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未来VR虚拟现实业务应用场景展望

  VR,又称为虚拟现实,被称为未来5G的杀手性业务,这是因为5G将为各行各业提供灵活,宽广,丰富QoS支持和弹性资源调度的网络平台。近几年来VR技术被炒的火热的原因也是配套的网络平台特别是移动网络平台的发展让它的实现从梦想开始走向现实。

  VR,简单的顾名思义就是对现实的虚拟化,让人们能够享受想象中的虚拟世界带来的理想感知。

  想象下面几个诱人的场景吧:

  我们可以身处侏罗纪公园与各类恐龙随着情节深入互动,顺便调戏下身小体弱d的恐龙们。

未来VR虚拟现实业务应用场景展望

  2.和 师徒四众一同在取经征途中和各类妖精斗智斗勇,体验孙大圣的72般变化。

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  3. 与孙大圣一起翻着筋斗云直上南天门云端,在王母娘娘的蟠桃会喝的酩酊大醉顺便调戏下嫦娥。

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  4.在大洋中和各类热带鱼类身临其境的共舞,扮演下鲨鱼或者鲸鱼,过一下海洋巨无霸的瘾。

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  5.和巴顿将军一起重温历史上最长的一天---战火纷飞血与火交融的诺曼底登陆战场, -: ),

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  6.与南极企鹅握手/和北极熊摔跤

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  7.和贝利,马拉多纳,梅西同场竞技

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  8.等等继续展开想象力......

  上面这些是从通俗角度的可以想象的use case,是不是确实令人向往呢,哈哈,应该说VR技术和业务成熟后这些都不再是遥不可及的梦想了。

  今天聊主题是VR业务的应用场景,当然这仅仅是目前能够预见的场景,随着VR技术研发的不断进展,人们的想象力也会越来越丰富的,越来越多的有趣的业务会被挖掘和开发出来。

  首先简要回顾一下VR相关的三个概念:

  VR—应该大家都比较熟悉了,就是虚拟现实技术Virtualreality

  VR是利用计算设备将视觉和听觉的场景进行渲染和模拟来尽可能的模拟现实世界的技术,而这些所谓的渲染技术能够刺激人们的视觉和听觉的感官在VR应用限定的范围内尽可能地达到身临其境,提供给用户关于视觉,听觉等器官的模拟效果。最直接的和最刺激的效果就是所谓的“临场感觉”和“参与沉浸感”。这些东西都是通过计算模拟生成,都是假的。

  根据VR目前的状况,大多数用户需要戴一个头盔和一些附加的外设,这个头盔我们称为headmounted display (HMD),这个也是目前最为关键的VR部件之一,和提供模拟音频的耳机一起,这个HMD头盔是完全取代了用户的视野的模拟部件。可以说,最终用户对这个头盔HMD的使用感知部分的影响着VR的发展。

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  AR—又称为增强现实技术,Augmented reality

  AR技术是为身临某个环境的用户提供与其所处环境强相关附加的信息,人为加工的内容等来增强用户的感知。这些附加的信息和内容通常是可视,可听的。而且针对所处环境的直接观察的内容强相关,从而通过进一步渲染来达到增强的效果。需要提到的是AR和VR是相关联且非常相似的。

  通俗的说,AR是通过电脑处理将虚拟的相关信息应用到关联的现实世界,使真实世界环境和电脑虚拟出来的物体叠加组合在一起。也就是说和VR使用的所有听觉和视觉信息都是电脑处理出来的不同,AR采用的信息有真有假,真假叠加来达到“增强”现实的效果。

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  MR—混合现实,Mixed reality

  MR可以看作是对AR的一个增强型版本,包括增强现实和增强虚拟,通过合并现实和虚拟世界而产生的新的可视和可听化环境。在新的可视化环境里物理和数字对象共存,并实时互动。混合现实MR是在VR和AR基础上提出的概念,目前发展比较滞后,主要还是向可穿戴设备方向发展。

未来VR虚拟现实业务应用场景展望

  那么小结下这三种技术的特点如下:

  1.VR中所看到,听到和感受到的震撼场景都是电脑模拟出来的,都是虚假的信息。

  2.AR是真实的环境中和与其强相关的信息的结合产物,所以用户感受到的信息是有真有假

  3.MR可以看作AR的增强版,目前方兴未艾。

  目前的发展还是集中在VR上,本篇的主题也是介绍下目前VR的应用场景分类:

  第一类,事件广播/多播Eventbroadcast/multicast 场景

  这类结合了360度球面视频(spherical video),头部跟随(head tracking),3D音频等能力,VR为众多的事件提供浸入式视频消费体验。 这些事件可以是体育赛事,音乐会, 各类互动游戏,电视节目等。广播/多播Broadcast / Multicast事件是非常适合VR使用的事件,它能够为业界提供内容快速传递的商业模式。

  通过多播进行无限座位"Infinite seating"内容发布

  在事件信息捕捉获取一方,全向摄像头和麦克风及附属设备可以放置在某个座位上或者其他视野比较好的位置上,每个音频和视频捕捉设备能够发送明显的针对事件接收方的某个座位的特定体验。

  在"pay-per-view" (可以翻译成按场景收费)应用中,内容提供方能够根据不同的位置指定不同的价格供消费者/体验者选择。

  这类无限座位"infinite seating"的音频体验能够通过增加附加的音频资源来提供增强效果,这些附加的音频资源可以是解说员麦克风(commentator microphones), ball-kick麦克风以及来自拥塞现场的其他附加资源。无限座位"infinite seating"的视频体验可以通过提供类似动作重放,视频剪接等来增强效果。

  现场的体验效果可以根据个体体验者的位置变化而持续变换,这样就可以提供优化的视频和音频体验。下图是这个“infinite seating”多播使用场景的示意图:

未来VR虚拟现实业务应用场景展望

  通过多播业务发送到VR接收者(Event multicast to VR receivers)

  内容提供商能够为它的消费者发送全向的VR节目。此类VR节目的视频和音频通过多播同时发送到众多的VR消费者(VR节目接收者)如下图所示:

未来VR虚拟现实业务应用场景展望

  这类场景的相关信息会依据消费者的移动和位置的不断变化而不断的调整以提供优化的视频和音频体验。

  第二类,VR流量媒体 ,VR streaming

  这类业务用于用户通过配戴HMD观看VR点播视频。视频内容使用单播技术通过3GPP网络传送。用户可以通过改变头部角度来欣赏360度视频,并能够观看这类视频内的不同方位的视频。

  这类VR流媒体业务需要研究的方面还很多,比如:

  1) 使用可调整的360度视频流媒体格式进行内容传送时候,需要进行内容调整下列因素需要考虑:

  a) 网络环境的变动。

  b) 附属设备能力。

  c) 用户交互所选择的各个方向的场景内容。

  2) 在不影响用户体验和交互前提下,通过提升网络带宽效率来提高360度视频内容分发和流媒体技术传送。

  第三类,分发3GPP中360度A/V内容库(360 A/V content library)

  在这类业务中,AR业务提供商所能访问的360度A/V内容库是一个各类格式内容的混合体,比如终端用户产生的各类内容,文档,丰富的视频以及体育事件的一些亮点内容等。一般来说这个内容库每天都会更新。而在用户与这类内容库进行交互的时候会根据用户行为变换需求的场景。内容提供商也可以把内容分发给移动设备。

  内容提供商能够访问原始数据并可以根据需求进行编解码到需要的格式。这些原始数据包括各类不同的VR内容:

  - 对于视频video:

  - 提供360度视频以及360度的子集视频内容。

  - 单声道视频。

  - 立体声视频。

  - 原始内容包括:

  - 原始内容,可以是原始未压缩内容或者高质量格式资源。

  - 基本的VR内容:比如4k x 2k (ERP), 8 or 10bit, BT.709,30fps 等

  - 高质量内容:比如8k x 4k (ERP), 10 bit, 可能的高质发送特性和颜色转换以及高帧速率内容。

  - 对于音频:

  - 浸入体验的空间音频内容,通过下列格式提供:

  - channel-basedaudio;

  - object-basedaudio;

  - scene-basedaudio;

  - 或者上面的集中类型的组合.

  内容的下载

  VR内容提供商通过HTTP来发放VR内容并在下载完毕后通过设备进行回放。在这个环节上提供商需要能够确认最终用户下载的是他们能够解码并渲染的内容以提升体验。

  非实时的MBMS VR内容分发

  很多设备支持MBMS传送业务。VR内容提供商可以和运营商协商为MBMS发送业务事先为移动设备进行缓存相应的内容。所以这里需要强调的是提供商需要确认把尽可能多的MBMS内容通过这个方式发送给尽可能多的有这类能力的消费者。

  第三类,通过HMD消费的实时AR业务

  就是通常所说的3GPP网络直播业务,这些业务的内容包括流媒体内容,MBMS发送内容,各类混合内容。

  第四类,社会电视节目和VR节目

  通俗说就是通过AR设备体验各类平时电视里的电视节目。这里需要强调的是各类电视节目的360度视频体验和动态调整优化后的AR体验。

  第五类,电影院VR应用场景

  使用交互式和线性的电影院体验都可以引入AR体验,观看者能够体验并能够和电影故事情节进行交互。VR的沉浸式体验能够为这类场景提供全新的感受。

  这里的电影院VR分为两类:

  --Linear cinematic VR:

  --Interactivecinematic VR

  第六类,采用VR的学习应用场景

  VR能够在学习应用中提供多个变化的交互内容。课程能够采用360度视频和音频来提供高水平的浸入式体验并辅助学习。学生也能够看到其他同时参加该课程学习的学生。

  第七类,VR呼叫场景

  360度视频的呼叫,多个参与者可以通过VR呼叫业务来体验浸入体验式的呼叫。比如两个团体相互进行通信时候,其中一个团体从家中呼叫另外一个正在海滩的团体,这样呼叫的参与者就可以采用全向镜头和3D音频麦克风来互相体验VR呼叫了。

  第八类,用户发起的VR使用场景

  这类应用场景比如:

  --用户使用360度视频和音频记录

  --用户发起VR实时视频- "See what I see"

  第九类,虚拟世界通信

  这类应用场景比如:

  --In-GameCommunications

  --Virtual Meeting Place

  第十类,基于HMD的传统内容消费体验(HMD-based)

  这类场景和360度视频和音频格式不同,浸入式体验将不再通过发送的媒体本身在提供而是通过应用自身产生的场景来提供。具体的应用场景比如:

  --Private TV

  这类TV channel 能够映射到360度环境中并呈现给体验者。

未来VR虚拟现实业务应用场景展望

  --Floating mosaic

  如下图所示,体验者能够通过HMD浏览各类小型模拟屏幕并能够通过改变头部的角度来观看转换的其他频道。

未来VR虚拟现实业务应用场景展望

  第十一类,AR 增强电视(Enriched TV)

  通过HMD看电视时候,如果电视内容通过虚拟屏幕进行了渲染,那么立体环境的背景就会出现360度的场景,而观看者此时可以激活相关功能来现实附加的信息,比如下图所示:

未来VR虚拟现实业务应用场景展望

  第十二类,VR视频中的高亮区域应用

  这类场景包括了:

  --Initial view point for on-demandcontent

  --View point for random tuning in

  --Director view from artistic intent

  --Region-of-Interest (RoI)-driven contentconsumption

  下图显示了全浸入模式下(上面的图)的RoI驱动的两种场景,类似应用可以从平板/智能电话或缺这些内容,也可以从虚拟剧场(VR,底部图)获取。这两类场景的转换应该是平滑的。

未来VR虚拟现实业务应用场景展望

  可以说人们的想象力是无限的,而这些丰富的应用场景以及越来越多的丰富应用正在随着网络平台的能力提升而变成现实并走入人们的生活。期待着5G和VR的成功。


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