《電子技術(shù)應(yīng)用》
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沉浸未來新世界 英特爾5G為虛擬現(xiàn)實放飛夢想

2017-03-01
關(guān)鍵詞: 通信大會 5G 虛擬現(xiàn)實 AI

  2017世界移動通信大會(MWC 2017)正在巴塞羅那如火如荼的進行中,5G以及5G在虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域的應(yīng)用在MWC上成為焦點,獲得越來越多的關(guān)注。在英特爾看來,5G將為高數(shù)據(jù)吞吐量需求的虛擬現(xiàn)實帶來高性能的體驗,為娛樂行業(yè)和游戲、觀看和欣賞體育等體驗的消費者帶來極致的沉浸式內(nèi)容和前所未有的體驗。而在此次MWC上,英特爾展示了一系列全新的行業(yè)協(xié)作與產(chǎn)品創(chuàng)新成果,包括諾基亞5G FIRST、中國電信基于RSD的NFVi、中興IT BBU等。英特爾正不斷提供新技術(shù),并與業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)廠商在平臺方面展開合作,共同加速5G時代的來臨,并為前所未有的虛擬現(xiàn)實體驗打下堅實的基礎(chǔ)。

  在過去的科幻電影中,我們已經(jīng)無數(shù)次領(lǐng)略過虛擬現(xiàn)實的魅力。無論是1990年阿諾德·施瓦辛格在《全面回憶》中找回的虛擬記憶,還是1999年基努·里維斯在《黑客帝國》中穿梭于虛擬和現(xiàn)實之間與AI斗智斗勇,抑或是阿湯哥在《碟中諜4》中玩出花兒的智能隱形眼鏡,這些可以歸為虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實范疇的場景和設(shè)備,都讓所有科技玩家直流口水。虛擬現(xiàn)實之所以備受關(guān)注,正是源于它們有可能滿足人們對這些創(chuàng)新體驗的渴望。

  我們期待的虛擬現(xiàn)實是這樣子的!

  雖然《黑客帝國》中描述的腦后插管式的生活距離我們還很遙遠,但是通過體感模擬(視覺、聽覺、味覺、觸覺……)的方式獲得虛擬現(xiàn)實體驗的場景卻隨著科技的進步而逐漸成為現(xiàn)實。我相信,很多關(guān)注虛擬現(xiàn)實的玩家都設(shè)想過這樣的場景:

  1.當佩戴者說出“工作”這個關(guān)鍵詞的時候,通過類似太陽鏡的虛擬現(xiàn)實眼鏡看到的就不再是家里的臥室,而是繁忙的虛擬工作間。這里已經(jīng)有幾位提前上線的同事在處理工作,等待和你交流。

  2.當佩戴者準備外出聚餐時,虛擬現(xiàn)實眼鏡上可以看到疊加在現(xiàn)實場景上的導(dǎo)航信息、餐廳評價、道路擁堵情況以及朋友所在的位置,必要時還可以視頻通話確認一下。

  3.當佩戴者準備上線和好友一起聯(lián)機游戲時,他不是端坐在電視或者電腦前看著屏幕上的游戲角色,而是帶著虛擬現(xiàn)實眼鏡和朋友一起沉浸到一個龐大游戲世界中,體驗虛擬游戲人生。

  在我們設(shè)想的未來虛擬生活中,所有這些體驗都應(yīng)該是通過一臺輕量化的、可穿戴式的虛擬現(xiàn)實眼鏡來實現(xiàn)。它可以在全沉浸的虛擬現(xiàn)實與疊加信息的增強現(xiàn)實模式之間靈活切換;可以讓我們觀看到實時更新、快速響應(yīng)、精致細膩的虛擬圖像。

  然而,現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實是這個樣子的……

  理想中,虛擬現(xiàn)實眼鏡應(yīng)該像普通太陽鏡一樣輕巧易用;現(xiàn)實中,重量高達600g+的頭顯會隨時提醒我們鍛煉頸椎。

  理想中,我們能夠自由自在地走動,無論是家里還是戶外;現(xiàn)實中,一根幾米長的數(shù)據(jù)線拴在腦后,時刻提醒我們“別走丟”。

  理想中,我們區(qū)分不出現(xiàn)實世界和虛擬世界,哪怕身處潘多拉星球;現(xiàn)實中,滿眼的顆粒馬賽克隨時提醒我們“一切都是假的”。

  玩家不是沒有嘗試過其他選擇,幾塊紙板加兩個鏡片搭配一臺手機,似乎也可以嘗鮮虛擬現(xiàn)實。不過糟糕的畫面和孱弱的性能告訴我們,這只是一個“玩具”!同樣受制于性能的還有一體機。整合了SoC芯片的它盡管體驗比手機+盒子的組合好,而且可以實現(xiàn)自由移動,不過移動級芯片注定了它難以承受我們對虛擬現(xiàn)實效果的追求。如何才能實現(xiàn)設(shè)想中的虛擬現(xiàn)實呢?

  理想與現(xiàn)實,差距也許并不遙遠。

  設(shè)想中的虛擬現(xiàn)實眼鏡,應(yīng)該具備超高的清晰度,起碼要從目前主流的單眼1K分辨率升級到4K以上水準。不過,屏幕的提升意味著我們需要為虛擬現(xiàn)實眼鏡提供更高分辨率的圖像,比如單眼2K~4K分辨率的畫面。如此高清晰度的畫面,無論是實時渲染游戲,還是本地解碼視頻,短期內(nèi)都不是一顆移動SoC能夠應(yīng)付的。當然也許有人會說,通過減少三角形可以進行優(yōu)化,降低性能需求。但是這種為了性能而進行的效果妥協(xié),無疑正變得越來越難以令人接受。

  在輕量化的虛擬現(xiàn)實眼鏡上整合高性能SoC是難以實現(xiàn)的,而類似HTC Vive和Oculus Rift這樣的PC VR頭顯倒是可以借助PC端強勁的性能滿足未來高畫質(zhì)的需求,但是腦后那根連線卻又讓人難以忍受。雖然目前我們可以通過基于60GHz技術(shù)的第三方無線套件把這根線去掉,但其對活動范圍的限制依然存在,只是把有形的線換成了無形的線而已。

  終端性能受限,活動范圍受限,虛擬現(xiàn)實體驗的這兩個痛點應(yīng)該采用何種方式解決呢?云、端融合也許是一個思路。將虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實的計算工作交給云端的計算中心,正如我們現(xiàn)在將各種存儲工作交給云端一樣。未來高清晰度虛擬現(xiàn)實體驗需要的計算性能,對于不受空間束縛、幾乎可以無限擴展的計算中心來說根本不是問題,只是在虛擬層上調(diào)度計算能力的些許差異而已。

  至于計算后圖像的傳輸工作,則可以交給更加自由的移動互聯(lián)網(wǎng),這也是我們在4G手機上非常熟悉的使用方式。移動互聯(lián)網(wǎng)正在飛速進化,從2G網(wǎng)絡(luò)的Kb級,到3G網(wǎng)絡(luò)的Mb級,再到4G網(wǎng)路的100Mb級,我們體驗的內(nèi)容也從文字變成圖片再變成視頻?,F(xiàn)在,我們即將迎來5G時代,網(wǎng)絡(luò)速度將進化到Gb級,這意味著通過移動互聯(lián)網(wǎng)傳輸單眼2K甚至更高級別的虛擬現(xiàn)實內(nèi)容成為可能。

  5G連接的不僅僅是手機,也是虛擬現(xiàn)實未來的基石。

  英特爾通信與設(shè)備事業(yè)部5G業(yè)務(wù)與技術(shù)部總經(jīng)理Rob Topol在接受外媒采訪時談到:“我們經(jīng)常說5G是后智能手機時代,因為它除了關(guān)乎智能手機,更關(guān)乎其他業(yè)務(wù),包括無人機、智能汽車、家庭網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實。” 英特爾公司高級副總裁兼通信設(shè)備部總經(jīng)理Aicha Evans也在其博客中提到:“隨著移動性不再僅限于智能手機,5G正在成為我們一生中可能見到的最具影響力的技術(shù)變革之一。它將帶來無人駕駛、智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)等新一代的體驗,以及萬物互聯(lián)時代?!?5G是一個極具靈活性的網(wǎng)絡(luò),基于5G的物聯(lián)網(wǎng)將實現(xiàn)更大規(guī)模的萬物互聯(lián),5G將開啟從無人機送貨到無人駕駛汽車的下一輪技術(shù)革命。

  在未來的5G時代,我們將完成虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實體驗的一次飛躍:基于5G網(wǎng)絡(luò)、云計算與邊緣計算等核心技術(shù)模塊升級而引發(fā)的產(chǎn)品革命,正如移動互聯(lián)網(wǎng)的誕生后智能手機顛覆功能手機那樣。極速5G網(wǎng)絡(luò)的高帶寬可以用于360°和高分辨率沉浸式虛擬現(xiàn)實體驗,而利用在智能基站布置邊緣計算能力,我們也可以顯著降低虛擬現(xiàn)實體驗內(nèi)容的延遲。分辨率的提升與延遲的降低,使得高沉浸感的虛擬現(xiàn)實體驗在基于移動互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備上成為可能。

  基于5G網(wǎng)絡(luò)連接的虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實體驗將會徹底改變我們的生活,而不僅僅局限在娛樂領(lǐng)域。事實上,現(xiàn)在英特爾和愛立信已經(jīng)在聯(lián)手推進5G創(chuàng)新者計劃,目的就是利用5G網(wǎng)絡(luò)和分布式邊緣計算技術(shù)進行創(chuàng)新,包括危險環(huán)境的無人機監(jiān)控與增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實的結(jié)合。用英特爾客戶端與物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)和系統(tǒng)架構(gòu)事業(yè)部總裁任沐新的話來說就是:“5G不只是連接技術(shù)的循序演進,其革命性意義相當于‘從模擬時代到數(shù)字時代’的轉(zhuǎn)變?!?/p>

  英特爾加速5G和虛擬現(xiàn)實未來的到來

  虛擬現(xiàn)實、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的突破性技術(shù)對無線網(wǎng)絡(luò)提供了極高的要求,只有新一代優(yōu)化的5G網(wǎng)絡(luò)才能滿足這些領(lǐng)域?qū)π阅艿男枨?。作?G技術(shù)的主要倡導(dǎo)者,英特爾具備得天獨厚的優(yōu)勢。作為在中國5G技術(shù)研發(fā)試驗第一階段中,唯一獲得IMT-2020(5G)推進組證書的芯片企業(yè),英特爾在5G領(lǐng)域擁有先發(fā)優(yōu)勢。英特爾在4G時代就已經(jīng)扮演了計算機和其他技術(shù)中的領(lǐng)導(dǎo)者,而在5G時代,英特爾的計算能力、網(wǎng)絡(luò)能力將會進一步融合成為更強大的智能互聯(lián)解決方案,從而開拓出更多創(chuàng)新體驗領(lǐng)域,包括虛擬現(xiàn)實、無人駕駛、人工智能等。

  在去年的MWC上,英特爾就推出了業(yè)內(nèi)第一個同時支持6GHz以下頻段和28GHz毫米波的移動試驗平臺。其采用了關(guān)鍵的3GPP 5G NR技術(shù),擁有低延遲幀結(jié)構(gòu)、先進的信道編碼和大規(guī)模多入多出,能夠提供更快的連接能力和極致的響應(yīng)速度。這些,正是具有20ms體驗門檻的虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實設(shè)備所需要的。而在正在進行的MWC 2017上,英特爾發(fā)布了第三代5G移動試驗平臺,這意味著英特爾在一年的時間內(nèi)完成了三次5G移動試驗平臺的大升級,為虛擬現(xiàn)實的進化提供了堅實的基礎(chǔ)。

  實際上,英特爾是目前業(yè)內(nèi)為數(shù)不多能夠提供端到端虛擬現(xiàn)實解決方案的企業(yè)。去年8月,英特爾首次推出了融合現(xiàn)實(Merged Reality),致力于打造物理和虛擬環(huán)境的全新交互方式。再加上能夠感知周遭環(huán)境的“實感技術(shù)”,英特爾在設(shè)備端為產(chǎn)業(yè)合作伙伴提供了關(guān)鍵的技術(shù)與平臺;在連接端,不斷更新5G高速無線通訊技術(shù);在云端,英特爾強大的計算和數(shù)據(jù)分析能力也為虛擬現(xiàn)實體驗提供強力的后端支持。

  英特爾看到了5G技術(shù)升級所帶來的良性循環(huán)增長過程中蘊藏的巨大機會,因此正在加速進行戰(zhàn)略推進:從一家PC公司轉(zhuǎn)型為一家驅(qū)動云計算和數(shù)以億計的智能、互聯(lián)計算設(shè)備的公司。隨著軟硬件方案的逐漸成熟和商業(yè)化的開展,5G網(wǎng)絡(luò)將提供更高的數(shù)據(jù)帶寬、更快的傳輸速度和更低的延遲。也許三年之后,我們就可以享受基于5G網(wǎng)絡(luò)傳輸、采用云計算與邊緣計算復(fù)合方式、支持毫米波實現(xiàn)無線融合現(xiàn)實眼鏡的下一代虛擬現(xiàn)實體驗。


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