2015-2016年VR/AR大熱,成為消費電子的一個亮點,但是很快VR/AR的發展便遇到了困境。帶寬和延時的因素導致互動體驗不強和終端移動性差、分辨率和刷新率低等痛點問題,一直是遏制行業發展的最大短板。5G的到來將完成VR/AR帶寬和時延短板的最后一塊拼圖,國內外巨頭均已開始大力布局,VR/AR產業將是5G第一階段場景的最大應用之一。
VR/AR泡沫冷卻后
VR/AR技術的起源,可追溯到MortonHeilig在上個世紀五、六十年代所發明的SensoramaStimulator.SensoramaStimulator可使用圖像、聲音、香味和震動,讓用戶感受在紐約布魯克林街道上騎著摩托車風馳電掣的場景,以此為契機,VR/AR展開了它們的發展史。2012年谷歌推出了增強現實眼鏡GoogleGlass,2015年現象級AR手游《PokemonGO》將AR游戲帶入大眾視野。2014年Facebook以20億美金收購虛擬現實公司Oculus,VR設備開始受到了市場的追捧。隨后索尼、HTC等廠商紛紛推出了自己的VR產品。2015年三月的世界移動大會上,HTC展出了其VR產品HTCVIVE,將VR市場推向了一個高潮。
2015-2016年VR/AR大熱,成為消費電子的一個亮點,但是很快VR/AR的發展便遇到了困境。從谷歌的GoogleGlass、英特爾的Vaunt到ODG的一系列頭戴式眼鏡都沒有取得好的反響,以及后來的Jaunt、StarVR、IMAXVR、Blippar等公司也均以失敗告終。2016年UploadVR與PerkinsCoie公司針對VR業內人士,做了一次有關VR/AR行業未來發展前景的調查,調查超過了650個的樣本,囊括了業內的企業、技術行業、投資者和VR/AR顧問等人士。最終的調查結果顯示:38%的受調查者認為“用戶體驗”是妨礙VR/AR設備被更廣大消費者接受的原因,32%的人認為這一問題是由于價格昂貴的影響,同時還有受訪者認為這一問題與社會接受程度,促銷或其他相關手段等原因有關。
對于消費者而言,在實際體驗時,暈眩感、分辨率低、體積大、價格貴等缺點使得ARVR產品吸引力下降。其中VR/AR產品因為帶寬和延時的因素導致渲染能力不足、互動體驗不強和終端移動性差等痛點問題,一直是遏制行業發展的最大短板,阻礙了其在消費領域的大規模放量。除此之外,在顯示領域同樣面臨著這樣的問題,硬件平臺的分散與發展程度不同造成標準不統一,各個設備的分辨率和刷新率與延遲都不同。當時VR設備屏幕分辨率多是2K,理論上需4K以上分辨率屏幕才足夠清晰。屏幕刷新幀速,理論上需達到最低120HZ,很多設備也達不到。
5G彌補行業短板,VR/AR主題升溫
1、VR/AR重回大眾視野
VR在2019年春晚直播中扮演了重要角色。2019年央視春晚第一次采用了4K超高清級別的“AR虛擬技術”,屏幕上的虛擬技術效果有了質的提升。通過真實物理運算的技術引擎,電視機前的觀眾欣賞到接近真實世界的虛擬效果與春晚節目進行互動。“底下的水和海豚實際上是AR虛擬部分的內容,通過編寫藍圖實現物理運算,產生真實的液態水流效果。所以它是非常真實的,包括水上的這種反射都是動態的。”中央廣播電視總臺央視技術制作中心錄制二部包裝科封毅說。
今年2月25日微軟在MWC2019發布了當今最強的黑科技AR設備Hololens2代頭顯,以及一款專為開發人員設計的“小型設備”AzureKinect。而蘋果公司也早已在VR/AR領域開始布局,并已經為iPhone和iPad推出了ARKit,其很有可能在未來應用于AR眼鏡,2019年3月蘋果公司CEO庫克也明確提出未來蘋果發展的核心將是AR。根據2019年新iPhone的傳聞,iPhoneXI和iPhoneXIMax都將搭載后置三攝像頭,其中背部的第三顆攝像頭就被認為會是用于AR領域的ToF3D鏡頭。
2、大寬帶+低延時,5G解決行業發展的最大短板
VR/AR是新一代信息技術相互融合的產物,高質量VR/AR業務對帶寬、時延要求非常高,例如對于VR來說,要達到非常好的用戶體驗,需要的帶寬要達到1000Mbps以上,延時要達到小于2ms的級別,而對于AR來說要達到不錯的用戶體驗也需要200Mbps帶寬以上和5ms以下的延時,這在4G時代是沒有辦法實現的,唯有5G能滿足這樣的高速傳輸能力。
除了上述兩個最為影響用戶使用體驗的問題將得到極大改善外,5G還將推動VR/AR設備實現無線化、輕量化,并有效降低生產成本。在5G出現前,VR/AR設備受限于4G傳輸速率和時延的影響,在接入方式上通常采用HDMI線纜連接,這極大限制了設備的使用范圍和使用場景,而在5G支持下,VR/AR設備將實現無線化,擁有更靈活的接入方式,可以滿足多個場景的應用。此外,5G的高傳輸速率還將推動VR/AR設備的數據傳輸、計算和存儲等功能向云端轉移。這一改變將降低設備端的計算壓力,節省VR/AR設備上的計算模塊,使設備更加輕量化,同時降低設備的生產成本。
3、5G提高刷新率,OLED開啟顯示屏新紀元
VR/AR借力5G實現云端計算,解決因計算能力以及傳輸率不足導致的行業痛點。VR/AR在移動環境中提供高清視頻和3D成像,這受限于頭顯裝置的處理能力、存儲容量和電池容量等,屏幕的刷新率以及屏幕分辨率都要足夠高。例如刷新率和幀數不足容易產生暈眩,體驗者長時間沉浸于VR會感到暈眩不適,為了解決這個問題,需要提高刷新率和降低時延,通常需要將刷新率提高到100Hz或以上,時延不超過20ms。這時候就需要引入云處理,一些復雜的計算將在網絡側完成,然后再將數據流傳送到終端。只有高帶寬和低時延的5G網絡可以做到,5G網絡會將部分內容從核心網下沉到基站,讓用戶就近訪問降低時延,5G網絡最高傳輸速度可達每秒數10Gb,有利于8K及以上超高清內容的傳輸和實時播放,減少數據傳輸和反饋的時間。
同時畫面質量的問題可以通過4K或8K分辨率解決,國內顯示面板廠商OLED產能逐漸釋放開啟顯示屏新紀元。顯示面板領域面臨的問題,目前通過采用AMOLED屏幕也得到了解決,這種屏幕分辨率更高,而且低延遲、低余暉,加上刷新率高達75Hz,令屏幕反應速度快且沒有拖影,讓整個VR體驗更流暢不易暈。目前高端系設備均采用三星的AMOLED屏幕,國內顯示面板企業京東方,深天馬和維信諾的AMOLED面板均已量產出貨,而且這三大廠商在2018年仍然進行了AMOLED產能的擴產計劃。隨著行業市場規模的不斷擴大,為擺脫韓系面板廠商的約束,我國各大OLED企業也加緊了OLED產能的布局。現如今,我國已經擺脫了過去“缺芯少屏”的狀況,2018年,國內已經開始建投的OLED生產線有:京東方成都G6代線及綿陽G6代線、天馬武漢G6、和輝光電上海G6代線、信利惠州G4.5、G6代線等。
4、5G落地加速VR/AR發展,中國市場增速高于全球
全球虛擬現實市場快速發展,終端出貨量上升態勢明顯。2018年全球虛擬現實市場規模超過700億元人民幣,同比增長126%。預計2020年全球虛擬現實產業規模將超過2000億元,2017-2022年全球虛擬現實產業規模年均復合增長率將超過70%,VR為占據主體地位,AR增速顯著。在終端整機方面,2018年全球終端出貨量超過1200萬臺,預計到2020年整體終端出貨量接近4000萬臺。
2018年全球虛擬現實風險投資金額增長由負入正,投資頻次變化不大。2016年全球虛擬現實初創公司獲得風險資本投資總額超過170億元,雖然2017年風險投資金額約減少三分之一,但投資頻次增長近二成,2018年風險投資頻次基本穩定,投資總額調整回升至135億元,單筆投資均值低于2016產業元年億元規模,但較之2017年增幅高達18%。從地域分布來看,中美成為投資熱點地區。2018年獲得風險投資的公司中,35%的總部位于美國,28%位于中國大陸,并分別獲得54%、25%的資金,中美繼續保持風險投資市場主導地位。
5G落地后第一場景應用將加速VR/AR發展,中國市場增速將高于全球。2018年我國VR行業市場規模超過百億,達到108.3億元人民幣,同比增長近1倍。預計未來2年行業市場增速約為106%,在2020年預計達到460億左右。虛擬現實終端出貨量持續提升。頭顯設備作為VR系統的基本輸出設備,2018年中國市場共計出貨120萬臺,預計2023年中國VR頭顯設備出貨量將突破1050.1萬臺,AR頭顯設備出貨量將達到821.4萬臺,合計1871.5萬臺,19-23年整體市場年復合增長率約為69.9%。
在5G的加持下,VR/AR等沉浸式游戲場景的通信傳輸短板將被彌補,預計沉浸式游戲的VR/AR商用將加速。對于中國市場來說,根據IDC最新發布的《IDC全球增強與虛擬現實支出指南》,至2023年中國VR/AR市場支出規模將達到652.1億美元,較2019年的預測(65.3億美元)有顯著增長。同時2018-2023年年復合年增長率(CAGR)將達到84.6%,高于全球市場78.3%的增長率。
自2016年開始,VR產業在中國的發展就得到了政府的支持,中央各部委發布多個文件鼓勵各行各業積極應用VR產業。2018年12月25日,工信部發布《工業和信息化部關于加快推進虛擬現實產業發展的指導意見》,對VR行業給予支持。《意見》提出到2020年,我國虛擬現實產業鏈條基本健全,在經濟社會重要行業領域的應用得到深化,初步形成技術、產品、服務、應用協同推進的發展格局。到2025年,我國虛擬現實產業整體實力進入全球前列。工信部電子信息司副司長吳勝武預計,2021年中國的虛擬現實市場規模將達到544.5億元,年復合增長率達到91.2%。
5、應用場景落地,全球巨頭加速布局
①5G時代,應用場景更加廣泛
4G僅能夠滿足部分VR/AR應用,因此5G時代的到來將拓展出全新的應用場景。2月11日,IDC發布2019年VR/AR市場十大預測。IDC認為,目前行業應用正在進一步展開和深入,細分領域消費場景不斷得到豐富,VR終端市場逐漸向擁有更佳體驗的中高端產品形態過渡,產業生態發展更加成熟。未來,技術革新與應用將會成為VR/AR市場在2019年的重要發展趨勢,新技術的成熟和普及將為市場的持續增長賦能。內容生態依然是行業整體進步的關鍵,未來將會有更多的產業領域向VR/AR技術設備提供商以及內容制作商伸出橄欖枝。IDC預測,至2023年,商用領域的應用場景中,支出規模最大的依次為培訓(27.5億美元)、零售展示(21.4億美元)和工業維修(16.2億美元)。而在消費領域,3個應用場景(VR游戲、AR游戲、VR視頻)的支出規模預期將于2023年達到95.9億美元。在預測期內(2018-2023年),有14個應用場景的5年CAGR將超過100%,其中增長最快的為AR游戲、解剖學診斷以及虛擬測試驅動。
而根據高盛的VR報告,認為VR/AR技術可以應用到9大領域:視頻游戲、事件直播、視頻娛樂、醫療保健、房地產、零售、教育、工程和軍事,并對9大應用領域的用戶和軟件營收規模進行了預測。
具體到應用場景,例如在視頻游戲行業,VR/AR將應用到3D游戲、人機對戰、觀看虛擬現實影片等方面;在房地產行業,VR/AR將應用到可視化互動體驗、樣板間展示、城市規劃、科技園區等方面;在醫療行業,VR/AR將應用到手術培訓、治療疼痛、病人教育、戒煙甚至牙醫等方面;在教育培訓行業,VR/AR在語言沉浸、遠程學習、虛擬校園訪問、技能培訓等方面等方面有所應用。
②全球巨頭加速布局
去年以來,包括微軟、蘋果、谷歌等巨頭爭相加碼VR/AR市場,19年進入新品發布期。資料顯示,全年國內外廠商預計發布10余款AR新品,三星、華為均透露在19年年內發布VR產品,且新品性能大幅提升。
Oculus/Facebook已于19年春季發售Quest和RiftSHTC將于19年Q2發布FocusPlus、VivoProEye、Cosmos,此外國內的創維發布VR一體機于19年4月上市,愛奇藝等內容廠商與中國聯通合作提供內容體驗。AR方面,19MWC大會上,Microsoft發布HoloLens2開啟企業級AR頭顯“2.0時代”,Vuzix發布AR眼鏡M400標志著曉龍XR1平臺在AR上的落地、LentinAR亮相8KAR眼鏡原型機揭示了Micro-OLED的高分辨率能力,同時2019年各大品牌密集發布新機(RokidGlassS、RealMax干、GoogleGlassEE2、Nreallight、VuzixM400),有望加速產品滲透推廣。
今年的新款三星GalaxyS10+手機里,三星加入了一枚超廣角鏡頭,而事實也證明在拍攝風景時,這枚超廣角鏡頭的確能讓用戶獲得更有沖擊力的照片。國內廠商華為在5G和VR結合方面走在了產業前列,在今年1月25日重磅發布了5GCloudVR服務,包括CloudVR開發套件、華為云CloudVR連接服務以及CloudVR開發者社區,將VR運行能力由終端向云端進行轉移,以此來推動VR/AR應用在智能手機端的普及。
5G時代,VRAR乘風而上
5G助力VR/AR乘勢啟航。回顧VR/AR過去幾年的發展歷程,上一波虛擬(增強)現實的熱炒是在14-15年,伴隨4G移動紅利,但很快因為各種原因泡沫破裂。上一波熱潮使得消費者對VR/AR有了初步認識,該時期由于技術不成熟,導致長時間VR/AR沉浸感客戶體驗不佳,產業并未能持續井噴式增長。其中VR/AR產品因為帶寬和延時的因素導致渲染能力不足、互動體驗不強和終端移動性差、分辨率和刷新率低等痛點問題,一直遏制行業發展的最大短板,阻礙了其在消費領域的大規模放量。今天,VR/AR行業瓶頸已經基本解決,市場也出現了回暖跡象。隨著5G的到來,5G高速和超低時延的特性將完美應對VR/AR發展的短板。商用牌照的發放將帶領5G逐漸進入放量階段,疊加國家通信政策利好以及VR/AR行業的回暖,VR/AR將是大勢所趨。隨著行業應用進一步展開和深入,細分領域消費場景不斷得到豐富,新技術的成熟和普及將為市場的持續增長賦能。
2018年以來,包括微軟、蘋果、谷歌等巨頭爭相加碼VR/AR市場,19年進入新品發布期。全年國內外廠商預計發布10余款AR新品,三星、華為均透露在19年年內發布VR產品,且新品性能大幅提升。因此,5G牌照發放后,第一階段場景的最大應用就是VR/AR產業,這是一個萬億級別的產業,在產業鏈公司中的AR微顯示、光學、感知交互板塊技術更新突破后,廠商開始積極布局AR量產產能,所以VR/AR前景不可限量。
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