蔡雲婷

【摘? 要】在這個飛速發(fā)展的時代，5G技術的出現，不僅加速推進通訊技術的深刻變革，還將觸發(fā)人類政治、經濟、文化和社會生活的大轉型。隨著互聯(lián)網的穩(wěn)步發(fā)展，越來越多的電子設備及應用依賴于網絡。而虛擬現實將成為5G的第一波“殺手級”應用。5G技術和虛擬現實技術的有機融合又將擦出怎樣的火花呢？

【關鍵詞】5G技術;虛擬現實技術;融合

1 5G技術和虛擬現實技術概述

5G，即第五代移動通信技術，它是前幾代移動通信技術系統(tǒng)后的延伸，它意味著網絡信息通信的速率急速提高。5G通信技術峰值更高、網速更快、傳輸更有效率，能夠將互聯(lián)網與物聯(lián)網完美的融合，可以讓我們更快的走向一個全連接世界。虛擬現實、智能AI、遠程操控、無人駕駛這一系列顛覆性的體驗將會在5G技術的支持下得以實現。它原始數據傳播速率相比以前高很多，削弱了高延遲，減少能源浪費，使用成本得到很大程度的降低，而且網絡系統(tǒng)信息量得到進一步提高，能夠與更多的大規(guī)模電子設備相連接等等。它是在現有無線接入技術（包括2G、3G、4G和Wifi）基礎上增添補充性無線接入技術后演進而成，將是真正意義上的融合網絡。5G將打開萬物泛聯(lián)、人機深度交互的新時代，成為經濟社會數字化轉型的關鍵使能器。它將幫助人工智能、虛擬現實、區(qū)塊鏈等技術走出實驗室并深入應用到各行各業(yè)，從而催生新產業(yè)、新業(yè)態(tài)和新商業(yè)模式。

虛擬現實技術（VirtualReality），簡稱為VR，是一種多源信息融合的交互式三維動態(tài)視景和實體行為系統(tǒng)仿真，利用計算機生成用戶的沉浸和互動體驗。虛擬現實技術融合了互聯(lián)網、多媒體、傳感器、新型顯示和人工智能等多種技術，是引領全球新一輪產業(yè)變革的重要力量，其特點有立體感，沉浸感，新穎性，交互自主性等。虛擬現實技術綜合了多種高科技技術，包括實時三維計算機圖形技術，廣角（寬視野）立體顯示技術，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、語音輸入輸出技術、網絡傳輸等。廣義的虛擬現實技術家族包括VR、AR、混合現實（MixedReality）、虛擬漫游、裸眼3D、仿真和全息投影技術等;狹義的虛擬現實往往與增強現實對舉。

2 5G技術與虛擬現實技術有效融合

5G網絡峰值速率快，能達到10Gbit/s，可以滿足更高的性能要求，各行各業(yè)因為5G從信息化時代進入智能化時代。虛擬現實是一種全新的人機交互方式，將5G技術和虛擬現實技術有效的融合可以廣泛應用于游戲、教育、虛擬設計、醫(yī)療、藝術等諸多行業(yè)。優(yōu)化后的虛擬現實技術可以擺脫傳統(tǒng)的虛擬現實的頭盔顯示器、數據衣服、數據手套等常用交互設備上的空間傳感器，與自然環(huán)境中真實的具有物理屬性的虛擬模型進行交流，實現更自然、和諧的人機界面。5G技術和虛擬現實技術的有機融合可以突破時空的限制，為人們分析問題、解決問題、協(xié)同工作提供新手段，在航天、軍事、醫(yī)療、教育培訓、電子商務、娛樂等方面具有廣闊的應用前景。

VR業(yè)務中傳感和交互環(huán)節(jié)的良好實現需要對浸入式聲場、語音交互、腦電交互等技術進行算法優(yōu)化，以推動VR內容朝著沉浸式、自然化、強交互的方向發(fā)展。5G采用的超密集異構網絡通過提高小基站密度，使網絡節(jié)點離設備終端更近，從而有效應對大量用戶在服務端隨機操作帶來的網絡環(huán)境動態(tài)變化，真正滿足大規(guī)模用戶實時強互動所需要的計算和傳輸能力。VR業(yè)務所涉及的全景視頻、立體3D、高分辨率畫質等對網絡傳輸速度和帶寬提出了較高要求，而解決這些問題正是5G的強項。如大規(guī)模MIMO 技術通過增加天線數量，大幅度提升多用戶無線接入系統(tǒng)的效率。VR/AR 中的語音識別、視線跟蹤、手勢感應和傳感器套件等都需要低延時處理，這是實現流暢的人機交互和減少暈眩感的必要前提。

5G技術具有速度快、穩(wěn)定和低延時等優(yōu)勢，這些優(yōu)勢有利于將大量優(yōu)質的教學資源存放在云端，運用虛擬現實技術實現沉浸式體驗教學、遠程互動教學等多種教學任務。2020年新型冠狀病毒肺炎疫情嚴重，在此情況下，VR+5G的深度融合能夠打破傳統(tǒng)授課的空間束縛與時間束縛，讓學生在家也能完成課程內容學習，同時借助5G超高速的傳輸速率，將視頻傳至云端，實現實時渲染，將多路高清的教學直播放在頭顯里，學生可以隨時回看教學內容，從而達到溫故知新的教學效果。

5G技術與虛擬現實技術融合應用，將在消除時延眩暈、云端渲染等方面全面提升虛擬現實技術的用戶體驗。5G技術的高寬帶、低時延特性將極大改善VR游戲的體驗，使VR游戲更逼真，讓VR走上云端;VR直播和VR影視能夠實現身臨其境的感覺，比如，中央廣播電視臺首次用“5G+VR”技術對2019年央視春晚進行實時直播;售樓、看房、展會完全可以通過VR沉浸式體驗實現;VR購物足不出戶就能輕松逛街;5G+VR+旅游讓大眾足不出戶也能觀看千里之外的風景，5G技術、虛擬現實技術和旅游業(yè)的充分融合，將成為未來旅行觀光和文化導覽的重要發(fā)展方向，塑造全新的旅游觀光體驗。通過運用5G技術低時延、高可靠的特點，遠程控制無人機的起飛、轉向、懸停、降落將依靠手勢就能精確的完成，同時借助5G帶寬大、速率高的特性，無人機拍攝的全息影像數據可實時回傳到地面，帶給人們立體 360°的沉浸式體驗。在5G技術和虛擬現實技術的融合下，醫(yī)生能夠通過輔助工具——“頭盔”、“眼鏡”及空間傳感器，無論何時何地都能“親臨”手術現場，同時遠程操控醫(yī)生的手術動作通過傳感器被現場感知并同步復制，手術現場的機械手通過接收感應進行手術操作，深圳市人民醫(yī)院借助5G技術完成了我國首例5G+AR（增強現實）/MR（混合現實）遠程肝膽外科手術，北京有關專家遠在2000公里以外對手術過程進行實時遠程精準指導?；趯崟r影像處理和渲染技術，推出極速時尚仿真系統(tǒng)，通過在5G網絡和虛擬現實技術的配合下，打造3D影像遠程會診系統(tǒng)，可以加快數字孿生和影像傳輸融合在醫(yī)療領域的實際應用，對現有輔助遠程協(xié)作會診提供配套完善和提高。數字孿生的核心技術，通過獨有的邊緣圖靈算法集，以數字驅動商業(yè)為核心，充分應用5G技術，推出廣泛應用于生命科學、教育、工業(yè)等領域的設備。

3結束語

在新的5G網絡拓撲結構解決了VR賴以發(fā)展壯大的通信基礎問題后，5G意味著更大的容量，數據通信從現實到虛擬現實，視頻從高清邁入全息，寬帶流量持續(xù)飆升。5G不僅意味著人與人的連接，還加入了人與物、物與物的連接，引領通信進入萬物互聯(lián)得時代。5G技術與虛擬現實技術的有機融合在各行各業(yè)的場景應用將會越來越廣泛與完善，最終形成一種線上、線下、用戶的閉環(huán)體驗模式，打破所有時空、地域、語言等壁壘，高速催化商業(yè)發(fā)展。

參考文獻

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