本文來自：天風研究，作者：唐海清 王奕紅 姜佳汛
1、VR系統的限制因素有哪些？
限制VR廣泛應用的因素不僅僅取決於成本、內容或者頭顯的質量，VR產業的核心因素在於需要頭顯設備本身具備充足的算力，從而讓VR技術便於用戶使用。
一套高端的VR系統由一臺配有昂貴顯卡的電腦以及按需放置若幹追蹤器的使用空間組成，技術和空間兩個因素的限制構成了VR產業的成本、內容以及質量方面的障礙。對於無需連接電腦的那類頭顯而言，內置於頭顯上的追蹤器的出現，逐步消除了其中的一些障礙。完全脫離電腦的獨立頭顯設備無法承載當下的顯卡，因爲顯卡體積過大且能耗較高，最終導致運行時穿戴在頭部的設備過熱。
將上述VR系統中的顯卡和電腦芯片放置於雲端，並使各個組成部分以無線方式相連，是VR解決困難的關鍵。如此一來不僅可以消除電腦有線連接線纜的限制、追蹤器可以放置在頭顯上，頭顯的重量和成本也會大幅下降，從而實現輕量化和低成本化。實現VR的雲計算需要在不影響VR體驗的前提下與圖形芯片極速連接，而5G正是破局的關鍵。
2、VR設備如何接入5G網絡？
根據雷鋒網觀點，VR領域中最爲主流的品類是VR一體機，即無需連接手機或PC，內置處理器，可以獨立使用的VR產品，此類產品往往不具備直接接入5G網絡的能力。爲了應對這一問題，出現了5G CPE這樣的設備。它可以將5G信號轉化爲Wi-Fi信號，現存產品就可以通過Wi-Fi連到5G CPE，再連上5G網絡了。
3、5G三大特性對VR有何作用？
5G有三大特性：eMBB（大帶寬）、URLLC（超低時延與高可靠性）、mMTC（大規模連接），其中前兩者是與VR息息相關的。
（1）5G eMBB對VR的作用
根據雷鋒網觀點，5G大帶寬對於VR的作用在於提升全景視頻的分辨率和碼率，從而達到更好的觀看體驗。雖然目前的VR設備都可以觀看全景視頻，但是分辨率和碼率往往達不到及格線，看起來模糊異常，這是一個普遍的問題。
在看視頻的時候，用戶希望視頻的分辨率與屏幕的分辨率保持一致，以達到最好的效果。比如用1080p的電腦屏幕看1080p的視頻，是最佳體驗。
VR頭顯的視場角一般是110°左右，全景視頻是一個360°的球體，相當於VR頭顯視場角的3倍多。VR頭顯屏幕分辨率一般爲2K或4K，因此全景視頻的最佳分辨率也是其3倍多，即8K或12K。只有達到這樣的分辨率纔能有優秀的觀影體驗，然而這樣的分辨率對於寬帶速率要求是極高的。
主流視頻平臺的1080p視頻，碼率大約在1~2Mbps。而VR全景視頻的碼率則要高了一個數量級。以行業標杆的Oculus Studios出品的《Henry》爲例，其片長爲8分42秒，分辨率爲5K，文件大小爲1.3GB，碼率約爲20.8Mbps。這已經接近我國平均網速速率，大量用戶會無法流暢地在線觀看，必須要下載下來看才行。
5G和千兆家庭寬帶，使得網絡速率提升到1000Mbps左右，讓在線觀看20Mbps的全景視頻成爲可能；除了視頻之外，VR雲遊戲同樣需要大帶寬。VR雲遊戲其實也是一個全景視頻流，也是360°的，因此也需要上述相同的分辨率和碼率，才能達到最佳的體驗效果。
（2）5G URLLC對VR的作用
根據雷鋒網觀點，5G對於降低現有VR產品的運動到成像時延沒有作用，但5G可以通過雲遊戲的技術方案提高畫質，並降低雲遊戲技術中的網絡時延。
VR時延又稱爲運動到成像時延（Motion-to-Photon Latency），是指從IMU（Inertial Measurement Unit慣性傳感器）或視覺傳感器檢測頭部/手部的運動，到圖像引擎渲染出對應的新畫面並顯示到屏幕上，這樣一個鏈路的時延。
主流的VR頭顯均已在本地做到了20毫秒以內的運動到成像時延，整個鏈路都是在本地設備上完成的，並不需要連網。20毫秒是一個人類感知的黃金分割線，時延低於20毫秒，用戶就感覺不到了。
導致VR眩暈的因素不止是時延，而是共有三個：時延、光學參數、內容舒適度。目前的技術已經解決了時延和光學參數的問題，但是在內容設計上帶來的眩暈感是無解的，VR遊戲和體驗中的劇烈運動和快速移動依然可能會讓用戶眩暈。這完全取決於用戶對暈動症的耐受程度，每個人都有所不同。
VR強調的是沉浸感，對於畫質的要求很高，最極致的VR體驗需要強勁的高端PC來承載。5G可以將3D圖形運算放到雲端，也就是雲遊戲的技術路線。這樣就可以利用雲端強勁的PC級CPU和GPU來進行3D圖形運算，再以視頻流的形式傳回本地的VR設備上，讓移動芯片的VR設備也能顯示出最頂級的畫質。
然而，雲遊戲的技術方案對於VR來說，最大的挑戰在於網絡時延。如果採用了雲遊戲的技術方案，那麼網絡時延就變成了運動到成像時延的一部分，網絡時延會增加整體的運動到成像時延。這個時候5G低時延的價值就得以體現：如果雲遊戲技術中5G的低網絡時延與VR設備的運動到成像時延之和——整個鏈路的時延可以控制在20毫秒以內，那麼基於5G的VR雲遊戲方案就能夠達到合格的用戶體驗。
4 VR市場未來空間如何？
疫後時代隨着應用場景的增加，外界對AR/VR的商用及消費市場的興趣明顯提升，VR的商業應用場景從培訓擴展到協同工作領域。IDC關注到不僅在例如培訓等傳統應用場景，商業領域對於虛擬現實的需求正在快速增長。隨着跨工作場所的工作者對於在線視頻會議的疲倦，VR正逐漸滲透到協同工作領域。IDC 預測VR頭戴設備的出貨量將從2020年的約500萬臺增加到2025年的2800+萬臺，相比2020年增加5.6倍。
市場研究公司GlobalData同樣認爲VR在商業領域存在諸多機遇：在未來幾年內，企業級應用(而非消費級VR應用)將會是VR市場增長的主要推手，並且GlobalData認爲接下來三年裏企業將會成爲VR的關鍵市場，增速會超過消費領域。
GlobalData表示VR將會是未來工作的關鍵技術，並且企業級元宇宙平臺的開發也會進一步提高其吸引力。GlobalData預計，2020年全球VR市場的總收入大約爲50億美元，而到2030年，全球VR市場總收入有望增長至510億美元，10年間年複合增長率達27%。
報告來源：天風證券股份有限公司
報告發布時間：2021年12月21日
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