12.24 老生常談:2020年VR市場能火麼?

時間過得飛快,馬上來到了慣例的年終總結時間,隨著行業發展,越來越多人對VR/AR技術本身不再陌生。但是,大環境、技術成熟度等因素影響著行業

通過本篇文章,讓我們從技術、產品、趨勢等方面對明年的行業發展做一個粗糙的判斷,同時我們非常歡迎業內同行在文章下留言說出你對於明年的看法。

分辨率

明年三巨頭應該都會更新旗下的旗艦產品,屏幕分辨率的提升應該是最刻不容緩的部分。從現有技術狀態來看,在注視點渲染技術普及之前,4K分辨率應該是所有VR設備廠商最現實的選擇。儘管廠商早在兩年前就推出了VR眼球追蹤套件,但精度和延遲似乎仍不足以確保注視點渲染的最終效果,當然這不僅是硬件上的問題,還需從GPU底層及軟件上進行配合才能實現。

老生常谈:2020年VR市场能火么?

另外,8K分辨率屏幕以及隨之而來的眼球追蹤模組的高成本也是一個問題,PIMAX的VR頭盔已經賣到了1000美元以上,這顯然不是普通用戶能承受的價格。

預計明年的高端VR設備會實現4K以上分辨率及基於眼球追蹤的注視點渲染技術,而中低端產品(主要是一體機)會開始普及4K分辨率。

AI技術與超高清視頻相結合,AI的深度學習、多幀學習、人臉識別技術為視頻圖像解析提供大數據分析研判、智能分析、自動分析的能力,減少了成本消耗;4K超高清給AI帶來了更清晰的圖像資源和更多的海量數據,提升了其訓練算法模型的準確度,二者能夠相輔相成。

超高清視頻、VR都是5G時代的現象級應用,超高清和VR的結合,是技術迭代、體驗升級催生出的新商業模式,未來將促進超高清視頻產業生態、VR硬件技術走上成熟。

刷新率

很多手機都有已經開始使用90Hz屏幕,而且預計明年三星可能會使用120Hz屏幕。

高端VR產品的刷新率都已經做到了90Hz以上,PSVR甚至達到了120Hz,而中端產品的主流刷新率在75Hz左右。

人眼對畫面刷新速度的感知遠遠超過100Hz,手對延遲的感知低於50毫秒(每秒超過200幀),因此,繼續提升刷新率仍然是避免暈眩的最有效方式,在高端手機都已經開始普及120幀的情況下,明年新發布的VR產品的刷新率應該會普遍超過100Hz。

FOV

人眼雙眼重疊視角大約為110度,大部分VR設備的視場角基本就定在了這個數字,但人眼完整水平視角超過200度,垂直視角超過150度,這就導致戴上VR頭盔後,眼睛周圍會存在一圈黑色區域,感覺像是透過一個洞口在看虛擬世界,也就是所謂的潛望鏡效應。

不過盲目擴大視場角也存在問題,首先現有無論哪種透鏡方案在擴大視角後都會使邊緣畫面扭曲的問題變得更加嚴重;同時,視場角擴大的同時,如果不同步提升分辨率,分配到每一度視場內的像素數會減少,畫面清晰度反而會下降。

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鑑於擴大視場角仍存在一些問題,我認為明年的主流VR產品仍然會在110度左右徘徊,部分產品可能會嘗試150度左右的視場角。

定位技術

目前,Inside-out技術已經逐步成熟,儘管目前在定位精度上相比外置空間定位基站仍有一定差距,但後者的缺陷足以掩蓋這一點優勢,外置空間定位不僅對空間有一定要求,而且無論設置還是每次啟動過程都相當繁瑣,嚴重影響到VR產品的普及。

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就我所關注的已經發布或即將發佈的新VR產品,基本都支持不依賴外部定位基站的inside-out定位功能,從而僅依賴頭盔本身即可實現6DOF定位能力(三維朝向+三維空間)。

數據傳輸標準

今年已經有多個品牌的Wifi6標準的路由器已經開始發售,其中對於VR而言最重要的一個標準是運行在60GHz的802.11ad無線通信協議,該協議提供了高達7Gbps的傳輸速度以及低於10ms的延遲。

目前 4G 的平均下行速率為 25Mbps,上行不足 10Mbps,而目前家庭平均保障帶寬僅 37.5Mbps,Wi-Fi 時延高達 20-200ms,不能夠滿足雲 VR 的需求。

在接入網方面,5G 、Wi-Fi6 、10G PON 有望在五年內成為面向虛擬現實業務的主流傳輸技術。Wi-Fi 技術相對成熟,可實現 VR 終端的無繩化。固定寬帶光網絡目前可以支持 1Gbps-2.5Gbps 的帶寬接入,能夠滿足少量 VR 用戶承載,未來將升級到 5G-10G。未來 5G 的目標網可為每用戶提供隨時隨地平均 100Mbps 的無線接入服務,為 VR 業務提供極致體驗。

重量

目前影響VR頭盔佩戴舒適度的最大問題就是-重,如果是必須連接PC的純輸入輸出VR頭盔或許還有一些減重空間,如果是一體機,則主機、電池等都是無法擺脫的重量來源,尤其是電池,幾乎是所有配件中最重的部分。

如果將主機及電池和VR頭盔剝離,那就必須用線連接,也就是和PC用VR頭盔同樣的形式,這樣在產品設計上的難度就會大幅提高,此時,就可以在頭盔和主機中集成802.11ad無線通訊模塊來進行互相通訊。當然,這樣一來,在遠距離無離充電技術沒有商用之前,VR頭盔中就必須包含電池,不過,去掉了運算單元帶來的負累,電池容量可以大幅降低。對於一體機而言,這仍然是相當可觀的減重措施,而對於PC用VR頭盔而言,儘管增加了額外的一點電池重量,但相比於能夠獲得前所未有的活動自由度而言,這點犧牲顯然是值得的。

Cloud VR

Cloud VR 的解決方案通過將雲計算、雲渲染的技術應用到 VR 業務中,藉助高速穩定的網絡,將雲端的顯示輸出和聲音輸出通過壓縮後傳輸到用戶的終端設備,實現 VR 內容上雲、渲染上雲,實現 VR 頭顯的無繩化和輕量化,更容易被用戶所接受,有效解決 VR 發展的痛點。

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Cloud VR 處理主要包含雲渲染及流化,終端二次渲染以及刷新顯示兩個過程。Cloud VR終端進行動作捕捉並將捕捉的動作信息經過網絡傳到雲端,雲端完成邏輯計算並渲染生成實時畫面,再經過編碼壓縮後,以視頻流的形式通過網絡傳輸至終端進行解碼的過程。由於比本地 VR 引入了網絡傳輸、編解碼的環節,時延增加,很難滿足 MTP<20ms 的時延要求。在端雲異步渲染方案中,完整的渲染分到雲端和終端分別完成:雲端進行基礎渲染,終端進行頭部渲染,該技術下雲渲染及流化,終端二次渲染及刷新顯示這兩個過程從串行處理分離成並行處理。從而滿足 MTP<20ms。

第三方設備

與VR設備搭配的各種第三方產品中,最令人期待的應該就是觸摸類設備了,此類設備幾乎與VR設備本身同步就開始了研發,但相比於視覺和聽覺的模擬而言,觸摸的模擬顯然要難得多。因此直到今天,市場上仍然缺乏相關產品。

現有VR控制器最大的問題就是無法再現真實環境中的互動體驗,當你想要拿起虛擬世界中的一個易拉罐時,點擊按鈕而不是用手去握的體驗總是顯得彆扭。

不過值得欣慰的是,儘管觸摸類產品仍未達到上市標準,但多個相關研究組織的進展已經進入中後期階段,例如VRgluv、DextaRobotics(岱仕科技)的Dexmo、HaptXGloves等,有望在未來一兩年內看到相關產品問世。

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行業分析

與2018年相比,2019年虛擬現實投融資進入新一輪的增長熱潮。2019年1-8月份全球虛擬現實產業融資額達到250.3億元,已超過2018年全年212億元的融資總額。相比2018年AR領域佔虛擬現實產業投融資的20%,2019年上半年AR領域的佔比已經上升到了60%,AR領域投融資的激增引領了2019年虛擬現實投資的強勢增長。AR領域投資主要流向硬件領域的芯片、光學模組等方向,顯示技術的視網膜投影、光波導顯示等方向,軟件領域的AR服務平臺、AR雲SDK等方向,內容領域的遊戲、行業應用、內容創作平臺等領域。

虛擬現實產業鏈包含硬件、軟件、內容製作與分發、應用和服務等環節。

硬件環節包括虛擬現實技術使用的整機和元器件,按照功能劃分可分為核心器件、終端設備和配套外設三部分。核心器件方面,包括芯片(CPU、GPU、移動SOC等),傳感器(圖像、聲音、動作捕捉傳感器等),顯示屏(LCD、OLED、AMOLED、微顯示器等顯示屏及其驅動模組),光學器件(光學鏡頭、衍射光學元件、影像模組、三維建模模組等),通信模塊(射頻芯片、WIFI芯片、藍牙芯片、NFC芯片等)。終端設備方面,包括PC端設備(主機+輸出式頭顯)、移動端設備(通過USB與手機連接)和一體機(具備獨立處理器的VR頭顯)。配套外設方面,包括手柄、攝像頭(全景攝像頭、)、體感設備(數據衣、指環、觸控板、觸/力覺反饋裝置等)。

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軟件環節是虛擬現實技術使用的軟件,包括支撐軟件和軟件開發工具包。支撐軟件方面,包括UI、OS(安卓、Windows等)和中間件(Conduit、VRWorks等)。軟件開發工具包方面,包括SDK和3D引擎。內容製作與分發環節是虛擬現實技術中場景的數字表達,包括虛擬現實內容表示、內容生成與製作、內容編碼、實時交互、內容存儲、內容分發等。內容製作方面,包括虛擬現實遊戲、視頻、直播和社交內容的製作。

分發方面,包括應用程序應用和服務環節是使用虛擬現實技術來提供應用和服務,包括製造、教育、旅遊、醫療商貿等。

當VR成為潮流時,將會帶動整個產業鏈的快速發展,國內大廠相繼推出高端整機產品,VR頭顯無線化趨勢也愈發明確頭顯無線化趨勢愈發明確。

VR推頭顯產品進入硬件升級迭代期,行業應用助推AR產品需求增長。VR頭顯方面,HTC、Oculus等產商相繼發佈升級版硬件產品,新一代產品屏幕分辨率向單眼2K邁進,視場角超過100度,在自由度、刷新率、重量等方面也完成了升級改造,用戶使用沉浸感越來越強。AR硬件方面,隨著光導波、MicroLED等技術的發展和製造、設計、消費等領域行業應用需求的推動,AR眼鏡進入快速發展期,2019年以來新品頻出,國外的Snap、寶馬等企業推出了自有的AR眼睛產品,國內的0glasses、影創、Rokid、nreal等也發佈了高性能的AR眼鏡產品。

5G將有效改善VR/AR帶寬、時延雙敏感的應用痛點,優化適配各類網絡傳輸技術,彌合潛在技術斷點,探索消費級應用新方向。5G建設的進行,新產品和新技術的不斷成熟,VR/AR再度獲得高度關注,產業和投融資市場以一種更為理性的角度去看VR/AR產業。

5G主要是室外移動場景,也就是無線基站到移動終端一側,而千兆帶寬+Wi-Fi6為室內固定場景。二者共同為VR/AR提供更優的管道。本地VR受到用戶體驗與終端成本的制約,CloudVR能夠解決主要痛點,實現設備輕量化和低成本。

根據最新發布的《IDC全球增強與虛擬現實支出指南》顯示,至2020年,全球AR/VR(增強與虛擬現實)市場相關支出規模將達到188億美元,較2019年同比增長約78.5%。在此基礎上,全球AR/VR產品與服務的相關投資也將持續高速增長,在預測期內(2018-2023年),5年的CAGR(複合年均增長率)將達到77.0%。

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中國市場的AR/VR技術相關投資將於2020年達到57.6億美元,佔比超過全球市場份額的30%,成為支出規模第一的國家。其次是美國51億美元。西歐與日本僅次於中國和美國,分別於2020年達到33億美元和18億美元。

IDC預計,商用領域的行業將在全球AR/VR相關的技術投資中保持領先優勢,從2020年的佔總支出比例不足50%將增長至2023年的68.8%。同時,中國商用領域的AR/VR相關投資也將保持增長態勢。

IDC預測,至2020年,中國市場商用領域的應用場景中,支出規模最大的兩項為培訓和工業維修。而在消費者領域,支出規模最大的場景為VR遊戲和VR視頻,其整體應用場景的總支出佔比將逐漸下降,增長速度較商用領域也將放緩。公共部門方面,支出規模最大的場景為360度教育視頻,整體佔比與增速保持平穩狀態。

賽迪預計到2021年,遊戲應用市場規模將達到206.4億元,佔比37.9%。中國VR/AR教育應用將達到50.6億元,市場佔比9.3%。

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預計到2023年,全球VR設備年出貨量超過3500萬,AR進展將慢於VR,到2023年全球出貨量也將超過3000萬。從終端形態來看,一體機VR將逐步超過PCVR成為最大的市場。

2020年明星產品

PICONEO2

PICO將在下個月的CES上發佈旗下最新的VR頭盔產品PICONEO2,目前關於該產品的相關資料還很少,目前僅知道採用inside-out定位技術,並可同時追蹤雙手控制器。這意味著與前代搭配的NOLO定位基站被徹底拋棄。

不過從官方發佈的演示動圖看,電池仍然位於後部頭帶,這意味著你仍然無法躺著使用。

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PIMAX

PIMAX前不久剛發佈了8K系列的改良產品8KX和8K+,暫時還沒有公佈下一代的產品計劃,從產品參數來說,第一代8K即已完全覆蓋人眼視場角,如此高的分辨率在業內似乎也是獨此一家,下一代的改進方向無非就是無線化和繼續提升分辨率了。

8K分辨率雖然已經非常高,但由於視場角相比傳統VR設備提高了一倍,實際每度視場內的像素密度和PICOG24K差不多,如果需要進一步提高清晰度,徹底擺脫晶格感,16K分辨率是必須的。

如此高分辨率下必須引入高精度低延遲眼球追蹤技術,在硬件上支持注視點渲染,否則對GPU的負載將是一個重大災難。考慮到小派歷來的堆料傳統,在下一代產品中直接採用16K屏幕並支持注視點渲染應該是大概率事件,發佈時間應該在2020年底或2021年初。至於價格。。。。。。應該也不會低。

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OculusRift2和HTCVIVE2

HTC目前的重點是VIVEPRO和COSMOS,後者可以連接手機,事實上相當於剝離了主機的一體機。這裡說句題外話,未來主機與傳感器、屏幕等整合在一起的一體機類產品應該會逐漸消失,VR頭盔會逐漸過渡到同時支持不同架構的主機這條路線上,也就是我在“無線技術”標題下所講的那樣。

Google在今年上半年剛推出了RiftS,一個小幅改進的版本,據官方公開的表述,Rift2的技術跨度太大,上市仍需時日。

我們預計VIVE2和Rift2應該會在差不多的時間公佈,如果不出意外,我們應該會在明年第三季度前獲得相關訊息,inside-out及注視點渲染是不用擔心的,最讓人期待的是能否搭配觸摸類控制器,從而使體驗獲得質的突破。

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PSVR2

很遺憾的是,除了Sony官方承諾VR將是PS5的重要組成部分之外,我們還無法獲得任何關於下一代PSVR的相關信息。不過鑑於Sony一向的務實作風,對於PSVR2的硬件特性,我們可以做出一些合理的推測。

例如4K級別的分辨率以及110度的視場角,刷新率應該仍然維持在120Hz。

PSVR2的研發想必早已開始,考慮到其最接近大規模普及的娛樂產品的定位,需要確保體驗時的萬無一失,很可能仍然採取有線連接的方式,當然,由於在一開始就考慮到與主機的整合,線材數量應該會減少。另外受到成本的限制,初期注視點渲染技術應該不會被加入。

針對各個廠商來說,自2016年VR暴發後已經經歷了將近2年的低谷期,雖然2019年VR再次讓大家看到了希望,但是在5G的面前,VR仍作為一個小眾出現。5G可以為VR/AR帶來的優點,雖可推動VR/AR發展,終究需要VR/AR技術成熟。在國家等政策面前,VR/AR扶持政策遠不如5G,如果想要VR/AR在2020年再次爆發,政府扶持力度也將會對VR/AR產生影響。

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明年將要發佈多款VR頭顯,廠商對於整個行業的發展更是有著巨大的推動作用。對於AR而言,面向C端的產品少之又少,國內AR廠商太平洋未來科技CEO曾表示在2021年是面向C端的時機,明年可能會仍繼續面向開發者。

總結

從近兩年的發展來看,VR設備的技術路線正在走向成熟,未來幾年,VR產品將和智能手機一樣,逐步進入同質化競爭的格局,在這種情況下,誰能率先推出更高性能的低價產品,誰就更有可能佔領更大的市場份額從而奠定難以撼動的行業地位,從這點來說,國內的VR企業們似乎更有優勢。

另一個影響VR因素的是AR,在發展方面而言,AR可能會更受消費者的歡迎,對於體驗過AR的用戶來說,他們更加相信AR將優先於VR落地。在未來幾年,AR面向C端的產品將會如泉水一般湧現,2023年蘋果AR眼鏡或將面世,屆時造成的影響將如iPhone對手機行業的影響一般。


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