虚拟现实——高速带宽下的极致感官体验 VR（Virtual Reality，即虚拟现实）最早是由美国的一家 VPL 公司的创建人拉尼尔在上个世纪 80 年代提出的一种利用程序模拟输出生成三维虚拟世界，使用户置身于该虚拟世界体验同时具备视觉、听觉、触觉等多种现实感知能力的一种新兴技术。通过移动漫游沉浸式体验，人们可以在室内或在行驶的途中，随时随地的便利、自由和高效地观看电影、体育直播、游戏、购物、以及远程移动办公。这种体验也频繁地发生在教育，培训，建筑，城市规划，以及油田勘探等领域的协作交流中。
VR 这种移动漫游沉浸式体验的应用场景有三个特点：随时随地体验，随时随地分享，随时随地互动。移动沉浸式体验的高带宽低时延的技术需求来源于实时精确的图像处理和跟踪，例如高清图像处理，场景识别与重构，3D 音频动态跟踪、还原，手势位置动态追踪等。同时，移动终端的功耗与电池续航能力对网络侧的节能设计也提出了较高要求。对于 5G 移动网络而言，技术需求主要表现在吞吐率，时延，系统容量以及支撑多种应用云端部署的网络架构的改进。
20ms 是端到端可保证的时延，这将是对 VR 的最大完善。一般认为，移动沉浸式体验，从动作的感知到最终的图像光学呈现，端到端时延需要控制在 20ms 以内，才能避免感知到明显的拖尾和由此导致的眩晕（眩晕主要是由于未能实现完全沉浸式体验，和键盘游戏手柄等传统非自然的输入方式相关）。这其中，还包括一系列复杂的处理，例如 3D 图像的处理（双眼独立处理），镜头畸变和色差的矫正，3D 音频和回声强度的动态跟踪，AR 场景识别和重构，因此网络侧可保证的时延必须控制在 5-9ms。
除此之外，支持端到端切片的 5G 云化网络架构。VR/AR 移动沉浸式体验等增强移动宽带终端将日趋通用化。同时，大量的应用处理将部署在云端服务器，以降低对终端软硬件的需求，提升兼容性。此外，为眼睛进一步提升视觉体验，通常会实时显示当前聚焦的一小部分图像，并根据运动实时传输与调整，部分处理也部署在云端服务器。5G 网络架构的主要特性，例如控制面和用户面的分离，可编程的用户面转发能力，靠近用户面部署并随应用的移动动态迁移等特性是支撑应用向云端迁移的技术手段。
参考观研天下发布《2017-2022年中国虚拟现实行业竞争态势及发展策略分析报告》
VR 设备的基本构成如下：计算单元、显示设备、交互设备。计算单元是用来进行大规模运算，实时输出模拟环境的模拟信号包括视频音频或在其他交互设备的反馈信号。显示设备来输出虚拟环境，目前的显示技术和计算能力还无法提供足够逼真的环境，晕眩感还是不能完全避免。交互设备是用户实现与虚拟环境进行沟通的媒介，目前主要是通过视觉捕捉技术、体感技术、其他直接触摸的设备如手柄、摇杆等。
虚拟现实终端和芯片的产业链已经形成，在应用领域，如电影，游戏、零售，房地产行业、以及医疗、教育、建筑与工程规划设计等专业领域都有了一些成功的应用案例。VR 技术已经被列入十三五规划，可以看出国家将要大力推动 VR 整个产业链的发展。国外市场上 VR 领域一直活跃，国内暴风、乐视、优酷也在 VR 领域角逐，再加上 5G 的到来为虚拟现实提供了快速、低延时、高容量的网络平台，未来随着移动通信技术的快速发展，虚拟现实和增强现实的各类应用将快速向无线网络侧迁移。
2015 年下半年，中国 VR 领域的投资呈现井喷式发展，2015 年在 VR 领域共投资人民币 24 亿元，即使是资本寒冬，也没有影响到资本对 VR 领域的投资。在投资方向上，2016 年对关注的领域集中在了头戴式 VR 设备和 VR 游戏，VR 影视领域。从侧面反映了目前 VR 领域的几个较有前景的方向。据艾瑞咨询数据显示，2016 年中国 VR 行业规模为 56.6 亿人民币，预计到 2020 年，中国的 VR 行业市场规模将会达到 556.3 亿元人民币。在收入构成方面，考虑到中国消费者对内容的付费习惯普遍较低，预计到 2020 年，硬件收入仍将占绝大部分比重，占比在 65%左右。但是软件的占比将会越来越大，所以软件内容开发商将会有增长机会。
但是目前 VR 的发展还处于不成熟的阶段，硬件和软件发展的不平衡严重制约了 VR 商业化的发展。据了解，VR 的发展目前有很多困难，一是平台标准没有统一，内容开发者收到制约；二是制作 VR 硬件的品牌比较分散，这就导致 VR 开发者要充分考虑如何将产品应用在不同的平台甚至是不同的平台搭建起来的 VR 硬件系统，为 VR 的开发者制造了很多不便，也很难制作出优质的软硬件结合的 VR 系统；三是目前来说，VR 的性价比并不高，体验效果不理想再加上 VR 产品的价格相对高昂，会降低消费者对这种非刚需产品的购买意愿。
2017 年是 VR 行业的关键年，有了前几年的摸索与经验积累，将会正式进入稳定、理性、健康的发展轨道，巩固与发展 2016 年发展元年的成果，并且推动行业的快速前进。在硬件方面更多硬件厂商会加入到 VR 领域，大量推出 VR 设备，一些比较成熟的 VR 硬件厂商会推出第二代产品；内容方面，在 2016 年的基础上会有大幅度提升与改进，应该会有很多精品游戏的推出，循序填充目前 VR 领域内容的空白，VR 内容的制作会慢慢形成一个新的行业；资本方面，会有一部分的资本进入高新技术领域，人工智能、虚拟现实等依旧会是吸金的领域，但是资金应该会倾向流入具有核心技术和成熟商业模式的创业公司；市场方面，会淘汰掉一部分山寨产品，主流产品慢慢占据上风，B 端产品会在市场上占据主导地位，C 端产品也会慢慢在下半年开始崭露头角。
现如今，VR 除了游戏的深度体验以外，世界上也有不少国家将其用在医学、军事、教育、工业设计等方面。外科医生在真正动手术之前，通过 VR 的帮助，能在显示器上重复地模拟手术，移动人体内的器官，寻找最佳手术方案并提高熟练度，在真正面对手术室上的病人时不因为不熟练等因素增大病人的手术风险；VR 模拟真实的战场环境进行士兵的日常训练，提升士兵对某种作战环境的应对熟练程度，提升作战水平，并且能够减少实战演习带来的生命危险和高额的费用。我们认为，鉴于消费级 VR 在硬件和软件发展上的欠成熟，VR 将首先在 2B 的领域爆发，帮助企业和政府创造价值；后续 2C 市场将逐步超过 2B 市场，成为 VR 消费的主战场。
图：沉浸式体验对网络时延的要求
图：VR 对 5G 网络的技术需求
VR 这种移动漫游沉浸式体验的应用场景有三个特点：随时随地体验，随时随地分享，随时随地互动。移动沉浸式体验的高带宽低时延的技术需求来源于实时精确的图像处理和跟踪，例如高清图像处理，场景识别与重构，3D 音频动态跟踪、还原，手势位置动态追踪等。同时，移动终端的功耗与电池续航能力对网络侧的节能设计也提出了较高要求。对于 5G 移动网络而言，技术需求主要表现在吞吐率，时延，系统容量以及支撑多种应用云端部署的网络架构的改进。
20ms 是端到端可保证的时延，这将是对 VR 的最大完善。一般认为，移动沉浸式体验，从动作的感知到最终的图像光学呈现，端到端时延需要控制在 20ms 以内，才能避免感知到明显的拖尾和由此导致的眩晕（眩晕主要是由于未能实现完全沉浸式体验，和键盘游戏手柄等传统非自然的输入方式相关）。这其中，还包括一系列复杂的处理，例如 3D 图像的处理（双眼独立处理），镜头畸变和色差的矫正，3D 音频和回声强度的动态跟踪，AR 场景识别和重构，因此网络侧可保证的时延必须控制在 5-9ms。
除此之外，支持端到端切片的 5G 云化网络架构。VR/AR 移动沉浸式体验等增强移动宽带终端将日趋通用化。同时，大量的应用处理将部署在云端服务器，以降低对终端软硬件的需求，提升兼容性。此外，为眼睛进一步提升视觉体验，通常会实时显示当前聚焦的一小部分图像，并根据运动实时传输与调整，部分处理也部署在云端服务器。5G 网络架构的主要特性，例如控制面和用户面的分离，可编程的用户面转发能力，靠近用户面部署并随应用的移动动态迁移等特性是支撑应用向云端迁移的技术手段。
图：VR技术特点示意图
图：VR的基本构成
参考观研天下发布《2017-2022年中国虚拟现实行业竞争态势及发展策略分析报告》
VR 设备的基本构成如下：计算单元、显示设备、交互设备。计算单元是用来进行大规模运算，实时输出模拟环境的模拟信号包括视频音频或在其他交互设备的反馈信号。显示设备来输出虚拟环境，目前的显示技术和计算能力还无法提供足够逼真的环境，晕眩感还是不能完全避免。交互设备是用户实现与虚拟环境进行沟通的媒介，目前主要是通过视觉捕捉技术、体感技术、其他直接触摸的设备如手柄、摇杆等。
虚拟现实终端和芯片的产业链已经形成，在应用领域，如电影，游戏、零售，房地产行业、以及医疗、教育、建筑与工程规划设计等专业领域都有了一些成功的应用案例。VR 技术已经被列入十三五规划，可以看出国家将要大力推动 VR 整个产业链的发展。国外市场上 VR 领域一直活跃，国内暴风、乐视、优酷也在 VR 领域角逐，再加上 5G 的到来为虚拟现实提供了快速、低延时、高容量的网络平台，未来随着移动通信技术的快速发展，虚拟现实和增强现实的各类应用将快速向无线网络侧迁移。
图：虚拟现实行业产业链构成
2015 年下半年，中国 VR 领域的投资呈现井喷式发展，2015 年在 VR 领域共投资人民币 24 亿元，即使是资本寒冬，也没有影响到资本对 VR 领域的投资。在投资方向上，2016 年对关注的领域集中在了头戴式 VR 设备和 VR 游戏，VR 影视领域。从侧面反映了目前 VR 领域的几个较有前景的方向。据艾瑞咨询数据显示，2016 年中国 VR 行业规模为 56.6 亿人民币，预计到 2020 年，中国的 VR 行业市场规模将会达到 556.3 亿元人民币。在收入构成方面，考虑到中国消费者对内容的付费习惯普遍较低，预计到 2020 年，硬件收入仍将占绝大部分比重，占比在 65%左右。但是软件的占比将会越来越大，所以软件内容开发商将会有增长机会。
图：2015-2020年中国虚拟现实行业市场规模预测（亿元）
图：2015-2020年虚拟现实行业收入构成占比
但是目前 VR 的发展还处于不成熟的阶段，硬件和软件发展的不平衡严重制约了 VR 商业化的发展。据了解，VR 的发展目前有很多困难，一是平台标准没有统一，内容开发者收到制约；二是制作 VR 硬件的品牌比较分散，这就导致 VR 开发者要充分考虑如何将产品应用在不同的平台甚至是不同的平台搭建起来的 VR 硬件系统，为 VR 的开发者制造了很多不便，也很难制作出优质的软硬件结合的 VR 系统；三是目前来说，VR 的性价比并不高，体验效果不理想再加上 VR 产品的价格相对高昂，会降低消费者对这种非刚需产品的购买意愿。
图：Pico 下一代 VR 一体机亮相 CES
图：用户不愿购买 VR 原因占比
2017 年是 VR 行业的关键年，有了前几年的摸索与经验积累，将会正式进入稳定、理性、健康的发展轨道，巩固与发展 2016 年发展元年的成果，并且推动行业的快速前进。在硬件方面更多硬件厂商会加入到 VR 领域，大量推出 VR 设备，一些比较成熟的 VR 硬件厂商会推出第二代产品；内容方面，在 2016 年的基础上会有大幅度提升与改进，应该会有很多精品游戏的推出，循序填充目前 VR 领域内容的空白，VR 内容的制作会慢慢形成一个新的行业；资本方面，会有一部分的资本进入高新技术领域，人工智能、虚拟现实等依旧会是吸金的领域，但是资金应该会倾向流入具有核心技术和成熟商业模式的创业公司；市场方面，会淘汰掉一部分山寨产品，主流产品慢慢占据上风，B 端产品会在市场上占据主导地位，C 端产品也会慢慢在下半年开始崭露头角。
表：国外虚拟现实实例
现如今，VR 除了游戏的深度体验以外，世界上也有不少国家将其用在医学、军事、教育、工业设计等方面。外科医生在真正动手术之前，通过 VR 的帮助，能在显示器上重复地模拟手术，移动人体内的器官，寻找最佳手术方案并提高熟练度，在真正面对手术室上的病人时不因为不熟练等因素增大病人的手术风险；VR 模拟真实的战场环境进行士兵的日常训练，提升士兵对某种作战环境的应对熟练程度，提升作战水平，并且能够减少实战演习带来的生命危险和高额的费用。我们认为，鉴于消费级 VR 在硬件和软件发展上的欠成熟，VR 将首先在 2B 的领域爆发，帮助企业和政府创造价值；后续 2C 市场将逐步超过 2B 市场，成为 VR 消费的主战场。
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