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5G时代 VR如何为行业转型赋能?

赵沁平表示,建模是VR行业永恒的主题,不同于在娱乐行业中基于图形图像维度的模型创建,VR在战略性行业中的建模对象更加复杂和多维,对模型精准度的要求也会更高,例如军事领域中,VR是基于运动学、动力学来精准建模,在医疗领域是基于物理特征、生理特征和材料学进行建模。
发布时间:2019-06-19 10:03        来源:中国电子报        作者:齐旭

凭借5G、AI、4K等新兴技术的持续赋能,VR不仅在内容开发、数据传输、画面显示等方面不断提升,还将打通文娱、医疗、教育等垂直行业,成为战略性行业的重要使能技术,使虚拟与现实“无缝对接”。在近日召开的“2019国际VR/AR暨三维显示大会”上,中国工程院院士赵沁平、谭建荣、丁文华,北京理工大学教授王涌天等围绕“5G时代VR/AR技术赋能全行业智能、高效发展”展开讨论,共同探讨5G环境下VR/AR的发展趋势和应用前景。

借5G技术东风,VR/AR潜力将进一步释放

对于虚拟现实技术,人们最大的感受在于其对传统信息传达方式的颠覆,提供了新型的人机交互方式。工业和信息化部发布的《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》(以下简称《指导意见》)指出,虚拟现实融合应用了多媒体、传感器、新型显示、互联网和人工智能等多领域技术,能够拓展人类感知能力,改变产品形态和服务模式,给经济、科技、文化、军事、生活等领域带来深刻影响。《指导意见》还强调,大力推动VR产业发展主要从“突破关键核心技术、丰富产品有效供给、推进重点行业应用、建设公共服务平台、构建标准规范体系、增强安全保障能力”六方面入手。其中,实现核心技术的突破是发展VR产业的核心手段。

高质量、大流量的内容是VR产业发展的重要基础,对通信网络的带宽和时延提出了更高要求。丁文华指出,VR/AR终端内容的呈现依托于数据传输、存储和计算能力,5G的大带宽和低时延能提供良好的通信基础,满足了实时观看超高清VR内容和实现顺畅人机交互体验的需要。

谭建荣表示,5G时代,计算、存储、渲染将转移至云端,更轻量、更便携、性价比更高的VR终端将会出现,带动VR市场的全面爆发。芯片是提升VR终端性能的关键一环,其提供的强大算力,可帮助头显实现纤薄化、轻量化和深入式沉浸体验。芯片厂商高通在VR领域早有布局并投入巨大。其在MWC2019上宣布与OEM厂商、运营商、平台供应商合作,打造可连接至5G智能手机的扩展现实头显(XR viewers)的下一代沉浸式移动计算体验。该头显不仅可以提供视觉效果丰富且交互式的AR/VR体验,还支持高分辨率显示器和先进的“inside-out”六自由度(6DoF)追踪。

推动行业转型,“VR+”催生新业态

经历了2014到2016年的爆发式增长后,VR行业在此后的一年半时间内逐步归于理性。丁文华表示,4K时代到来后,人们对画面的追求已经发生质的变化,VR被赋予了创造出与真实世界一样的“虚拟场景”的使命。如何缩小用户对于VR产品的高预期和实际体验感受之间的落差,成为消费级VR发展的关键任务。

与此同时,VR在垂直行业的应用正平稳地“驶向深海”。VR早已不是“发烧友”的小圈子,当前,5G与VR结合,将在2B市场释放更多使用场景。

工信部在《指导意见》阐述了“推动重点行业应用”的必要性。虚拟现实技术产品在医疗、教育、文化等行业领域的应用,将开发创新融合的发展路径,培育新模式、新业态,拓展虚拟现实应用空间。

文娱领域的应用是VR/AR产业的“第一战场”。2019年江西卫视推出首个基于5G网络的超高清全景VR春晚。春晚借助江西联通的5G技术支持,采用VR全景视频解决方案,在场馆内外部署多台8K超高清全景摄影机同步拍摄,经过拼接和视频编解码处理后,再通过5G网络实时急速回传,对VR眼镜、手机等不同的终端实现视频转码。第52届美国职业橄榄球大联盟“超级碗”的比赛中,爱立信和美国电信业巨头Verizon为运动员们打造了一款特殊的橄榄球头盔,在头盔上加装了VR摄像头,运动员带上头盔后可完全通过VR装置进行橄榄球运动。

VR/AR不仅是影音视听的进一步拓展,更作为一种新型信息展示载体,与各行各业进行承载性对接。其中,VR/AR已经在赋能医学治疗方面取得了阶段性成果。王涌天表示,AR已经可以辅助医生进行手术模拟、医疗规划引导、人体器官模拟等操作,特别是手术导航技术已经规模应用。目前的医疗手术正从传统的开放式手术向微创和介入式手术发展。在微创手术中,以AR技术为核心的手术导航系统将“虚拟”物体和“真实”场景相融合,深入探寻并直达病灶,摆脱了传统图像设备不清晰、低维度等局限性。

VR/AR在工业领域也动作不断,AR在工业的应用“既长且深”,贯穿于设计研发、生产制造、员工培训、维修巡检、售后服务等智能制造全生命周期。

在设计研发和生产制造方面,谭建荣强调,数字孪生和虚拟现实的结合应用将大幅推动产品在设计、生产、维护及维修等环节的变革。数字孪生利用物理模型,使用传感器获取数据的仿真过程,在虚拟空间中完成映射。数字孪生并不仅仅复制外形,还会把内部构造复制出来。通过数字孪生技术产生的汽车3D模型,可以看到内部零件、接头在车子运行中的变化。

在员工培训方面,AR技术为前线工作人员提供更好的教学、指导和培训,实现必要的劳动力优化。在维修巡检方面,以AR远程协作为基础的检修、会商、诊断,是AR+工业较为成熟的导入场景。AR远程协作通过接入到客户已有的工业或数据系统,进行数据对接工作,应用场景广泛、部署成本较低,可接入第三方服务或者扩展性的功能研发,为企业预留发展空间。

当前,VR技术在行业中的应用还较处在早期阶段,需要尽快利用先进技术来解决建模和传输两方面的难题。赵沁平表示,建模是VR行业永恒的主题,不同于在娱乐行业中基于图形图像维度的模型创建,VR在战略性行业中的建模对象更加复杂和多维,对模型精准度的要求也会更高,例如军事领域中,VR是基于运动学、动力学来精准建模,在医疗领域是基于物理特征、生理特征和材料学进行建模。此外,算力和数据传输速率成为提升VR设备性能的关键因素,5G网络技术将对VR行业,特别是为数据传输和移动终端的边缘计算能力带来显著的推动作用。

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