新一代通信技術背景下VR技術和產業發展前景及優化路徑

摘要：近年來，隨著移動通信技術的不斷發展和創新，第五代移動通信技術已經走進人們生活中，隨著近兩年5G正式投入商用，5G技術所具備的高速率、低延時、大容量傳播等特點，對VR技術的發展具有重要意義，同時為VR技術所應用的相關產業帶來空前的發展機遇。

關鍵詞：第五代移動通信技術、VR技術、VR產業

一、前言

隨著第五代移動通信技術（5G技術）投入商用，其所具有的高速率、低時延、低耗能的特點為當今的智能領域帶來了新的發展動力，而VR技術產業作為近幾年緩慢回春前沿科技產業，有了5G技術的支持必將有更好的發展前景。

二、5G技術與VR技術的概述

（一）5G技術概述

隨著科技的進步，移動通信技術經過不斷地發展、躍遷，已經步入5G時代。 5G即第五代移動通信技術（5th Generation Mobile Communication ?Technology），是新一代寬帶移動通信技術，具有高速率、低延時和大連接等特點，是實現人機物互聯的網絡基礎設施。對于第五代移動通信技術的應用場景，國際電信聯盟（ITU）定義了三大類，分別為增強移動寬帶（eMBB）、超高可靠低延時通信（uRLLC）和海量機器類通信（eMTC）。因為5G技術的應用場景多樣，所以ITU定義了5G的關鍵性指標，其中高速率、低延時、大連接是5G最突出的指標，用戶體驗速率達1Gbps，時延性低至1m/s，用戶連接能力達100萬/連接公里。5G作為新一代移動通信技術，不僅僅要解決最基本的通信問題，還要為人們提供增強現實、虛擬現實、超高清（3D）視頻等極致業務體驗，同時還被應用到公共安全、AR/VR產業、智慧交通管理、智能城市、智慧校園等各個方面，逐漸融入到人們生活的各個方面，與人們的生活息息相關，成為不可或缺的一部分。

相比于4G技術，5G的峰值理論傳輸速度可達10Gb每秒，速度提高了近百倍，同時5G網絡所采用的毫米波技術可實現更高頻率、更大范圍的覆蓋，抗干擾能力、繞射百能力也大幅度提高。作為全球范圍備受關注的重要的新一代移動通信技術，5G技術正驅動社會進入萬物互聯網時代，促進數字經濟與實體經濟的深度融合，為加速全球范圍內的數字化轉型和智能化升級提供了空前的發展機遇和空間。

（二）VR技術概述

VR技術，即虛擬現實技術（Virtual Reality），是二十世紀發展起來的一項全新的實用技術。虛擬現實技術囊括計算機、電子信息、仿真技術，其基本實現方式是計算機模擬虛擬環境從而給人帶來沉浸感。從理論意義來看，VR利用計算機產生的電子信號，利用現實生活中所收集的數據生成一種虛擬環境，并將其與各種輸出設備結合，轉化為能夠讓人們感受到的現象，這些現象可以是現實中真真切切的物體，也可以是我們肉眼所看不到的物質，通過三維模型表現出來。使用戶沉浸到該環境中，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統。

隨著科學技術和社會經濟的不斷發展，各行業對VR技術的需求都愈加強烈，同時VR技術不斷發展和進步，已經逐步成為了一個新的科學技術領域。然而雖然VR技術的發展前景較為可觀，但是隨著技術的不斷應用，涌現出一系列的問題亟待解決，如產品的穩定性問題、用戶體驗感不適、基礎設施支撐不足等問題。例如由于畫面不夠清晰、不夠流暢、卡段延遲等問題，使得用戶體驗感較差，同時也給用戶帶來眩暈感、不適感，都極大地影響了VR技術以及相關產業的發展和用戶群的擴大;目前市場上的VR體驗設備的構造和成本上，通常略顯笨重和高昂，因此VR體驗設備的輕便化、價格親民化也是亟待改進、解決的問題。近年來，隨著各行業對VR技術的需求的持續高漲，VR技術被應用到教育、醫療、智慧城市建設、航天技術、軍事演習、影視娛樂等各行各業，為人們生活帶來極大的便利，因此VR技術以及相關產業的發展也成為社會重點關注的領域。隨著5G投入商用，高速率、低延時、大連接的特點將有效緩解VR技術現存的問題，

三、VR技術應用領域的行業發展現狀

（1）教育領域

教育事業一直是我國重點關注的領域，在教育部所印發的《關于推進教育基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》中提出，教育新型基礎設施建設應以信息為主導，全面利用數字資源、信息網絡、智慧校園、創新應用等構建新型高質量教育基礎建設，而VR技術在當前的科技教育革新中占有重要地位。VR技術在教育領域的應用涉及虛擬仿真校園、虛擬課堂、虛擬圖書等方面。虛擬仿真校園可將校園內的設施：如教學樓、食堂、學生宿舍、操場等基礎實體建筑甚至燈光、窗戶、門等內部構造，利用虛擬現實技術進行三維建模等設計出與實際校園場景相同的虛擬校園，學生足不出戶便可感受校園，同時校內的學習資源如圖書等，也可導入終端，儲存為電子資源，假期師生線上便可借閱學習，方便快捷。對于虛擬課堂更是完善了傳統書本平面教育的不足，例如地理、生物課堂，VR技術可利用虛擬現實技術將太空景色、生物狀態等立體、真實地還原出來，使得同學們在學習的過程中能夠生動地感受到教育內容的活靈活現，極大激發了同學的好奇心，提高趣味性;同時有個別校園已經實行的線上講解與VR設備體驗相結合的上課方式，使得同學們能夠身臨其境地感受到歷史的變遷。

然而目前存在的問題依舊顯著，雖然VR課程的內容已經逐漸提高，但是距離教學資源全面覆蓋還有很大距離，同時目前VR設備相對較重，長時間佩戴舒適感不強，對于教育所要求的長時間感受還沒有辦法滿足，同時畫面的流暢性、設備的時延性依舊需要解決，才能使用戶的使用感舒適感更佳。

（2）旅游業

近年來，隨著技術的不斷發展，許多旅游景點都可以通過線上游覽，無論是當前消費者對于選擇旅游景點的實際考察要求，還是受近兩年新冠疫情的影響，“VR全景旅游”都具有重要意義。VR全景旅游是指建立在現實旅游景觀的基礎上，通過360全景捕捉，結合虛擬現實技術構建虛擬全景的技術，觀賞者可以拖動屏幕觀賞場景360度范圍景觀，不僅解決了特殊時期無法出門旅游的尷尬，同時也讓觀賞者可以觀看到實地觀賞可能無法看到的角度或者死角。但是VR旅游無法體驗到實地觀賞的風土人情，同時可能對當地旅游業的商業發展具有一定的影響，因此如何在VR旅游的過程中帶動當地消費也是一個挑戰。

（3）航天領域

航天領域不僅僅是耗資巨大，繁瑣復雜，同時也是精準度要求極高的工程，因此人們利用虛擬現實技術模擬航天飛機以及飛行環境，進行日常演習訓練，在需要進行多次繁瑣的實驗中，不僅僅降低了實驗經費，同時也降低了航天人員所面臨的危險概率。

（4）影視娛樂

近年來，虛擬現實技術在影視業、游戲中均有廣泛的應用，VR體驗館深受消費者青睞，在觀影的同時，還可以讓觀眾置于身臨其境的感受中，大大提升了觀影體驗感;同時隨著虛擬現實技術的不斷發展和創新，建立在虛擬現實技術基礎上的三維游戲，在保持游戲真實性和交互性的同時，更提高了游戲體驗者的真實感。

（5）設計領域

在設計領域，通過對虛擬現實的利用，在許多難以實地演示的工業場地設計、機器設計以及房屋內外部構造設計等方面，設計師可以通過更加簡單、快捷、方便的方法將自己的想法設計出來，并通過虛擬現實技術呈現，不僅僅降低了物料成本，也節省了時間成本。

（6）醫療領域

當前在醫療領域，VR技術在醫療培訓中的應用較為廣泛，通過連接VR技術，還原出病人的真實狀況，讓經驗缺乏的醫生在這種環境中進行手術試驗，在虛擬的世界中進行試驗，不僅僅節省了許多醫學資源，同時試驗的多次利用性可使得醫療人員不斷地進行自我檢測、提升自己的同時積累更多的經驗。

（7）電商領域

在電商領域，虛擬現實技術改變了傳統的平面式的商品展示方式，改用3D的立體展示方式，使得消費者感受商品更加全面，極大地提高了展示品與真實產品的一致性;同時還推出線上試衣間、線上試妝，使得消費者在購物時更加方便地挑選適合自己的商品，提高了購物的愉悅感和體驗感。

四、5G技術對VR技術的影響

（一）一定程度上提高VR技術的用戶體驗，使體驗者獲得更優質的舒適感。

5G所具有的高速率、低時延性將使得VR設備目前所面臨的畫面不夠清晰、畫面延遲等問題得到解決，5G相比較4G覆蓋區域更廣，連接更加穩定，將為體驗者提供更加高清的視頻，有效緩解延遲性所帶來的眩暈感，使得內容更加清晰，使得交互更加快捷，同時提供更加豐富的情景化體驗。

（二）有助于降低VR設備的成本，進一步促進VR技術的普及。

利用5G芯片或將數據上傳云端，使得VR的終端更加輕便小型，使得設備的設計成本下降，同時5G也將會使得VR設備有更小的能耗，降低使用成本，成本的降低使得銷售價一定程度的格降低，將會有更多的消費者擁有體驗VR技術的能力和機會，有效地推動了VR技術的普及。

五、VR技術及相關產業基于5G移動通信技術背景下的發展前景以及優化路徑

（一）致力于VR終端設備的輕便化設計，降低生產成本。

隨著5G時代的到來，VR技術所面臨的最大阻礙將得以克服，5G所提供的連接的網絡動力使得設備的響應與連接更加穩定、迅速，同時將使得VR體驗更加可靠、更易于達到身臨其境的效果。因此VR技術產業應該致力于將終端設備的成本降低到最小，同時使得終端的體型降到更小、降低能耗，進而降低總設計成本，使得更多的家庭也可以接受，從而推進VR技術在全社會范圍內的普及。

（二）相關產業應致力于與VR技術的深度融合，優化用戶體驗感，帶動經濟發展。

VR技術應用領域的相關產業應不斷致力于到與VR技術深度融合，充分利用VR技術的所提供的便利，不斷完善補充云端數據的儲存，為體驗者提供更加多樣化、全方位的虛擬感知情景，優化用戶體驗感，同時對于“云旅游”、VR+電商等領域更要深度結合，在滿足消費者優化用戶體驗的同時帶動經濟的發展。

參考文獻

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作者簡介：1.劉鑫（2000--）女，漢族，吉林長春人，單位：安徽財經大學，金融學院，本科，金融學專業。

基金項目：本文屬安徽財經大學2020年國家級創新訓練項目（編號：201010378070）研究成果。