云化虚拟现实助力产业规模化普及

目前，虚拟现实产业处于初期增长阶段，受限于终端成本、计算性能、优质内容数量的制约，高质量的用户体验尚不能普及，影响产业的规模化发展。伴随着人工智能、5G、云计算的快速发展，采用渲染上云、内容上云的云化虚拟现实成为业界最近的关注热点。通过在云端部署算力和内容，云化虚拟现实能够降低终端成本和提供“无绳化”移动体验。同时，云化虚拟现实凭借对高带宽、低时延的网络传输及云计算服务的需求，获得运营商的高度关注，有望成为5G时代的率先应用场景，加速推动“虚拟现实+”在文化娱乐、工业生产、医疗健康、教育培训、商贸创意等大众和行业领域中的规模化融合应用。

　　一、虚拟现实产业处于初期增长阶段

　　全球虚拟现实产业规模接近千亿元人民币，2017-2022年均复合增长率超过70%。在整体规模方面，据Greenlight 预测，2018年全球市场规模超过700亿元人民币，同比增长126%。其中，VR整体市场超过600亿元，VR内容市场约占200亿元；AR整体市场超过100亿元，AR内容市场约占80亿元。预计2020年全球虚拟现实产业规模将超过2000亿元，其中，VR市场1600亿元，AR市场450亿元。在终端整机方面，据IDC预测，2018年全球终端出货量超过1200万台，其中VR终端出货量约1100万台，AR终端出货量约120万台，预计到2020年整体终端出货量接近4000万台。

　　二、云化虚拟现实有望成为加速产业规模化发展的重要推动力

　　用户体验与终端成本的平衡是目前影响VR产业发展的关键问题。低成本终端确实有助于提升VR硬件普及率，但有限的硬件配置也限制了用户体验，影响了消费者对VR的持续使用和真正接纳。另一方面，以HTC VIVE、Oculus Rift、Sony PlayStation等为代表的高品质VR设备，其配置套装价格高达数千乃至万元，过高的终端成本明显制约了高品质VR的普及。此外，现阶段的高品质VR设备需要借助本地的高性能服务器来提供高质量渲染和大规模逻辑计算的算力需求，同时需要通过有线传输的方式实现服务器与终端头显之间的大规模数据传输，设备的移动性能不足，制约了VR在工业、医疗、客厅等场景下的灵活应用，“辫子”的存在也限制了用户的沉浸感体验，带来一定的安全隐患。

　　云化虚拟现实（Cloud VR）核心在于渲染上云、内容上云。Cloud VR将云计算、云渲染的理念及技术引入到虚拟现实业务中，借助高速稳定的网络，将云端的显示输出和声音输出等经过编码压缩后传输到用户的终端设备，在虚拟现实终端无绳化的情况下，实现业务内容上云、渲染上云，成为贯通采集、传输、播放全流程的云控平台解决方案。其中，渲染上云是指将计算复杂度高的渲染设置在云端处理，大幅降低终端CPU+GPU渲染计算压力，使终端容易以轻量的方式和较低的消费成本能被用户所接受。内容上云是指计算机图形渲染移到云上后，内容以视频流的方式通过网络推向用户，借助网络的Wi-Fi和5G技术，可把连接终端的HDMI线减除，实现终端无绳化、移动化。

　　Cloud VR助力解决终端成本、移动体验、设备适配和内容保护等诸多问题。通过将VR应用所需的内容处理与计算能力置于云端，可有效大幅降低终端成本，且维持良好的用户体验，对VR业务的流畅性、清晰度、无绳化等提供保障。同时，随着VR终端的逐渐普及，VR内容需要不断适配各类不同规格的硬件设备。在Cloud VR架构下，VR内容处理与计算能力驻留在云端，可以便捷地适配差异化的VR硬件设备，同时针对高昂的虚拟现实内容制作成本，也有助于实施更严格的内容版权保护措施，遏制内容盗版，保护VR产业的可持续发展。

　　三、云化虚拟现实应用场景广阔，视频、游戏、教育类应用有望率先落地

　　Cloud VR业务产业潜力大、应用场景丰富，可大致分为巨幕影院、直播、全景视频、游戏等大众类应用以及工业、医疗、教育、商贸、军事等行业类应用。根据不同应用场景在用户规模、市场成熟度、技术成熟度以及对带宽、时延的网络传输诉求等方面的差异，Cloud VR的应用落地将分阶段演进。其中，巨幕影院、直播、全景视频、游戏及教育等应用已经支持终端无绳化、内容上云和实时渲染计算上云，产业成熟度高、用户使用频度高，有较好的用户基础，既有传统内容的新体验，又有Cloud VR直播和视频高沉浸感和强临场感的体验。此外，上述场景从采集、制作、分发到播放的端到端技术已趋于成熟，产业链条相对完备，有望成为率先落地的Cloud VR业务场景。

　　四、运营商高度关注云化虚拟现实业务，积极部署5G时代典型应用场景

　　由于Cloud VR的计算和内容处理在云端完成，VR内容在云端与终端设备间的传输需要相比4G时代更优的带宽和时延水平，利用5G网络的高速率、低时延特性，电信运营商可以开发基于体验的新型业务模式，为5G网络的市场经营和业务发展探索新的机会，探索5G时代的杀手级应用，加快投资回收速度。在这一过程中，运营商凭借拥有的渠道、资金和技术优势，聚合产业资源，通过Cloud VR连接电信网络与VR产业链，促进生态各方的共赢发展。在合作伙伴的持续推动下，2018年7月18日，福建移动发布了全球首个运营商Cloud VR业务的试商用，基于千兆家庭智能组网、WiFi网络等提供家庭客厅场景的VR应用体验，并通过云平台聚合优质的VR内容，主打巨幕影院、VR现场、VR趣播、VR教育、VR游戏等场景。Cloud VR对大带宽、低时延的网络诉求契合5G的网络特性，从绽放杯5G应用征集大赛的参赛作品数量上看，5G云VR已成为各方高度关注的热点场景。中国联通在2018年9月5日发布“5G+视频”推进计划，提出将开展5G+VR新业务试点，除提供家庭场景等大众应用外，也将面向工业、场馆等提供行业应用的解决方案。（来源：中国信通院）

　　作者：宫政，北京航空航天大学博士，目前就职于中国信息通信研究院，主要研究方向包括虚拟/增强现实、超高清视频、车联网、5G等。