的性能要求更高

雖2016年VR行業由熱轉冷，但近幾年通過業界的共同努力，VR已經實現在直播、游戲、教育及旅游等多個領域的應用。按照用戶交互體驗分類，VR業務可分為強交互VR業務與弱交互VR業務。強交互VR業務是指VR用戶通過交互設備與虛擬環境中的物體進行實時互動，使用戶感受到虛擬環境的變化。計算機需要根據用戶的姿態信息進行邏輯計算與實時渲染，對設備性能要求高。弱交互VR業務是指VR用戶與虛擬環境中的物體無交互行為，用戶通過頭部運動與已經設定好的虛擬環境進行互動，感受虛擬環境的變化。用戶體驗的內容已提前完成，頭顯只需呈現即可，無需計算與實時渲染，因此，相較于強交互VR，弱交互VR對設備的性能要求較低。

需不斷提升清晰度與流暢性，增強交互感以保障VR體驗

清晰度、流暢性及交互感是影響VR體驗的三大因素。清晰度主要受視頻內容與顯示屏分辨率的影響，低分辨率的視頻內容或顯示屏將導致視頻的清晰度低，容易使用戶產生疲勞感，難以沉浸其中。流暢性主要受幀率與刷新率的影響，高幀率與高刷新率可以使畫面更加流暢，用戶體驗更好。交互感主要受時延的影響。對于強交互業務來說，業界認為，MTP要控制在20ms以內，否則用戶將產生眩暈感。

1）清晰度：人眼在一度視角內所能看到的像素數被稱為PPD(PixelsPer Degree)。業界認為，人眼視網膜分辨率的極限是60PPD，在60PPD以下，PPD越大，清晰度越高。顯示屏PPD=顯示屏單眼分辨率/單眼FOV（視場角）。雙眼4K分辨率，100度視場角的顯示器PPD只有19。與普通視頻不同，VR全景視頻會先把畫面投影到一個空間球面上，用戶通過顯示器看到的只是視頻的一部分，因此，視頻內容的PPD=視頻分辨率/360。4K VR全景視頻內容的PPD只有11，遠低于視網膜的極限。可見，當用戶使用4KVR頭顯觀看4K分辨率的VR全景視頻時，視頻清晰度要低于屏幕的分辨精度。因此，為提升用戶觀看VR視頻的清晰度，需要同時提升頭顯設備與視頻內容的分辨率，尤其是視頻內容的分辨率。

2）流暢性：刷新率一般指的是顯示屏的垂直刷新率，即每秒鐘屏幕刷新的次數。刷新率低于60Hz，屏幕會出現明顯抖動，一般要求高于72Hz。幀率是指1秒鐘內傳輸幀的數量。在GPU支持的情況下，幀率越高，畫面越流暢。VR的幀率一般要求在90FPS以上。可見，刷新率與幀率均會影響畫面的流暢性。但是若刷新率低于幀率，將導致某些幀未能顯示，造成有效幀減少，影響流暢性。因此，VR需要高性能的GPU來保證穩定的、比較高的幀率，同時還要不斷提高顯示器的刷新率。

3）交互感：MTP（ Motion-to-photons ）是運動到成像的時延，業界認為強交互業務的MTP應小于20ms，否則將產生眩暈感。對于本地VR來說，從輸入設備采集用戶姿態信息、將姿態信息傳送至計算機到計算機根據用戶信息進行計算與畫面渲染后，再發送至用戶顯示器顯示整個過程的時延要低于20ms，否則將產生眩暈感。因此，要不斷降低各環節處理時間，以降低整體時延，保證用戶體驗。

相較于本地VR，云VR成本低、輕量化，但體驗指標受到更高的挑戰

按照業務運行的位置分類，VR可分為本地VR與云VR兩大類。本地VR的內容存儲與圖像渲染均在用戶側進行。從頭顯設備形態來看，本地VR進行內容存儲及圖像渲染的設備有PC、手機及VR一體機。高性能的PC雖能夠帶來良好的VR體驗，但成本高。手機與VR一體機成本較低，但性能差，支持的業務類型有限，無法提供良好的VR體驗。若提升手機與一體機性能又將導致成本增高。可見，成本與性能是兩個相互矛盾且影響本地VR發展的因素。云VR將內容存儲及圖像渲染遷移至云端，VR頭顯設備只需具備解碼、呈現及網絡接入的能力。因此，云VR大大降低了對頭顯設備的性能要求，有效降低頭顯設備成本，也將促進頭顯設備向輕量化發展，助力VR加速普及。但云VR交互感與流暢性受網絡影響，實現難度增大，挑戰度高。在交互方面，云VR引入了編解碼及傳輸時延，導致整體時延增加，要實現MTP<20ms，挑戰度高。在流暢性方面，網絡傳輸會帶來畫面卡頓的風險，要有高可靠低時延的網絡做保障，挑戰度高。

云VR對網絡的需求

大帶寬、高可靠及低時延的網絡是云VR良好體驗的保障

如上文所述，清晰度、流暢性及交互感是影響VR體驗的三大因素。相較于本地VR來說，云VR的業務運行在云端，平臺與終端之間通過網絡連接，可見，云VR的體驗因素將受到網絡的影響。對于清晰度來說，視頻內容分辨率越高，視頻越清晰，但也將導致信息量越大，對帶寬的要求越高。對于流暢性來說，視頻內容的有效幀率越高，視頻越流暢，但也會導致信息量增加，對網絡帶寬的要求增高。另外，視頻流暢性還需要高可靠低時延的網絡保障，否則將會導致視頻的卡頓與花屏。對于交互感來說，云VR引入網絡傳輸時延，導致強交互業務的MTP時延很難控制在20ms內。雖然端云異步渲染技術可以使MTP不受實時渲染與網絡的影響，但會造成黑邊的問題，且黑邊占比與網絡時延大小成反比，網絡時延低則黑邊占比小。可見，大帶寬、高可靠及低時延的網絡是云VR良好體驗的保障。

5G助力云VR發展，加速VR普及5G網絡的高性能可以保證云VR的良好體驗

1）5G網絡切片可根據不同業務場景對網絡的需求提供特定的網絡能力且相互隔離，以保證網絡質量。5G網絡可為云VR定制大帶寬與低時延的網絡，以保證云VR用戶的良好體驗。

2）5G MEC可根據云VR用戶接入的位置進行邊緣節點尋址，實現終端到邊緣節點的路徑最優，從而降低傳輸時延，以保證云VR用戶的良好體驗。

3）5G基于流的QoS機制，能為云VR用戶提供更好的業務體驗。

5G網絡的建設速度之快為云VR發展提供保障

5G網絡作為新基建。5G網絡的建設速度直接影響云VR的發展。在國家政策的大力推動下，工信部已在2019年6月發放了5G牌照，也意味著我國提前進入5G商用階段。在三大運營商的共同努力下，2019年底已經建設了13萬余個5G基站，實現了50余個城市的覆蓋，2020年將進一步擴大覆蓋范圍，預計能實現330余城市的覆蓋。5G網絡建設速度之快為云VR的發展提供了保障。

5G助力云VR發展，加速VR普及

如上文所述，PC VR能為用戶帶來良好的體驗，但是PC要配置高性能的GPU，CPU及8GB以上的RAM，導致用戶使用成本高。基于手機的輕量級VR與一體機VR雖然成本低，但性能也低，無法滿足用戶良好的體驗需求。云VR將邏輯計算與實時渲染放在云端，并通過5G網絡與終端之間實現畫面傳輸，為用戶帶來良好體驗的同時，也降低了對終端的性能要求。從GPU與CPU的價格估算，相較于PC VR，云VR終端成本至少降低2000元，有效降低了用戶使用門檻，有利于VR的加速普及。

——圖文來源：艾瑞咨詢，微信號：iresearch-

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