文/VR陀螺 万里
最近陀螺君翻到了一篇2018年发布的文章,里面提到了一个观点,5G+VR在未来数年内都不会有太大起色,一方面在于5G基站的建设速度,另外一方面在于超高清VR视频观影需求不高。
现在回看,文章分析得其实十分客观,当前超高清VR视频的确难以盘活5G+VR,只不过这并非故事的终点:此前容易被人忽视的应用场景——VR大空间,它自去年开始大放异彩,并让5G这项技术受到了更多人的关注。
本文将聚焦于VR大空间背后的串流解决方案,并从成本、性能、体验等几个维度讲解这几种方案的优势以及差异。
《风起洛阳》,图源:网络
从VR背包讲起:最成熟的VR大空间内容传输解决方案
VR背包的历史其实可以追溯到2016年以前,这几乎是一种伴随着PC VR出现的全新PC硬件形态:将PC主机设计成背包这种可穿戴形式,可进一步减少PC VR繁杂线缆的束缚,并让头显产品能够适应更多移动使用场景。
早些年间,联想、惠普、戴尔等厂商均推出过VR背包等相关产品,在硬件层面,这类产品往往会在显卡、散热、供电、人体工学等方面进行针对性优化,当然,由于VR背包属于特种PC,售价相较于普通电脑产品也会更贵。
现如今,索泰是少部分仍在关注VR背包业务的厂商之一,下图是索泰于去年推出的VR背包索泰ZOTAC VRGO 4.0,产品重量5.2kg,采用i7-11800H CPU,可以选配RTX A2000或RTX A4500 GPU,并配备了“大容量快充电池+12V DC供电口”方案,一次充电可以提供50分钟的续航时间,而内置电池也采用了可拆卸式设计。目前该产品已经为《消失的法老》、《身临极境→南极起航》等VR大空间项目提供了技术支持。
相较于WiFi等无线串流解决方案,VR背包+头显方案有着最低的时延以及最好的稳定性,由于其性能不俗,也成为了画质党的优先选择。不过VR背包方案的“硬伤”也不言而喻,一方面,想要背着VR背包体验完一场30分钟以上的VR大空间内容仍是一个不小的负担,不然早些时候游戏本用户也不会被调侃为“习武之人”。
此外,VR背包只能单人单用,这会极大推高前期运营成本。这里以2023年《消失的法老》上海站为例,其采用ZOTAC VRGO 4.0+Vive Focus 3的组合,粗略估算两者售价分别为3300美元、1300美元,因而单人体验成本约为32830元。另有数据指出,《消失的法老》现场投入了80套头显加背包设备。
早期VR体验馆的一些装备情况,图源:网络
WiFi串流:VR大空间体验与性价比综合之选
由于VR背包方案无法提供极致的体验,市场其实很早就开始将目光转向无线串流解决方案,并经历了多年探索:如2016-2017年间,QuarkVR、Nitero、TPCast、IMR、KwikVR等企业相继公布了其无线VR解决方案;2018年,HTC VIVE曾为VIVE Pro带来了无线升级套件,借助WiGig技术(采用的是60GHz)可以实现高速无线数据传输;在国内,专注于高性能PC VR的小派科技也曾于去年发布了60G Arilink无线串流模组。
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现如今,基于WiFi串流的VR大空间成为了PC VR内容运营的绝对主流,位形空间 CEO 彭俊熙告诉VR陀螺,如果VR大空间采用渲染服务器方案,主要包含VR背包、WiFi串流、5G串流等方式。“从我的观察来看,前两种方式占比达到80%以上。”
谈及WiFi串流,里面有几项值得关注的指标:传输码率、并发路数以及时延。关于传输码率,它直接影响到终端用户的观看画质,并发路数决定了VR大空间可以支撑多少人同时在线体验,时延则决定了体验的流畅以及稳定性,在工作时这几项指标又会互相影响。
彭俊熙指出,“基于WiFi 6,如果在同场优化做的比较好、再加上现场WiFi信道是干净的情况下,理想情况下我们测得在30Mbps的画质条件下大概可以支撑30路的体验。”
中兴通讯XR产品市场总监江洪峰告诉VR陀螺,此前团队在测试时,基于云渲染+WiFi串流的情况下,在无线环境良好的情况下,采用WiFi6 5.2GHz等频段传输60Mbps高清码率内容大概可以支撑不到10路的用户体验。
值得一提的是,目前在VR大空间的WiFi串流解决方案中,WiFi 6仍是主流,随着WiFi-6E、WiFi 7的普及,彭俊熙认为能够进一步改善VR大空间WiFi串流的并发路数问题。(注:国内WiFi-6E/WiFi-7缺失6GHz频段,最高只能支持到240MHz信道带宽,相较于“满血版”最高传输速度会有一定削减,国内WiFi 7最高传输速度理论值可达30Gbps。)
对于时延问题,彭俊熙提到目前本地服务器+WiFi方案时延可以控制在60ms左右,如果上云可能会多出约10ms时延,不过它们均已能够胜任日常VR大空间体验。
综合来看,本地WiFi串流无疑是继VR背包之后的一次重要升级,它能让游客脱离背包的束缚,获得更为沉浸的体验。某方面而言,体验无线化,其实也能进一步扩大受众群体,如吸引更多青少年或者行动不便的老年群体。
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5G:基于WiFi串流的一次升级迭代
本地服务器+WiFi串流解决方案能在一定程度上提升VR大空间的游览体验,但是WiFi串流同样存在着自身不足。彭俊熙坦言,前面所提到的30路是一个理想指标,由于WiFi串流方案在体验时不可避免会碰到各种干扰问题,所以实际体验过程中会有所折扣。
江洪峰表示,我们WiFi所使用的是开放频点,而我们的生活环境中本来就充斥着各种WiFi信号,随着外部信号的干扰增加,可能会使得WiFi性能劣化,关于这点在展会等场景下感受尤为明显。“对于VR大空间体验,(基于WiFi)可能前期测试的时候,可以支持到譬如8路,但后面实际运营的时候,由于干扰等原因,却发现支持的并发业务路数达不到理想的预期,这些都是有可能发生的。”
而对于5G技术而言,它具有高并发流量以及低时延的特性,恰好可以为多人在线、对时延高度敏感的VR大空间体验提供技术支持。此外,5G背后的频段属于授权使用频点,可以提供更加稳定的网络传输。因而对于部分想要支撑更高同场人数的VR大空间场馆而言,5G方案将会是WiFi很好的上位替代。
近年来,围绕5G+VR大空间,海内外很多厂商也曾有过一些技术展示,如2022年法国电信Orange在MWC 2022期间联合Emissive(《消失的法老》背后的内容团队)进行了基于5G串流解决方案的《永恒的巴黎圣母院》的演示,团队将以往VR大空间所需要的本地计算迁移到云端,最终通过5G技术将渲染后的画面传输到头显。在本次概念验证中,团队在非独立5G网络上实现了30毫秒的低延迟,团队认为,“如果后续过渡到独立5G,应该可以将延迟率提高5毫秒。”
今年7月在China Joy期间,当红齐天集团联合中国移动、中兴通讯、高通以及小米展示了五方携手打造的5G-A毫米波专网大空间沉浸式XR游戏项目体验,里面用到了Xiaomi 14 Pro智能手机毫米波测试版机型、中兴通讯的超大带宽毫米波设备以及中国移动的基于5G-A的XR云边端解决方案等。有关资料介绍指出,该方案“平均空口时延低于10ms,并可支持超过50路VR用户同时在线。”
今年9月,5G-A VR大空间沉浸剧场项目——幾米绘本元宇宙戏剧正式发布,项目由中兴通讯、中国电子云、域上和美集团、四川电信联合打造。相关推文中指出:在使用轻量化装备的同时,可保障游客高沉浸的体验,剧场同时可容纳超过50人以上同场体验,全天可接待超过800人次。
江洪峰告诉VR陀螺,“使用5G-A技术,如果以60Mbps的码率传输,一个基站可以支持超过50路的并发接入。”
基于5G方案的种种优越特性,对于后续一些需要用到超大场地,并且对于内容以及同场人数具有较高要求的VR大空间体验而言,5G可能是目前相对完美的内容传输解决方案。
一体机渲染方案:VR大空间价格下探的关键
无论是前面所提到的VR背包,又或者各种无线串流解决方案,其背后所解决的核心问题均为如何在不影响体验的同时给头显设备带来需要依赖高算力的内容体验。早些时候VR终端由于算力薄弱,PC渲染几乎成为了唯一选择。
不过,随着近些年来VR大空间项目优化改进,与此同时VR头显端也在逐步提升性能,这使得完全基于头显渲染的VR大空间体验成为了可能。今年国内Vision Pro、PICO 4 Ultra等MR头显相继上市,头显的算力无疑又上升了一个台阶。
以PICO 4 Ultra为例,其搭载高通骁龙XR2 Gen 2芯片,GPU性能相较于老款芯片翻倍,此外PICO透露设备的渲染分辨率可提升至1920×1920,相较PICO 4的渲染分辨率1504×1504提升了62.96%,已经非常接近头显的屏幕规格(2160×2160)。
根据最新市场动态来看,完全基于头显渲染的VR大空间体验成为了越来越多内容厂商的选择,如早些时候《消失的法老》登陆上海时所采用的是VR背包方案,随着后续进一步引入北京以及西安,项目转为了一体机方案,其他案例还有《永恒的金字塔》等。
《消失的法老》西安站中,无需背包成为了一大卖点,图源:网络
彭俊熙告诉VR陀螺,“现在我们在做内容开发的时候也会优先考虑到一体机方案,并且已经将游幕内容库中所有内容转制到了一体机上。”
“我们内部曾进行过测试,如果基于WiFi串流传输30Mbps的内容,由于里面涉及到编解码环节,最终上屏画面效果会有不少损失。而一体机虽然算力稍弱,但它的画面可以直出,最终两者在普通用户看来反而没有太大的区别。”
由于一体机方案不再依赖于外部PC设备,它可以进一步压缩VR大空间的开店成本。彭俊熙对于一体机方案颇为看好,并表示,“对于线下门店,我们游幕的一体机方案可将投资控制在20万以内,一些小一点的门店甚至十几万就能搞定。而如果你改用PCVR,可能要去到几十万,这对于投资者而言言是两种完全不一样的概念。“
对于上述各种解决方案的单人成本问题,在彭俊熙看来,划分标准是这样的:一体机方案<WiFi本地串流<VR背包。至于租用云服务器是否具有价格优势,“我觉得4个月以内的需求云服务器是没问题的,再往上可能会权衡考虑直接购买硬件设备。”
对于更加极致的5G+云渲染方案,江洪峰指出,相较于WiFi,5G方案在接入时要增加NE算力单元、BBU单元、接入单元等,成本的确要高一些。“如果对比VR背包方案,我觉得里面有一个平衡点,如果大空间同场人数在40以上,那么5G方案会随着人数的增加,展现出越来越高的性价比。”
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结语
总结来看,市场上VR大空间的串流解决方案主要包含一体机直接渲染、VR背包、本地WiFi串流,WiFi/5G+云渲染这几种,而不同的串流解决方案背后很大程度上反映了VR大空间项目的前期投入、画面质量以及计划面对的受众群体。
有数据指出,今年全球范围内迎来了VR大空间技术的爆发式增长,近20个超级顶尖VR(LBE)大空间项目商业落地,200余个VR/XR沉浸式体验项目相继问世。现如今,随着5G方案以及VR一体机方案的逐步落地,新技术解决方案无疑拓宽了VR大空间体验的边界,后续将呈现出更加多样化的发展趋势。
后续,市场上可能既会涌现更多以VR一体机方案为标准的主打低售价的轻量化VR大空间体验,此外,可能也会诞生出更多足以比肩甚至超越《消失的法老》的基于5G串流方案的大作。
值得一提的是,今年下半年发布的两款面向B端的VR一体机产品:PICO 4 Ultra商业版以及HTC VIVE Focus VISION,它们之间的定位其实有不少差异,如前者屏幕分辨率一般,但却配备了性能更强的处理器以及WiFi 7,后者分辨率更高,但搭载的是老款处理器,支持WiFi 6E以及DP传输。
基于后续这两款拳头VR大空间头显产品销量情况,我们也能一定程度上看出VR大空间市场对于有线/无线串流以及轻量化VR大空间体验的偏好程度。
VR大空间继续生长,而大浪淘沙也将继续。
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