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OneMO模組說:漫談虛擬現實+5G

OneMO 物聯網模組說 ? 2019-08-23 23:12 ? 次閱讀

虛擬現實技術(AR/VR,嚴格意義上說AR是增強現實技術,但此處的表達包含AR),相信大家都不陌生,是20世紀發展起來的一項全新的實用技術——利用計算機生成一種模擬元素/環境,使用戶沉浸到該環境中(或將模擬的元素顯示到現實世界中)。大家接觸虛擬現實往往是從游戲領域開始的,其實該技術的想象力遠不止游戲!5G時代中,傳輸速率和傳輸時延等方面的性能得到極大提升,虛擬現實技術將擁有更多可能性!


虛擬現實的發展史

最早的虛擬現實出現于17世紀末和18世紀初,現代主義畫家創作了戰爭環境和更多不同主題的全景繪畫,可以填滿人的視野,完全沉浸在畫面中。20世紀50年代,著名攝影師Morton Heilig創造了Sensorama——全傳感仿真器,蘊含了虛擬現實技術的思想理論。

20世紀60年代,Ivan Sutherland通過頭部顯示器連接計算機并實時進行模擬以及實現真實的交互,將虛擬現實技術提升到了一個新的水平;M.W.Krueger 設計了 VIDEOPLACE 系統可以產生一個虛擬圖形環境,使體驗者的圖像投影能實時地響應自己的活動;M.MGreevy 領導完成了 VIEW 系統,它是讓體驗者穿戴數據手套和頭部跟蹤器,通過語言、手勢等方式進行交互。這一階段是真正意義上虛擬現實技術逐步誕生的階段。

1990年以后,互聯網技術的發展使虛擬現實技術理論得到完善和更多應用機會。日本Sega、任天堂、Oculus、Google、HTC、索尼等眾多廠商陸續推出VR設備,并使VR設備的價格變得越來越親民。虛擬現實技術從研發型階段轉向為應用型階段。

虛擬現實技術的瓶頸

目前限制虛擬現實廣泛普及的因素不僅是設備成本高、內容數量和質量嚴重不足,更核心的是技術的易訪問性。開發人員必須將足夠的計算能力集成到設備上,甚至目前主流高質量的虛擬現實體驗都必須使用PC。如何順利運行才是問題的關鍵。

虛擬現實技術+5G:云計算

虛擬現實本地運行需要大量的數據傳輸、存儲和強大計算能力,云計算能夠將這些數據和計算密集型任務轉移到云端,利用云端的數據存儲和高速計算能力,將畫面和指令傳輸到設備側,實現精彩的體驗。這將消除虛擬現實設備對計算機的依賴,跟蹤器置于頭顯上,頭顯的重量和成本將大幅下降。而進入云計算需要的是與圖形芯片的超快連接,這樣才不會干擾體驗。所以結論是我們需要5G!

虛擬現實技術+5G:高清視頻

目前的虛擬現實體驗中,除了部分高端PC版設備能夠擁有較好的視覺效果,大部分都有粗糙的表現導致沉浸感變差。一方面,本地顯示運算需要設備支持,極為不便;另一方面,視頻傳輸也是問題,目前4G的傳輸速率和穩定性無法滿足高清視頻的要求,大部分虛擬現實設備只能退而求其次,選擇更流暢的畫面放棄更高清的畫質。借助5G的高速通道,4K/8K高清體驗成為現實,想象一下面對面站著能看清對方的毛孔,是否感覺很真實呢?

應用展望

當虛擬現實設備的成本重量大幅下降,并且具備高清的畫質和流程的體驗,一些以前被技術瓶頸卡住的行業需求,就可以被虛擬現實+5G所解決:

智慧教育

學習是一個看、聽、思、習的過程,當前的學習方式主要通過老師的言傳身教以及閱覽視頻、課件,和看書來完成。借助虛擬現實技術,能夠打破傳統教育的藩籬,讓學習環境更加多樣化,將抽象的概念情景化、可視化,為老師與學生打造各個教育階段的、高度融合的、高度沉浸的、高度交互的智慧教室。

虛擬現實智慧課堂的優勢

  • 沉浸式主動學習,高效吸收

  • 三維可互動講解,生動有趣

  • 覆蓋疑難點考試,輕松教育

  • 新型信息化教育,統一提供

  • 全科目資源內容,公平使用

當前虛擬現實智慧課堂的問題

  • 4G網絡無法支持高清直播,導致沉浸感變差

  • 硬件設備較重,使用不方便,攜帶不便捷

  • 技術不成熟,眩暈感較強

我們可以看到,隨著5G的帶來,第1、2個問題均可以通過4K/8K和云設備的方式解決。第3個問題隨著產業鏈的不斷成熟,資本的不斷加入,也將被解決。萬物互聯的智慧教育時代,即將到來!

智慧醫療

傳統的中醫講究望聞問切,中藥調理;現代西醫主要通過高科技電子設備進行數據檢測,并通過藥物或手術的方式進行診治。這兩種方式,其實都可以在技術成熟的情況下遠程操作。之前已經根據4G網絡發展出遠程醫療概念,但由于技術的限制,體驗始終不太理想。通過5G時代中的虛擬現實設備,實現高質量的“面對面”診療服務,能夠真正為“外科醫療教育”和“遠程醫療”提供非常好的解決方案。

外科醫療教育

眾所周知,我國醫療服務現狀并未使大部分患者滿意,臨床水平較高的醫生大多集中在大城市三甲醫院,大醫院一號難求,基層門可羅雀。在整體醫療資源分布不均衡的情況下,分級診療和醫師多點執業只能是空談。如今惡劣的醫療環境和年輕醫生亟待培訓提速,如何提供一種更加高效的方式讓低年資醫生加速成長顯得迫在眉睫。

臨床上,80%的手術失誤是人為因素引起的,所以手術訓練極其重要。“我們都知道飛行員在正式掌控一架飛機之前,會在地面使用飛行模擬器對駕駛技術進行培訓,這個過程有些像玩游戲,外科醫生與飛行員工作性質相似,都關系到他人的性命,因此也應在執業之前先將自己投入到虛擬環境當中不斷去訓練。

虛擬現實技術能夠讓年輕醫生360度無死角觀察專家手術過程,并且像玩游戲一樣學習做手術,不僅能提升動手能力,游戲的形式還能讓醫生的學習過程效率更高。

急救車上的遠程手術

曾經在互聯網之光博覽會的中國移動展臺,曾展示過“千里之外”遠程B超手術,醫生通過實時圖像和操作機械臂,以低于10ms的時延完成了該手術示例,但仍然無法突破平面圖像所帶來的獲取信息的局限性。通過虛擬現實設備和手部的感應器,能夠“真實”站在患者旁進行操作,手術操作的精確度也將顯著提高。


虛擬現實是5G時代中的一個主流方向,5G將為虛擬現實技術帶來更高的設備議價和更流暢和更沉浸的體驗。正如喬秀全教授所說,虛擬現實在5G時代的發展將為我們開啟一個全新的時代。

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