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2018年全球VR/AR行業發展現狀分析:5G有望助力突破AR/VR發展制約因素[圖]

2019年11月05日 14:34:16字號:T|T

    一、5G有望助力突破AR/VR發展制約因素

    VR:虛擬現實技術,提供真實世界的數字化再現,往往通過頭戴式顯示器獲得。與之有關的場景主要有游戲、娛樂、訓練、教育、治療等。

    AR:增強現實技術,在現實世界基礎上疊加提供虛擬元素,將數字元素與現實世界混合以提升沉浸式體驗,與之有關的場景主要有醫療、教育、商務和安防等。

    AR/VR的主要技術架構為近眼顯示、感知交互、網絡傳輸、渲染處理與內容制作五類。目前VR/AR技術尚處于部分沉浸階段,只有實現這五大技術的關鍵指標突破,才可以實現深度直至完全沉浸。

虛擬現實沉浸體驗階梯

數據來源:公共資料整理

    相關報告:智研咨詢發布的《2020-2026年中國AR/VR行業市場前景規劃及銷售渠道分析報告

    渲染處理:痛點在于渲染能力的缺乏無法滿足用戶較高的體驗需求。1)渲染負載要求高,部分沉浸要求渲染負載達到4k超高清電視每秒像素吞吐量,而完全沉浸級則需要再提高五十至數十萬倍。2)時延要求高,需要及時反饋,目前虛擬現實MTP時延要求低于20ms。3)需要通過注視點渲染、深度學習渲染與混合云渲染等技術提升精細化渲染質量。

虛擬現實與傳統內容的渲染負載對比參考(萬像素每秒)

數據來源:公共資料整理

    5G技術作用:在降低時延與云渲染方面具備促進作用。5G端到端時延降至1ms,更加符合渲染處理的低時延需求。5G高帶寬低延時網絡可以觸發云渲染與混合渲染的廣泛應用,通過5G大幅提升的云技術將加速GPU云化進程,提升云計算能力,使得低配頭顯的強渲染能力成為可能,提升效果的同時進一步降低終端購置成本,推動用戶規模增長。

虛擬現實渲染處理技術路標

-
2019-2020
2021-2025
2025年以后
內容
4k分辨率,90FPS
標配ATW/Multiview,注視點渲染開始成熟,硬件廠商不斷優化GPU,使之滿足移動平臺功耗需求
8k分辨率,120FPS
實時光線追蹤日漸成熟,隨著5G部署,低時延/高帶寬網絡觸發云渲染與混合渲染廣泛應用,深度學習渲染逐漸成熟
16k分辨率,240FPS
畫面視覺保真度提高,實時路徑追蹤與光場渲染逐漸成熟
硬件
渲染專用芯片出現,前期采用多核DSP/FPGA或簡單SOC嘗試
渲染專用硬加速芯片/IP逐漸成熟

數據來源:公共資料整理

    網絡傳輸:要求帶寬、使用移動性、時延效率等指標的提升改良。1)在接入網方面希望進一步提升網絡傳輸效率與移動網絡的傳輸速度。2)在承載網方面對帶寬、時延、丟包率提出更高要求。3)在數據中心方面要求更大數據流處理與更低業務時延。

    5G技術作用:5G大大促進了虛擬現實網絡傳輸領域的發展。5G網絡所擁有高速率、低時延的特性大大提升了虛擬現實對移動性、低時延性的需求。5G連接數密度和區域流量容量均有顯著提升,大大提升了虛擬現實多任務處理需求,提升用戶體驗。

虛擬現實網絡傳輸技術路標2019-20202021-2025

-
2019-2020
2021-2025
2025年以后
接入網
10ms家庭8k承載2*2/4*480MHz11ac
5ms12kVR業務承載4*4/8*8160MHz11ax802.11ad/802.11ay
5ms24kVR業務承載802.11ay
-
10GPON
50GPON
面向eMBB場景的5G首波商用
3GPP完成R16標準制定。滿足全部IMT2020提出的5G網絡發展目標和應用用例需求。實現5G商用。
-
承載網
網絡層次簡化
邊緣計算部署
數據中心
被動堵塞控制+主動堵塞控制演進
主動堵塞控制
應用需求為中心的堵塞控制
監控運維
手工運維:基于用戶投訴觸發的被動性運維,初步發布VRQoE標準
自動化運維:基于VRMOS及網絡KPI地圖實現自動化運維
智能運維:基于AI和大數據實現無人值守的運維
投影編碼傳輸
360全景視頻+HVEC(H.264)
Freeviewvideo+FVC(H.265)
Pointcloud/lightfieldcoding

數據來源:公共資料整理

    二、5G普及前VR/AR穩步發展

    2018年全球虛擬現實市場規模超過700億人民幣,同比增長126%。其中VR整體市場超過600億元,AR整體市場超過100億元,預計2020年全球虛擬現實產業規模將超過2000億元,其中VR市場1600億元,AR市場450億元,預計2017-2022年全球虛擬現實產業規模年均復合增長率超過70%,VR為占據主體地位,AR增速顯著。

全球虛擬現實市場規模

數據來源:公共資料整理

    AR眼鏡與VR頭顯為目前虛擬現實技術主要終端產品。根據數據,我國2018年頭顯設備總出貨量仍保持增長,AR頭顯出貨3.2萬臺,VR頭顯出貨116.8萬臺,合計達120萬臺。2019Q1AR出貨量為0.43萬臺,出現一定下滑,VR出貨量同比增長17.6%至27.03萬臺。總出貨量同比增長15.1%至27.46萬臺。預計2023年中國總出貨量將達到1871.5萬臺,VR頭顯設備達1050.1萬臺,AR頭顯設備達821.4萬臺。

中國VR、AR出貨量

數據來源:公共資料整理

    2018年全球虛擬現實終端出貨量約為900萬臺,若全部為頭顯設備,則中國出貨量占比為13.3%。預計2022年終端出貨量為6600萬臺,2018-2022年復合增速為65%。

全球VR、AR出貨量

數據來源:公共資料整理

    VR/AR軟件、硬件等多個領域都獲得了大量融資。其中VR主要以應用具體領域為主,AR主要以終端產品為主,還有大量在虛擬現實領域進行技術攻關的公司獲得了融資。

    產業鏈向軟件端發力,行業應用占比逐漸提升。VR/AR產業鏈主要包括硬件、軟件兩大板塊。其中硬件領域有通信網絡/云控平臺和終端/關鍵部件,軟件領域有內容生產系統和內部應用。

虛擬現實產業結構

內容應用
通信/云控平臺
終端/關鍵器件
內容生產系統
文化娛樂
通信網絡
VR/AR整機
開發環境/工具(操作系統、開發引擎、SDK)
教育培訓
允控平臺(CloudVR)
感知交互外設
采集系統(360視頻、拼接縫合、3D重建、光場)
工業生產
-
芯片
-
醫療健康
-
顯示
-
商貿創意
-
傳感
-

數據來源:公共資料整理

    目前,VR/AR領域產業結構仍以硬件設備為主,2018年整機市場規模占比最高,達45%。隨著未來VR/AR技術的普及以及硬件價格下降,軟件應用的市場規模將快速上升,預計2022年行業應用將出現快速擴張,達到19%,大眾應用保持相對穩定,而相關硬件的市場規模則相對下降。

全球虛擬現實產業結構

數據來源:公共資料整理

    三、VR/AR或成5G下特色服務

    VR有望隨著5G復興。韓國5G商用69天即突破100萬用戶,其中VR用戶占比45%。VR/AR成為首批5G應用。運營商已經成功地將AR和VR內容用作B2C5G服務的引人注目的應用,AR/VR等能體現5G優勢的特色業務對推動5G發展具有重要作用,韓國運營商LGU+的5G市場份額比其在韓國的整體零售市場份額高出9%,這得益于其對AR/VR內容的重視;2019Q2韓國每位5G用戶每月平均使用24GB流量,而4G為9.5GB,3G僅為0.5GB。其中,AR/VR服務占5G網絡流量的20%。

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