?　　編者按：20世紀(jì)30年代，虛擬現(xiàn)實(shí)雛形就已經(jīng)出現(xiàn)。繼2016年虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)元年與2019年5G云VR元年過后，虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入起飛階段。我國“十四五”規(guī)劃綱要在數(shù)字經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)中，明確提出要發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)整機(jī)、感知交互、內(nèi)容采集制作等設(shè)備和開發(fā)工具軟件、行業(yè)解決方案。本期主要介紹虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)技術(shù)情況。

本期要目

虛擬現(xiàn)實(shí)概念、系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

5G技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有機(jī)融合

虛擬現(xiàn)實(shí)概念、系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)

　　一、虛擬現(xiàn)實(shí)的概念

　　虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual?reality，縮寫VR），簡稱虛擬技術(shù)，也稱虛擬環(huán)境，是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供用戶關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓用戶感覺仿佛身歷其境，可以即時(shí)、沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。用戶進(jìn)行位置移動(dòng)時(shí)，電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，將精確的三維世界影像傳回產(chǎn)生臨場(chǎng)感。該技術(shù)集成了電腦圖形、電腦仿真、人工智能、感應(yīng)、顯示及網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由電腦技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。

　　二、虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)

　　虛擬現(xiàn)實(shí)與其他技術(shù)相比，明顯的、區(qū)別的特性如下：

　　（一）沉浸感。沉浸感是指用戶作為主角存在于虛擬環(huán)境的真實(shí)程度。在具體實(shí)施的過程中，用戶通過虛擬現(xiàn)實(shí)的相關(guān)設(shè)備，可將自己融入虛擬的環(huán)境之中，成為虛擬環(huán)境之中的一員。用戶在虛擬世界中的感受和對(duì)其中物體的相互作用，就如同在現(xiàn)實(shí)世界之中一樣，有一種身臨其境的體驗(yàn)。

　?。ǘ┙换バ?。交互性是指用戶對(duì)虛擬世界內(nèi)物理的可操作程度，以及從環(huán)境得到反饋的自然程度。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的人機(jī)交互是一種近乎自然的交互方式，用戶通過自身的語言、身體運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作等自然技能，就能對(duì)虛擬世界中的對(duì)象進(jìn)行考察或操作。計(jì)算機(jī)能根據(jù)用戶的動(dòng)作和指示來調(diào)整系統(tǒng)呈現(xiàn)的圖像和聲音。

　?。ㄈ┒喔兄?。多感知性是指虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)備具備的人工智能邏輯分析能力。由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中安裝有視、聽、觸、動(dòng)覺得傳感裝置，所以當(dāng)用戶在虛擬環(huán)境中通過人機(jī)交互，可以獲得視覺、聽覺、觸覺、動(dòng)覺等多種感知，從而達(dá)到身臨其境的感受。

　　三、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)構(gòu)成和原理

　　虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)也可稱為虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)，旨在創(chuàng)建一個(gè)可交互的虛擬環(huán)境，便于用戶探索無法到達(dá)或非真實(shí)存在的地方。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是一個(gè)龐大的技術(shù)系統(tǒng)，哪怕是最簡單的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)也由最重要的幾個(gè)模塊構(gòu)成，即檢測(cè)模塊、反饋模塊、傳感器模塊、控制模塊和建模模塊。

　　檢測(cè)模塊偵測(cè)來自用戶的命令，并通過傳感器模塊作用于虛擬環(huán)境。反饋模塊接受來自傳感器模塊的信息，對(duì)用戶提供實(shí)時(shí)反饋，例如我們戴的振動(dòng)手套等。傳感器模塊一方面接受來自用戶的操作命令，并將其作用于虛擬環(huán)境；另一方面將操作后產(chǎn)生的結(jié)果以各種形式的反饋提供給用戶。控制模塊對(duì)傳感器進(jìn)行控制，使其對(duì)用戶、虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界產(chǎn)生作用。建模模塊獲取現(xiàn)實(shí)世界的組成部分和其他信息，用三維的模式構(gòu)成對(duì)應(yīng)的虛擬環(huán)境。

　　整個(gè)過程的運(yùn)作模式大概為：用戶首先通過傳感裝置直接對(duì)虛擬環(huán)境進(jìn)行操作，并得到即時(shí)的三維模型和其他反饋信息，體驗(yàn)到身臨其境的感覺。當(dāng)系統(tǒng)與外部世界通過傳感裝置構(gòu)成反饋閉環(huán)時(shí)，在用戶的控制下，用戶與虛擬世界的交互可以無縫進(jìn)行。

　　四、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)分類

　　虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心是沉浸感和交互性。根據(jù)沉浸感與交互性程度及操作方式的差異，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以分為以下四大類。

　　（一）非沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

　　非沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，也稱桌面式或窗口式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，是利用個(gè)人計(jì)算機(jī)或初級(jí)圖形工作站等設(shè)備，以計(jì)算機(jī)屏幕作為用戶觀察虛擬世界的一個(gè)窗口，采用立體圖形、自然交互等技術(shù)，產(chǎn)生三維立體空間的交互場(chǎng)景，通過包括鍵盤、鼠標(biāo)和力矩球等各種輸入設(shè)備操縱虛擬世界，實(shí)現(xiàn)與虛擬世界的交互。

　　非沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要具有以下3個(gè)特點(diǎn)：用戶處于不完全沉浸的環(huán)境，缺少完全沉浸、身臨其境的感覺；對(duì)硬件設(shè)備要求極低，有的簡單型甚至只需要計(jì)算機(jī)；應(yīng)用相對(duì)比較普遍，而且它也具備了沉浸性虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的一些技術(shù)要求。

　　（二）半沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

　　半沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，又稱為增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，既可以允許用戶看到真實(shí)世界，同時(shí)也可以看到疊加在真實(shí)世界上的虛擬對(duì)象，它是把真實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境組合在一起的一種系統(tǒng)，既可減少構(gòu)成復(fù)雜真實(shí)環(huán)境的開銷（因?yàn)椴糠终鎸?shí)環(huán)境由虛擬環(huán)境取代），又可對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行操作（因?yàn)椴糠治矬w是真實(shí)環(huán)境），真正達(dá)到了亦真亦幻的境界。

增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要具有以下3個(gè)特點(diǎn)：真實(shí)世界和虛擬世界融為一體；具有實(shí)時(shí)人機(jī)交互功能；真實(shí)世界和虛擬世界是在三維空間中整合的。

　?。ㄈ┏两教摂M現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

　　沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是一種高級(jí)的、較理想的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，它提供一個(gè)完全沉浸的體驗(yàn)，使用戶有一種仿佛置身于真實(shí)世界之中的感覺。它通常采用洞穴式立體顯示裝置或頭盔式顯示器等設(shè)備，首先把用戶的視覺、聽覺和其他感覺封閉起來，并提供一個(gè)新的、虛擬的感覺空間，利用空間位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)等輸入設(shè)備和視覺、聽覺等設(shè)備，使用戶產(chǎn)生一種身臨其境、完全投入和沉浸于其中的感覺。

沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)具有高度實(shí)時(shí)性能、高度的沉浸感、良好的系統(tǒng)集成度與整合性能、良好的開放性和能同時(shí)支持多種輸入與輸出設(shè)備并行工作等特點(diǎn)。

　?。ㄋ模┓植际教摂M現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

　　分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和結(jié)合的產(chǎn)物，是一個(gè)在網(wǎng)絡(luò)的虛擬世界中，位于不同物理位置的多個(gè)用戶或多個(gè)虛擬世界通過網(wǎng)絡(luò)相連接共享信息的系統(tǒng)。分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的目標(biāo)是在“沉浸式”虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將分布在不同地理位置上的多個(gè)用戶或多個(gè)虛擬世界通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起，使每個(gè)用戶同時(shí)參與到一個(gè)虛擬空間，計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)與其他用戶進(jìn)行交互，共同體驗(yàn)虛擬經(jīng)歷，以達(dá)到協(xié)同工作的目的。

　　分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：各用戶具有共享的虛擬工作空間；偽實(shí)體的行為真實(shí)感；支持實(shí)時(shí)交互，共享時(shí)鐘；多個(gè)用戶可以各自不同的方式相互通信；資源信息共享以及允許用戶自然操縱虛擬世界中的對(duì)象。

　　五、虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)

　?。ㄒ唬┤S建模技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)的核心是構(gòu)建虛擬環(huán)境。三維建模不僅要求虛擬環(huán)境真實(shí)可信，還強(qiáng)調(diào)可交互性，電影、建筑、游戲等不同領(lǐng)域三維建模技術(shù)重點(diǎn)與方式存在差異?；趫D像的三維建模要點(diǎn)在于從二維圖像中確立關(guān)鍵控制點(diǎn)后創(chuàng)建三維模型，而三維激光掃描點(diǎn)云建模技術(shù)精確度比圖像建模更高，能夠以毫米級(jí)精確度來重建三維模型。從數(shù)據(jù)采集開始，到計(jì)算機(jī)上完成可視交互的三維虛擬模型結(jié)束，這是三維建模的完整過程。

　?。ǘ┤S顯示技術(shù)。人類所處物理世界是三維空間，但傳統(tǒng)顯示技術(shù)只展現(xiàn)水平和垂直維度形成的二維平面，缺少深淺維度信息。隨著光學(xué)、電子、激光等技術(shù)發(fā)展，三維顯示技術(shù)被引入市場(chǎng)。當(dāng)前三維顯示技術(shù)主要可歸為4大類：3D電影、舞臺(tái)全息圖、全息投影和體積三維顯示。

　?。ㄈ┤S音頻技術(shù)。為了使用戶沉浸在虛擬環(huán)境中，必須允許用戶在三維空間中任意地方感知聲源位置。三維虛擬音頻的基礎(chǔ)在于將聽覺信號(hào)呈現(xiàn)給用戶耳朵，使這些信號(hào)與模擬環(huán)境中用戶所接收的信號(hào)等價(jià)。當(dāng)虛擬音頻嵌入沉浸式虛擬環(huán)境中，在多感知交互條件下靜態(tài)聲音作用可能會(huì)失效。聲音合成、傳播和渲染逐漸成為與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)的重要研究領(lǐng)域。

　?。ㄋ模w感交互技術(shù)。通過動(dòng)作、聲音或表情等身體自然行為來與虛擬環(huán)境進(jìn)行非接觸交互，這是體感交互技術(shù)。體感交互代表性設(shè)備是微軟公司發(fā)布的Kinect，它具備動(dòng)作捕捉、手勢(shì)與面部表情識(shí)別等多種功能，可應(yīng)用于課程培訓(xùn)、游戲娛樂、虛擬更衣等領(lǐng)域。體感交互技術(shù)研究重點(diǎn)在于識(shí)別精確度與廣泛性，增加感官刺激可以增強(qiáng)用戶“存在感”。（《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用探究》《國外“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展及演化趨勢(shì)”研究綜述》等）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

　　隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，它為用戶帶來了全新的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，應(yīng)用領(lǐng)域從國防軍事跨越到文娛休閑等眾多領(lǐng)域。

　　一、國防軍事

　　軍隊(duì)通過虛擬現(xiàn)實(shí)模擬技術(shù)來熟悉危險(xiǎn)操作，可避免損毀昂貴設(shè)備?；羧A德于2007年為美國軍方研發(fā)出一款具備透視顯示器功能的定制HMD，這款HMD在頭盔周圍安裝了小型眼上監(jiān)視器，可承受諸如極端氣候、降水和灰塵等惡劣條件?；谲娛聭?zhàn)場(chǎng)沙盤訓(xùn)練法，鐘（K.Jung）等學(xué)者在2008年提出一種虛擬戰(zhàn)術(shù)地圖，虛擬戰(zhàn)術(shù)地圖操作簡單，數(shù)據(jù)可存檔，交互界面簡單直觀，成為軍事模擬訓(xùn)練新方式。在國防軍事應(yīng)用領(lǐng)域中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用各種計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)執(zhí)行操作，并實(shí)時(shí)演示效果，它或可重新定義現(xiàn)代戰(zhàn)爭。

　　二、教育培訓(xùn)

　　在教育培訓(xùn)領(lǐng)域，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)過程中部分課程內(nèi)容難于記憶、難于實(shí)踐、難于理解等問題，虛擬現(xiàn)實(shí)有助于提升教學(xué)質(zhì)量與行業(yè)培訓(xùn)效果。在面向大眾的教育教學(xué)方面，依托虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生通過與各種虛擬物品、復(fù)雜現(xiàn)象與抽象概念進(jìn)行互動(dòng)，得以身臨其境的體驗(yàn)現(xiàn)實(shí)世界中難以實(shí)現(xiàn)的“實(shí)操”機(jī)會(huì)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)注意力水平，提升知識(shí)保留度，降低潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)還有助于輔助教師高效授課，釋放新一代信息技術(shù)帶來的創(chuàng)新潛力。在面向企業(yè)的技能培訓(xùn)方面，企業(yè)市場(chǎng)中VR培訓(xùn)在各垂直行業(yè)呈現(xiàn)高度定制化、情景長尾化的特點(diǎn)，且對(duì)VR創(chuàng)新應(yīng)用項(xiàng)目的投資回報(bào)要求更為明確。例如，在面向石油化工行業(yè)的職業(yè)教育領(lǐng)域，易智時(shí)代依托云VR平臺(tái)為石化企業(yè)員工提供設(shè)備操作演練、工藝流程模擬、安全事故還原、結(jié)構(gòu)原理講解、智能巡檢、技能考核等多場(chǎng)景的垂直行業(yè)VR培訓(xùn)解決方案，旨在提高培訓(xùn)效果和效率。

　　三、醫(yī)療健康

　　在醫(yī)療健康領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有助于豐富醫(yī)療教學(xué)和診療手段、降低治療風(fēng)險(xiǎn)、提高設(shè)備利用率、促進(jìn)高素質(zhì)人才和醫(yī)療資源下沉，為醫(yī)患雙方創(chuàng)造便利條件。虛擬現(xiàn)實(shí)+醫(yī)療廣泛用于醫(yī)學(xué)教育培訓(xùn)、心理/精神疾病治療、強(qiáng)化臨床診治、醫(yī)學(xué)康復(fù)護(hù)理和遠(yuǎn)程醫(yī)療指導(dǎo)等業(yè)務(wù)場(chǎng)景。例如，心理/精神類疾病診治中采用虛擬現(xiàn)實(shí)療法可免于創(chuàng)建真實(shí)治療環(huán)境，通過為患者模擬不同的環(huán)境場(chǎng)所，提供認(rèn)知行為刺激或進(jìn)行暴露療法，刺激病患大腦中相關(guān)感應(yīng)區(qū)，提供一種治療心理精神類疾病的無藥物方法；臨床診療強(qiáng)化借助VR技術(shù)對(duì)患者病灶體征等進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬，可應(yīng)用于臨床疾病輔助診斷，如手術(shù)計(jì)劃協(xié)助系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）、磁共振（MR）、超聲心動(dòng)圖和C型臂透視圖，創(chuàng)建器官、血管等3D全息影像，醫(yī)生可借此進(jìn)行針對(duì)性的術(shù)前規(guī)劃，達(dá)到更好的治療效果；遠(yuǎn)程醫(yī)療指導(dǎo)通過超高清回傳再現(xiàn)的VR/AR視頻，結(jié)合反饋設(shè)備為遠(yuǎn)程支援醫(yī)生提供更真實(shí)的病況，為病人提供高階會(huì)診服務(wù)，提高手術(shù)成功率。

　　四、工業(yè)制造

　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)步為工業(yè)制造應(yīng)用提供了發(fā)展動(dòng)力，例如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、虛擬車間、過程模擬、制造規(guī)劃和生產(chǎn)培訓(xùn)等方面。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以在實(shí)際制造之前解決潛在設(shè)計(jì)問題，從而防止代價(jià)高昂的錯(cuò)誤。貝爾格和萬斯在2017年對(duì)18家工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的公司進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成為重要生產(chǎn)工具，投資回報(bào)率高，但從頭開始啟動(dòng)和投資虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還存在一定難度。利格庫等認(rèn)為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)4.0中的應(yīng)用使公司能夠降低設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量，減少從產(chǎn)品概念到生產(chǎn)所需的時(shí)間。作為工業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)先可視化制造技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在工業(yè)制造應(yīng)用中成為主流。工業(yè)制造公司積極采用這項(xiàng)新興技術(shù)，未來工廠終極目標(biāo)是成為虛擬工廠。

　　五、商貿(mào)會(huì)展

　　在商貿(mào)會(huì)展領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)有助于實(shí)現(xiàn)會(huì)展組織由以活動(dòng)議程為中心向與會(huì)體驗(yàn)為中心的方向轉(zhuǎn)變，目前業(yè)界積極探索虛擬現(xiàn)實(shí)在各類細(xì)分會(huì)展場(chǎng)景的技術(shù)實(shí)施路徑與業(yè)務(wù)發(fā)展范式。從會(huì)展形式看，分為僅線上與線上線下相融合的參與方式，遠(yuǎn)程與會(huì)者可通過自拍視頻前后景摳像或3D虛擬化身方式線上接入。從技術(shù)支撐看，沉浸聲場(chǎng)成為VR/AR+會(huì)展業(yè)務(wù)的剛需技術(shù)，聽音辯位、背景降噪、定向增強(qiáng)與空間混響有助于營造線上會(huì)議的臨場(chǎng)感。云上會(huì)展的業(yè)務(wù)架構(gòu)有助于實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)終端瘦身，將自拍摳像、虛擬化身、環(huán)境渲染、視頻融合、沉浸聲場(chǎng)、6DoF定位追蹤等計(jì)算任務(wù)向云邊卸載。從場(chǎng)景功能看，論壇、圓桌、聚會(huì)、展覽已成為虛擬現(xiàn)實(shí)商貿(mào)會(huì)展的重點(diǎn)場(chǎng)景。以線上線下相融合的展覽為例，對(duì)于遠(yuǎn)程觀眾而言，通過佩戴6DoF?VR頭顯可在不同展位間逛覽，對(duì)感興趣的展品內(nèi)容湊前交流或查看細(xì)節(jié)。

　　六、地產(chǎn)營銷

　　在地產(chǎn)營銷領(lǐng)域，依托虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，大眾可以獲得房屋翔實(shí)的三維復(fù)刻體驗(yàn)，并根據(jù)用戶偏好即時(shí)生成未來家裝效果預(yù)覽。VR看房方面，有別于傳統(tǒng)2D照片與視頻，VR可以更加清晰地呈現(xiàn)出房源的三維結(jié)構(gòu)、尺度信息、整體戶型、內(nèi)部裝修和房間細(xì)節(jié)信息，提高供需對(duì)接效率。線上VR定制裝修設(shè)計(jì)方面，用戶僅需提供設(shè)計(jì)效果需求，即可獲得自動(dòng)生成包含平面視圖、硬裝軟裝搭配、三維效果在內(nèi)的全屋設(shè)計(jì)方案，用戶可以在“裝修”后的客廳、臥室各功能區(qū)移步換景，查看細(xì)節(jié)。用戶也可按照喜好自主更改家居風(fēng)格、拖拽和替換家居物品，實(shí)時(shí)渲染完成相應(yīng)的裝修3D效果。

　　七、文娛休閑

　　在文娛休閑領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)支持融合型、分享型和沉浸型數(shù)據(jù)內(nèi)容與服務(wù)，有助于打造信息消費(fèi)升級(jí)版，培育中高端消費(fèi)領(lǐng)域新增長點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)在文娛休閑中主要用于商超、旅游、社交、游戲、劇集與活動(dòng)直播等應(yīng)用場(chǎng)景。智慧商業(yè)綜合體方面，2020年中國電信推出5G?MEC商業(yè)綜合體XR數(shù)字孿生平臺(tái)，面向商家提供基于MEC的商業(yè)信息化應(yīng)用，面向消費(fèi)者提供虛擬導(dǎo)購、虛擬景觀、紅包探寶、虛擬化身直播等功能。智慧旅游方面，AR實(shí)景導(dǎo)覽與VR行前預(yù)覽，豐富了景點(diǎn)的游覽方式，營造沉浸式的互動(dòng)體驗(yàn)。如通過將莫高窟景區(qū)文物與風(fēng)景融合呈現(xiàn)，華為河圖實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)識(shí)物的自助講解、文物復(fù)原、場(chǎng)景再現(xiàn)等功能。線上社交方面，虛擬現(xiàn)實(shí)通過手勢(shì)識(shí)別、虛擬化身、表情識(shí)別等更加個(gè)性化、更具表現(xiàn)力、日益豐富沉浸的互動(dòng)形式，突破了傳統(tǒng)線上社交的體驗(yàn)瓶頸。2020年臉書啟動(dòng)VR社交平臺(tái)Horizon試運(yùn)營，用戶可利用Grant等創(chuàng)作工具自行構(gòu)建可與他人共享的虛擬世界互動(dòng)體驗(yàn)。VR游戲方面，成熟的受眾群體以及玩家對(duì)于新技術(shù)的積極態(tài)度使得虛擬現(xiàn)實(shí)游戲成為文娛休閑的市場(chǎng)重點(diǎn)。Valve推出的VR游戲《半條命：艾利克斯》成為2020年VR游戲爆款，為STEAM?VR平臺(tái)新增發(fā)展百萬用戶。劇集視頻及活動(dòng)直播方面，VR巨幕影院、360?3D視頻等媒體形式突破屏幕尺寸和空間位置的限制，為用戶提供影視作品、綜藝節(jié)目、體育賽事、風(fēng)景名勝等內(nèi)容題材，并引入社交互動(dòng)元素，給用戶帶來新的觀賞體驗(yàn)。（《虛擬（增強(qiáng)）現(xiàn)實(shí)白皮書2021》等）

5G技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有機(jī)融合

　　5G網(wǎng)絡(luò)峰值速率快，達(dá)到10Gbit/s。虛擬現(xiàn)實(shí)是一種全新的人機(jī)交互方式，將5G技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有效的融合可以廣泛應(yīng)用于游戲、教育、虛擬設(shè)計(jì)、醫(yī)療、藝術(shù)等行業(yè)。優(yōu)化后的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以擺脫傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)的頭盔顯示器、數(shù)據(jù)衣服、數(shù)據(jù)手套等常用交互設(shè)備上的空間傳感器，與自然環(huán)境中真實(shí)的具有物理屬性的虛擬模型進(jìn)行交流，實(shí)現(xiàn)更自然、和諧的人機(jī)界面。

　　5G采用的超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通過提高小基站密度，使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)離設(shè)備終端更近，可有效應(yīng)對(duì)大量用戶在服務(wù)端隨機(jī)操作帶來的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化，真正滿足大規(guī)模用戶實(shí)時(shí)強(qiáng)互動(dòng)所需要的計(jì)算和傳輸能力。VR業(yè)務(wù)所涉及的全景視頻、立體3D、高分辨率畫質(zhì)等對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和帶寬提出了較高要求，而解決這些問題正是5G的強(qiáng)項(xiàng)。如大規(guī)模MIMO?技術(shù)通過增加天線數(shù)量，大幅度提升多用戶無線接入系統(tǒng)的效率。

　　VR/AR中的語音識(shí)別、視線跟蹤、手勢(shì)感應(yīng)和傳感器套件等都需要低延時(shí)處理，這是實(shí)現(xiàn)流暢的人機(jī)交互和減少暈眩感的必要前提。5G技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融合應(yīng)用，將在消除時(shí)延眩暈、云端渲染等方面全面提升虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的用戶體驗(yàn)。5G技術(shù)的高寬帶、低時(shí)延特性將極大改善VR游戲的體驗(yàn)，使VR游戲更逼真，讓VR走上云端、VR直播和VR影視能夠?qū)崿F(xiàn)身臨其境的感覺。例如，中央廣播電視臺(tái)首次用“5G+VR”技術(shù)對(duì)2019年央視春晚進(jìn)行實(shí)時(shí)直播；售樓、看房、展會(huì)可以通過VR沉浸式體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)；VR購物足不出戶就能輕松逛街。5G+VR+旅游讓大眾足不出戶也能觀看千里之外的風(fēng)景，5G技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和旅游業(yè)的充分融合，將成為未來旅行觀光和文化導(dǎo)覽的重要發(fā)展方向，塑造全新的旅游觀光體驗(yàn)。通過運(yùn)用5G技術(shù)低時(shí)延、高可靠的特點(diǎn)，遠(yuǎn)程控制無人機(jī)的起飛、轉(zhuǎn)向、懸停、降落將依靠手勢(shì)就能精確的完成，同時(shí)借助5G帶寬大、速率高的特性，無人機(jī)拍攝的全息影像數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)回傳到地面，帶給人們立體360°的沉浸式體驗(yàn)。在5G技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融合下，醫(yī)生能夠通過輔助工具——“頭盔”、“眼鏡”及空間傳感器，無論何時(shí)何地都能“親臨”手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)，遠(yuǎn)程操控醫(yī)生的手術(shù)動(dòng)作通過傳感器被現(xiàn)場(chǎng)感知并同步復(fù)制，手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械手通過接收感應(yīng)進(jìn)行手術(shù)操作，例如深圳市人民醫(yī)院借助5G技術(shù)完成了我國首例5G+AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）/MR（混合現(xiàn)實(shí)）遠(yuǎn)程肝膽外科手術(shù)。（《5G技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有機(jī)融合》）

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