5G+AR探秘5G在虚拟现实中的应用

1、    5g+ar探秘5g在虚拟现实中的应用    技术宅5g和ar结合移动网络和设备的不足限制ar的发展ar在移动设备上的应用已经有一段时间了，但是一直不温不火，这其中传统4g网络和目前手机性能的不足是一个重要原因。我们以大家常用的ar手机游戏为例，比如很多朋友在手机上玩ar游戏pokemon go时，往往是看到了小精灵就是抓不住，这其中一个重要原因就是由于4g网络的时延性太大（一般为50毫秒）。这个时延性导致游戏中小精灵的实际位置和我们眼睛看到的并不一致，从而无法及时抓获（图2）。当然手机本身的性能也会影响ar游戏的体验，大家知道现在很多ar游戏都是

2、多人对战，但是如果同屏或者说在一定范围内同场竞技的玩家太多，同屏渲染就极易给手机的cpu/gpu带来过大的压力，结果是游戏的帧率降低，同时延迟的问题也会越發突出。*ar游戏pokemon go此外4g网络的连接速率也是限制原因，比如ar游戏要传输的数据容量要比传统游戏多得多，这种技术需要高带宽的支持才能让用户获得很好的沉浸感。另外还存在诸如ar设备成本过高、设备数据计算能力不高、3d渲染效率慢等不足，而这些不足现在可以借助5g完美解决。5g和ar的完美结合如上所述，4g目前在ar移动应用中有许多不足，那么5g是利用什么来解决这些不足呢？这里还是以ar手机游戏为例。比如上述在ar游戏中突出的延时

3、和多人同屏渲染问题，现在利用5g新特性就可以解决。首先5g的高带宽、低时延的特性可以让ar游戏的延时得到极大的改善。5g的理论下行速率是10gbps（相当于现在万兆网络大型机房），5g理论的延迟是1毫秒（4g则是3050毫秒）。这样在高速5g网络的支持下，1毫秒的延迟几乎让玩家没有感觉，pokemon go中的小精灵几乎可以让你一抓一个准。经过实际测试，即使在目前并不成熟的5g网络下，测试的ping值（10ms）和抖动数值（3.4ms）也非常优秀（图3）。目前5g网络测试的ping值和抖动数值emc技术优势图解magic leap one三件套其次是5g的mec边缘计算技术可以有效降低ar游戏

4、对手机资源的占用。如上所述，在多人对战的ar游戏中，同屏渲染会极大地占用手机资源。5g引入的mec边缘计算技术是一种先进的分布式网络架构，它利用无线接入网络就近提供所需服务和云端计算功能，可以为各种应用场景搭建出高性能、低延迟与高带宽的电信级服务环境，从而加速网络中各种资源的快速传输。使用5g网络mec边缘计算技术后，以后ar游戏厂商就可以将这种极大占用手机资源的同屏渲染移动到云端服务器处理，玩家直接通过5g网络从云端下载所有场景和玩家信息。这样既可以减轻手机资源的损耗，同时游戏进程又不会有明显的延迟，极大地增强了用户沉浸式的虚拟体验（图4）。当然mec边缘计算技术还会对ar硬件设备的设计和性

5、能提升带来明显的影响。比如目前ar设备magic leap one，它是由头戴式设备、小型可穿戴计算机，以及一个手持控制器组成的。其中可穿戴计算机造价不菲（包含nvidia的tx2，带有四核arm a57 cpu、双核denver 2 cpu），主要负责ar数据处理，以后如果利用mec边缘计算技术，那么这个处理终端就可以去除（数据处理移动到云端完成），这样不仅可以让ar设备使用起来更方便，而且大大降低制造成本（图5）。最后还有很多5g技术可以为ar带来更多的好处，比如5g网络使用包括高频毫米波在内的mimo技术、多频谱技术，这可以极大地提高网络传输的吞吐能力。方面可以极大地提升ar应用传输数据

6、容量，另一方面则可以为更多用户的连接提供通畅的通道，5g目前每平方千米的最大连接数为1000000个（4g只有其1%），这样对于那些多人联机ar游戏，即使众多用户一起（比如在商场、体育馆这种人流密集的地方）在线连接也不会受影响（图6）。多人对战ar游戏不仅是游戏5g在ar中的更多应用5g的各种新特性当然不仅是在ar游戏中的应用，随着5g的普及和ar技术的发展，两者的结合可以给我们的生活带来更多的便利。比如我们去饭店点菜时，传统方式是看菜单，但是很多时候菜端上来却和菜单显示的迥然不同。现在可以使用ar菜单，顾客只需下载一个app，用手机扫描下菜单，相应的菜就会以动态的形式出现，并且还可以呈现详细的制作方式，当然动态菜单生成工作都可以由5g的边缘计算完成。不过最后我们也应该清醒地看到，5g和ar的结合目前也还存在一些不足，现在5g的速率还没达到宣传那样的高速，在ar应用上要实现低延时连接还需要一定的时间。另外针对ar场景，如何降低其产