5G云化虚拟现实白皮书_43页_3mb

5G云化虚拟现实白皮书总结

核心内容

本白皮书由上海诺基亚贝尔股份有限公司、中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所、上海影创信息科技有限公司与青岛市崂山区人民政府联合撰写，聚焦5G技术与虚拟现实（VR/AR）融合发展的前景、技术趋势、应用场景及发展建议。

主要观点

• 5G三大应用场景（eMBB、mMTC、uRLLC）成为推动经济社会数字化转型的关键使能器，其中eMBB场景为VR/AR应用落地提供了重要契机。
• 5G产业链条长、辐射带动性强，涵盖基础层、设备层、网络层、支撑层和应用层，推动ICT制造、云服务、边缘计算、AI等技术发展。
• 2019年成为我国5G商用元年，通过政策支持和产业合作，5G技术开始大规模部署，为云VR应用奠定基础。
• 5G云化VR技术有望在2-5年内逐步成熟，通过云渲染、边缘计算、网络切片、QoS等技术实现VR/AR的深度沉浸体验。
• 5G网络的高带宽和低时延特性，为VR/AR在教育、演唱会、工业、医疗、游戏等领域的应用提供了技术支撑和商业机遇。

关键信息

技术趋势

1. “五横两纵”技术架构演进：

   • “五横”包括近眼显示、感知交互、网络传输、渲染处理与内容制作。
   • “两纵”为VR与AR。
   • 5G推动该架构不断优化，提高沉浸体验、功能性和经济性。

2. 技术成熟度与发展路径：

   • 5G云VR技术预计在2-5年内逐步成熟，涵盖渲染能力、网络传输、感知交互等。
   • 部分技术如实时抠像、高性能拼接缝合、云三维重建等将在2-3年内成熟。
   • 深度学习渲染、光场渲染等前沿技术预计需5-10年成熟。

3. 网络传输与优化：

   • 5G网络提供更高的带宽和更低的时延，支持VR/AR内容传输和实时交互。
   • 端到端网络切片、MEC边缘计算、5G QoS机制等技术，为VR/AR提供可靠保障。

4. 用户体验提升：

   • 5G云VR可显著降低终端成本，同时提升画质、刷新率、交互性等体验维度。
   • 5G网络支持更广泛的移动场景，如车载、高铁等，实现全场景覆盖。

应用场景

1. 教育：

   • 5G云VR+教育构建全息教学环境，支持异地多人教学、实时交互和多端无缝衔接。
   • 5G+MR全息教室实现沉浸式教学，提升教育公平性。

2. 演唱会：

   • 5G云VR支持VR全景直播和MR/AR演唱会，提升观看体验与互动性。
   • 利用边缘云和MEC技术实现高质量、低时延的直播效果。

3. 工业：

   • 5G云VR推动工业远程协助、操作指引、产品展示与日常巡检。
   • 支持专家远程指导，提升工业效率和安全性。

4. 医疗：

   • 5G云VR支持远程救治、智能会诊和全息手术指导，提升医疗效率和公平性。
   • 实现VR/AR在医疗领域的深度应用，如手术指导和康复训练。

5. 游戏：

   • 5G云VR推动云端游戏发展，实现更高质量的渲染效果和更流畅的交互体验。
   • 用户可通过轻便终端享受沉浸式游戏体验，推动游戏行业向云化发展。

发展建议

1. 强化技术创新与预研：

   • 建立产学研合作机制，推动5G云VR端到端解决方案研究。
   • 加大在内容上云、渲染上云等关键领域的研发投入，储备知识产权。

2. 推动规模化应用试点：

   • 在工业互联网、文旅、教育、医疗等场景开展5G云VR应用试点。
   • 通过示范项目，如“5G云VR进小区”，推动技术商业化落地。

3. 制定扶持政策：

   • 打破传统封闭式产业发展模式，推动网状产业生态构建。
   • 鼓励平台生态与产业协作，提高财税政策利用效率，实现政策造血。

图表索引

• 图1：5G三大应用场景及商用落地时序
• 图2：5G产业链框架视图
• 图3：虚拟（增强）现实产业地图
• 图4：虚拟现实沉浸体验阶梯
• 图5：虚拟现实“五横两纵”技术架构
• 图6：端到端网络切片实现机理
• 图7：5G QoS机制图
• 图8：5G云化虚拟现实技术树
• 图9：5G云化虚拟现实关键技术成熟度曲线
• 图10：5G云化虚拟现实技术路标
• 图11：本地/4G/5G+VR/AR方案对比
• 图12：VR/AR服务器在5G网络上部署的两种基本方案及其时延
• 图13：3GPP Rel15、16、17实现的主要功能和性能
• 图14：诺基亚贝尔实验室预测的5G增强、B5G/6G主要功能和性能
• 图15：5G+MR全息教室特性
• 图16：5G+MR全息教室网络架构
• 图17：5G+VR演唱会全景直播网络架构
• 图18：5G云化虚拟现实工业远程协助网络架构
• 图19：5G+VR/AR云游戏网络架构

表格索引

• 表1：近眼显示技术网络能力需求
• 表2：云渲染下不同分辨率和刷新率的设备对带宽和时延的需求
• 表3：5G云化虚拟现实网络传输技术路径