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2018年全球VR/AR行业发展现状分析:5G有望助力突破AR/VR发展制约因素[图]

2019年11月05日 14:34:16字号:T|T

    一、5G有望助力突破AR/VR发展制约因素

    VR:虚拟现实技术,提供真实世界的数字化再现,往往通过头戴式显示器获得。与之有关的场景主要有游戏、娱乐、训练、教育、治疗等。

    AR:增强现实技术,在现实世界基础上叠加提供虚拟元素,将数字元素与现实世界混合以提升沉浸式体验,与之有关的场景主要有医疗、教育、商务和安防等。

    AR/VR的主要技术架构为近眼显示、感知交互、网络传输、渲染处理与内容制作五类。目前VR/AR技术尚处于部分沉浸阶段,只有实现这五大技术的关键指标突破,才可以实现深度直至完全沉浸。

虚拟现实沉浸体验阶梯

数据来源:公共资料整理

    相关报告:智研咨询发布的《2020-2026年中国AR/VR行业市场前景规划及销售渠道分析报告

    渲染处理:痛点在于渲染能力的缺乏无法满足用户较高的体验需求。1)渲染负载要求高,部分沉浸要求渲染负载达到4k超高清电视每秒像素吞吐量,而完全沉浸级则需要再提高五十至数十万倍。2)时延要求高,需要及时反馈,目前虚拟现实MTP时延要求低于20ms。3)需要通过注视点渲染、深度学习渲染与混合云渲染等技术提升精细化渲染质量。

虚拟现实与传统内容的渲染负载对比参考(万像素每秒)

数据来源:公共资料整理

    5G技术作用:在降低时延与云渲染方面具备促进作用。5G端到端时延降至1ms,更加符合渲染处理的低时延需求。5G高带宽低延时网络可以触发云渲染与混合渲染的广泛应用,通过5G大幅提升的云技术将加速GPU云化进程,提升云计算能力,使得低配头显的强渲染能力成为可能,提升效果的同时进一步降低终端购置成本,推动用户规模增长。

虚拟现实渲染处理技术路标

-
2019-2020
2021-2025
2025年以后
内容
4k分辨率,90FPS
标配ATW/Multiview,注视点渲染开始成熟,硬件厂商不断优化GPU,使之满足移动平台功耗需求
8k分辨率,120FPS
实时光线追踪日渐成熟,随着5G部署,低时延/高带宽网络触发云渲染与混合渲染广泛应用,深度学习渲染逐渐成熟
16k分辨率,240FPS
画面视觉保真度提高,实时路径追踪与光场渲染逐渐成熟
硬件
渲染专用芯片出现,前期采用多核DSP/FPGA或简单SOC尝试
渲染专用硬加速芯片/IP逐渐成熟

数据来源:公共资料整理

    网络传输:要求带宽、使用移动性、时延效率等指标的提升改良。1)在接入网方面希望进一步提升网络传输效率与移动网络的传输速度。2)在承载网方面对带宽、时延、丢包率提出更高要求。3)在数据中心方面要求更大数据流处理与更低业务时延。

    5G技术作用:5G大大促进了虚拟现实网络传输领域的发展。5G网络所拥有高速率、低时延的特性大大提升了虚拟现实对移动性、低时延性的需求。5G连接数密度和区域流量容量均有显著提升,大大提升了虚拟现实多任务处理需求,提升用户体验。

虚拟现实网络传输技术路标2019-20202021-2025

-
2019-2020
2021-2025
2025年以后
接入网
10ms家庭8k承载2*2/4*480MHz11ac
5ms12kVR业务承载4*4/8*8160MHz11ax802.11ad/802.11ay
5ms24kVR业务承载802.11ay
-
10GPON
50GPON
面向eMBB场景的5G首波商用
3GPP完成R16标准制定。满足全部IMT2020提出的5G网络发展目标和应用用例需求。实现5G商用。
-
承载网
网络层次简化
边缘计算部署
数据中心
被动堵塞控制+主动堵塞控制演进
主动堵塞控制
应用需求为中心的堵塞控制
监控运维
手工运维:基于用户投诉触发的被动性运维,初步发布VRQoE标准
自动化运维:基于VRMOS及网络KPI地图实现自动化运维
智能运维:基于AI和大数据实现无人值守的运维
投影编码传输
360全景视频+HVEC(H.264)
Freeviewvideo+FVC(H.265)
Pointcloud/lightfieldcoding

数据来源:公共资料整理

    二、5G普及前VR/AR稳步发展

    2018年全球虚拟现实市场规模超过700亿人民币,同比增长126%。其中VR整体市场超过600亿元,AR整体市场超过100亿元,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,预计2017-2022年全球虚拟现实产业规模年均复合增长率超过70%,VR为占据主体地位,AR增速显著。

全球虚拟现实市场规模

数据来源:公共资料整理

    AR眼镜与VR头显为目前虚拟现实技术主要终端产品。根据数据,我国2018年头显设备总出货量仍保持增长,AR头显出货3.2万台,VR头显出货116.8万台,合计达120万台。2019Q1AR出货量为0.43万台,出现一定下滑,VR出货量同比增长17.6%至27.03万台。总出货量同比增长15.1%至27.46万台。预计2023年中国总出货量将达到1871.5万台,VR头显设备达1050.1万台,AR头显设备达821.4万台。

中国VR、AR出货量

数据来源:公共资料整理

    2018年全球虚拟现实终端出货量约为900万台,若全部为头显设备,则中国出货量占比为13.3%。预计2022年终端出货量为6600万台,2018-2022年复合增速为65%。

全球VR、AR出货量

数据来源:公共资料整理

    VR/AR软件、硬件等多个领域都获得了大量融资。其中VR主要以应用具体领域为主,AR主要以终端产品为主,还有大量在虚拟现实领域进行技术攻关的公司获得了融资。

    产业链向软件端发力,行业应用占比逐渐提升。VR/AR产业链主要包括硬件、软件两大板块。其中硬件领域有通信网络/云控平台和终端/关键部件,软件领域有内容生产系统和内部应用。

虚拟现实产业结构

内容应用
通信/云控平台
终端/关键器件
内容生产系统
文化娱乐
通信网络
VR/AR整机
开发环境/工具(操作系统、开发引擎、SDK)
教育培训
允控平台(CloudVR)
感知交互外设
采集系统(360视频、拼接缝合、3D重建、光场)
工业生产
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芯片
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医疗健康
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显示
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商贸创意
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传感
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数据来源:公共资料整理

    目前,VR/AR领域产业结构仍以硬件设备为主,2018年整机市场规模占比最高,达45%。随着未来VR/AR技术的普及以及硬件价格下降,软件应用的市场规模将快速上升,预计2022年行业应用将出现快速扩张,达到19%,大众应用保持相对稳定,而相关硬件的市场规模则相对下降。

全球虚拟现实产业结构

数据来源:公共资料整理

    三、VR/AR或成5G下特色服务

    VR有望随着5G复兴。韩国5G商用69天即突破100万用户,其中VR用户占比45%。VR/AR成为首批5G应用。运营商已经成功地将AR和VR内容用作B2C5G服务的引人注目的应用,AR/VR等能体现5G优势的特色业务对推动5G发展具有重要作用,韩国运营商LGU+的5G市场份额比其在韩国的整体零售市场份额高出9%,这得益于其对AR/VR内容的重视;2019Q2韩国每位5G用户每月平均使用24GB流量,而4G为9.5GB,3G仅为0.5GB。其中,AR/VR服务占5G网络流量的20%。

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