摘要:近年來,隨著移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,第五代移動通信技術(shù)已經(jīng)走進人們生活中,隨著近兩年5G正式投入商用,5G技術(shù)所具備的高速率、低延時、大容量傳播等特點,對VR技術(shù)的發(fā)展具有重要意義,同時為VR技術(shù)所應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來空前的發(fā)展機遇。
關(guān)鍵詞:第五代移動通信技術(shù)、VR技術(shù)、VR產(chǎn)業(yè)
一、前言
隨著第五代移動通信技術(shù)(5G技術(shù))投入商用,其所具有的高速率、低時延、低耗能的特點為當(dāng)今的智能領(lǐng)域帶來了新的發(fā)展動力,而VR技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為近幾年緩慢回春前沿科技產(chǎn)業(yè),有了5G技術(shù)的支持必將有更好的發(fā)展前景。
二、5G技術(shù)與VR技術(shù)的概述
(一)5G技術(shù)概述
隨著科技的進步,移動通信技術(shù)經(jīng)過不斷地發(fā)展、躍遷,已經(jīng)步入5G時代。 5G即第五代移動通信技術(shù)(5th Generation Mobile Communication ?Technology),是新一代寬帶移動通信技術(shù),具有高速率、低延時和大連接等特點,是實現(xiàn)人機物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。對于第五代移動通信技術(shù)的應(yīng)用場景,國際電信聯(lián)盟(ITU)定義了三大類,分別為增強移動寬帶(eMBB)、超高可靠低延時通信(uRLLC)和海量機器類通信(eMTC)。因為5G技術(shù)的應(yīng)用場景多樣,所以ITU定義了5G的關(guān)鍵性指標(biāo),其中高速率、低延時、大連接是5G最突出的指標(biāo),用戶體驗速率達1Gbps,時延性低至1m/s,用戶連接能力達100萬/連接公里。5G作為新一代移動通信技術(shù),不僅僅要解決最基本的通信問題,還要為人們提供增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、超高清(3D)視頻等極致業(yè)務(wù)體驗,同時還被應(yīng)用到公共安全、AR/VR產(chǎn)業(yè)、智慧交通管理、智能城市、智慧校園等各個方面,逐漸融入到人們生活的各個方面,與人們的生活息息相關(guān),成為不可或缺的一部分。
相比于4G技術(shù),5G的峰值理論傳輸速度可達10Gb每秒,速度提高了近百倍,同時5G網(wǎng)絡(luò)所采用的毫米波技術(shù)可實現(xiàn)更高頻率、更大范圍的覆蓋,抗干擾能力、繞射百能力也大幅度提高。作為全球范圍備受關(guān)注的重要的新一代移動通信技術(shù),5G技術(shù)正驅(qū)動社會進入萬物互聯(lián)網(wǎng)時代,促進數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟的深度融合,為加速全球范圍內(nèi)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級提供了空前的發(fā)展機遇和空間。
(二)VR技術(shù)概述
VR技術(shù),即虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality),是二十世紀(jì)發(fā)展起來的一項全新的實用技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)囊括計算機、電子信息、仿真技術(shù),其基本實現(xiàn)方式是計算機模擬虛擬環(huán)境從而給人帶來沉浸感。從理論意義來看,VR利用計算機產(chǎn)生的電子信號,利用現(xiàn)實生活中所收集的數(shù)據(jù)生成一種虛擬環(huán)境,并將其與各種輸出設(shè)備結(jié)合,轉(zhuǎn)化為能夠讓人們感受到的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象可以是現(xiàn)實中真真切切的物體,也可以是我們?nèi)庋鬯床坏降奈镔|(zhì),通過三維模型表現(xiàn)出來。使用戶沉浸到該環(huán)境中,是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)。
隨著科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各行業(yè)對VR技術(shù)的需求都愈加強烈,同時VR技術(shù)不斷發(fā)展和進步,已經(jīng)逐步成為了一個新的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。然而雖然VR技術(shù)的發(fā)展前景較為可觀,但是隨著技術(shù)的不斷應(yīng)用,涌現(xiàn)出一系列的問題亟待解決,如產(chǎn)品的穩(wěn)定性問題、用戶體驗感不適、基礎(chǔ)設(shè)施支撐不足等問題。例如由于畫面不夠清晰、不夠流暢、卡段延遲等問題,使得用戶體驗感較差,同時也給用戶帶來眩暈感、不適感,都極大地影響了VR技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和用戶群的擴大;目前市場上的VR體驗設(shè)備的構(gòu)造和成本上,通常略顯笨重和高昂,因此VR體驗設(shè)備的輕便化、價格親民化也是亟待改進、解決的問題。近年來,隨著各行業(yè)對VR技術(shù)的需求的持續(xù)高漲,VR技術(shù)被應(yīng)用到教育、醫(yī)療、智慧城市建設(shè)、航天技術(shù)、軍事演習(xí)、影視娛樂等各行各業(yè),為人們生活帶來極大的便利,因此VR技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也成為社會重點關(guān)注的領(lǐng)域。隨著5G投入商用,高速率、低延時、大連接的特點將有效緩解VR技術(shù)現(xiàn)存的問題,
三、VR技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
(1)教育領(lǐng)域
教育事業(yè)一直是我國重點關(guān)注的領(lǐng)域,在教育部所印發(fā)的《關(guān)于推進教育基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》中提出,教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)以信息為主導(dǎo),全面利用數(shù)字資源、信息網(wǎng)絡(luò)、智慧校園、創(chuàng)新應(yīng)用等構(gòu)建新型高質(zhì)量教育基礎(chǔ)建設(shè),而VR技術(shù)在當(dāng)前的科技教育革新中占有重要地位。VR技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用涉及虛擬仿真校園、虛擬課堂、虛擬圖書等方面。虛擬仿真校園可將校園內(nèi)的設(shè)施:如教學(xué)樓、食堂、學(xué)生宿舍、操場等基礎(chǔ)實體建筑甚至燈光、窗戶、門等內(nèi)部構(gòu)造,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行三維建模等設(shè)計出與實際校園場景相同的虛擬校園,學(xué)生足不出戶便可感受校園,同時校內(nèi)的學(xué)習(xí)資源如圖書等,也可導(dǎo)入終端,儲存為電子資源,假期師生線上便可借閱學(xué)習(xí),方便快捷。對于虛擬課堂更是完善了傳統(tǒng)書本平面教育的不足,例如地理、生物課堂,VR技術(shù)可利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將太空景色、生物狀態(tài)等立體、真實地還原出來,使得同學(xué)們在學(xué)習(xí)的過程中能夠生動地感受到教育內(nèi)容的活靈活現(xiàn),極大激發(fā)了同學(xué)的好奇心,提高趣味性;同時有個別校園已經(jīng)實行的線上講解與VR設(shè)備體驗相結(jié)合的上課方式,使得同學(xué)們能夠身臨其境地感受到歷史的變遷。
然而目前存在的問題依舊顯著,雖然VR課程的內(nèi)容已經(jīng)逐漸提高,但是距離教學(xué)資源全面覆蓋還有很大距離,同時目前VR設(shè)備相對較重,長時間佩戴舒適感不強,對于教育所要求的長時間感受還沒有辦法滿足,同時畫面的流暢性、設(shè)備的時延性依舊需要解決,才能使用戶的使用感舒適感更佳。
(2)旅游業(yè)
近年來,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,許多旅游景點都可以通過線上游覽,無論是當(dāng)前消費者對于選擇旅游景點的實際考察要求,還是受近兩年新冠疫情的影響,“VR全景旅游”都具有重要意義。VR全景旅游是指建立在現(xiàn)實旅游景觀的基礎(chǔ)上,通過360全景捕捉,結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建虛擬全景的技術(shù),觀賞者可以拖動屏幕觀賞場景360度范圍景觀,不僅解決了特殊時期無法出門旅游的尷尬,同時也讓觀賞者可以觀看到實地觀賞可能無法看到的角度或者死角。但是VR旅游無法體驗到實地觀賞的風(fēng)土人情,同時可能對當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的商業(yè)發(fā)展具有一定的影響,因此如何在VR旅游的過程中帶動當(dāng)?shù)叵M也是一個挑戰(zhàn)。
(3)航天領(lǐng)域
航天領(lǐng)域不僅僅是耗資巨大,繁瑣復(fù)雜,同時也是精準(zhǔn)度要求極高的工程,因此人們利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬航天飛機以及飛行環(huán)境,進行日常演習(xí)訓(xùn)練,在需要進行多次繁瑣的實驗中,不僅僅降低了實驗經(jīng)費,同時也降低了航天人員所面臨的危險概率。
(4)影視娛樂
近年來,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在影視業(yè)、游戲中均有廣泛的應(yīng)用,VR體驗館深受消費者青睞,在觀影的同時,還可以讓觀眾置于身臨其境的感受中,大大提升了觀影體驗感;同時隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,建立在虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)上的三維游戲,在保持游戲真實性和交互性的同時,更提高了游戲體驗者的真實感。
(5)設(shè)計領(lǐng)域
在設(shè)計領(lǐng)域,通過對虛擬現(xiàn)實的利用,在許多難以實地演示的工業(yè)場地設(shè)計、機器設(shè)計以及房屋內(nèi)外部構(gòu)造設(shè)計等方面,設(shè)計師可以通過更加簡單、快捷、方便的方法將自己的想法設(shè)計出來,并通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)呈現(xiàn),不僅僅降低了物料成本,也節(jié)省了時間成本。
(6)醫(yī)療領(lǐng)域
當(dāng)前在醫(yī)療領(lǐng)域,VR技術(shù)在醫(yī)療培訓(xùn)中的應(yīng)用較為廣泛,通過連接VR技術(shù),還原出病人的真實狀況,讓經(jīng)驗缺乏的醫(yī)生在這種環(huán)境中進行手術(shù)試驗,在虛擬的世界中進行試驗,不僅僅節(jié)省了許多醫(yī)學(xué)資源,同時試驗的多次利用性可使得醫(yī)療人員不斷地進行自我檢測、提升自己的同時積累更多的經(jīng)驗。
(7)電商領(lǐng)域
在電商領(lǐng)域,虛擬現(xiàn)實技術(shù)改變了傳統(tǒng)的平面式的商品展示方式,改用3D的立體展示方式,使得消費者感受商品更加全面,極大地提高了展示品與真實產(chǎn)品的一致性;同時還推出線上試衣間、線上試妝,使得消費者在購物時更加方便地挑選適合自己的商品,提高了購物的愉悅感和體驗感。
四、5G技術(shù)對VR技術(shù)的影響
(一)一定程度上提高VR技術(shù)的用戶體驗,使體驗者獲得更優(yōu)質(zhì)的舒適感。
5G所具有的高速率、低時延性將使得VR設(shè)備目前所面臨的畫面不夠清晰、畫面延遲等問題得到解決,5G相比較4G覆蓋區(qū)域更廣,連接更加穩(wěn)定,將為體驗者提供更加高清的視頻,有效緩解延遲性所帶來的眩暈感,使得內(nèi)容更加清晰,使得交互更加快捷,同時提供更加豐富的情景化體驗。
(二)有助于降低VR設(shè)備的成本,進一步促進VR技術(shù)的普及。
利用5G芯片或?qū)?shù)據(jù)上傳云端,使得VR的終端更加輕便小型,使得設(shè)備的設(shè)計成本下降,同時5G也將會使得VR設(shè)備有更小的能耗,降低使用成本,成本的降低使得銷售價一定程度的格降低,將會有更多的消費者擁有體驗VR技術(shù)的能力和機會,有效地推動了VR技術(shù)的普及。
五、VR技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)基于5G移動通信技術(shù)背景下的發(fā)展前景以及優(yōu)化路徑
(一)致力于VR終端設(shè)備的輕便化設(shè)計,降低生產(chǎn)成本。
隨著5G時代的到來,VR技術(shù)所面臨的最大阻礙將得以克服,5G所提供的連接的網(wǎng)絡(luò)動力使得設(shè)備的響應(yīng)與連接更加穩(wěn)定、迅速,同時將使得VR體驗更加可靠、更易于達到身臨其境的效果。因此VR技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)該致力于將終端設(shè)備的成本降低到最小,同時使得終端的體型降到更小、降低能耗,進而降低總設(shè)計成本,使得更多的家庭也可以接受,從而推進VR技術(shù)在全社會范圍內(nèi)的普及。
(二)相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)致力于與VR技術(shù)的深度融合,優(yōu)化用戶體驗感,帶動經(jīng)濟發(fā)展。
VR技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)不斷致力于到與VR技術(shù)深度融合,充分利用VR技術(shù)的所提供的便利,不斷完善補充云端數(shù)據(jù)的儲存,為體驗者提供更加多樣化、全方位的虛擬感知情景,優(yōu)化用戶體驗感,同時對于“云旅游”、VR+電商等領(lǐng)域更要深度結(jié)合,在滿足消費者優(yōu)化用戶體驗的同時帶動經(jīng)濟的發(fā)展。
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作者簡介:1.劉鑫(2000--)女,漢族,吉林長春人,單位:安徽財經(jīng)大學(xué),金融學(xué)院,本科,金融學(xué)專業(yè)。
基金項目:本文屬安徽財經(jīng)大學(xué)2020年國家級創(chuàng)新訓(xùn)練項目(編號:201010378070)研究成果。