新一代通信技术背景下VR技术和产业发展前景及优化路径

摘要：近年来，随着移动通信技术的不断发展和创新，第五代移动通信技术已经走进人们生活中，随着近两年5G正式投入商用，5G技术所具备的高速率、低延时、大容量传播等特点，对VR技术的发展具有重要意义，同时为VR技术所应用的相关产业带来空前的发展机遇。

关键词：第五代移动通信技术、VR技术、VR产业

一、前言

随着第五代移動通信技术（5G技术）投入商用，其所具有的高速率、低时延、低耗能的特点为当今的智能领域带来了新的发展动力，而VR技术产业作为近几年缓慢回春前沿科技产业，有了5G技术的支持必将有更好的发展前景。

二、5G技术与VR技术的概述

（一）5G技术概述

随着科技的进步，移动通信技术经过不断地发展、跃迁，已经步入5G时代。 5G即第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication  Technology），是新一代宽带移动通信技术，具有高速率、低延时和大连接等特点，是实现人机物互联的网络基础设施。对于第五代移动通信技术的应用场景，国际电信联盟（ITU）定义了三大类，分别为增强移动宽带（eMBB）、超高可靠低延时通信（uRLLC）和海量机器类通信（eMTC）。因为5G技术的应用场景多样，所以ITU定义了5G的关键性指标，其中高速率、低延时、大连接是5G最突出的指标，用户体验速率达1Gbps，时延性低至1m/s，用户连接能力达100万/连接公里。5G作为新一代移动通信技术，不仅仅要解决最基本的通信问题，还要为人们提供增强现实、虚拟现实、超高清（3D）视频等极致业务体验，同时还被应用到公共安全、AR/VR产业、智慧交通管理、智能城市、智慧校园等各个方面，逐渐融入到人们生活的各个方面，与人们的生活息息相关，成为不可或缺的一部分。

相比于4G技术，5G的峰值理论传输速度可达10Gb每秒，速度提高了近百倍，同时5G网络所采用的毫米波技术可实现更高频率、更大范围的覆盖，抗干扰能力、绕射百能力也大幅度提高。作为全球范围备受关注的重要的新一代移动通信技术，5G技术正驱动社会进入万物互联网时代，促进数字经济与实体经济的深度融合，为加速全球范围内的数字化转型和智能化升级提供了空前的发展机遇和空间。

（二）VR技术概述

VR技术，即虚拟现实技术（Virtual Reality），是二十世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人带来沉浸感。从理论意义来看，VR利用计算机产生的电子信号，利用现实生活中所收集的数据生成一种虚拟环境，并将其与各种输出设备结合，转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来。使用户沉浸到该环境中，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。

随着科学技术和社会经济的不断发展，各行业对VR技术的需求都愈加强烈，同时VR技术不断发展和进步，已经逐步成为了一个新的科学技术领域。然而虽然VR技术的发展前景较为可观，但是随着技术的不断应用，涌现出一系列的问题亟待解决，如产品的稳定性问题、用户体验感不适、基础设施支撑不足等问题。例如由于画面不够清晰、不够流畅、卡段延迟等问题，使得用户体验感较差，同时也给用户带来眩晕感、不适感，都极大地影响了VR技术以及相关产业的发展和用户群的扩大;目前市场上的VR体验设备的构造和成本上，通常略显笨重和高昂，因此VR体验设备的轻便化、价格亲民化也是亟待改进、解决的问题。近年来，随着各行业对VR技术的需求的持续高涨，VR技术被应用到教育、医疗、智慧城市建设、航天技术、军事演习、影视娱乐等各行各业，为人们生活带来极大的便利，因此VR技术以及相关产业的发展也成为社会重点关注的领域。随着5G投入商用，高速率、低延时、大连接的特点将有效缓解VR技术现存的问题，

三、VR技术应用领域的行业发展现状

（1）教育领域

教育事业一直是我国重点关注的领域，在教育部所印发的《关于推进教育基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》中提出，教育新型基础设施建设应以信息为主导，全面利用数字资源、信息网络、智慧校园、创新应用等构建新型高质量教育基础建设，而VR技术在当前的科技教育革新中占有重要地位。VR技术在教育领域的应用涉及虚拟仿真校园、虚拟课堂、虚拟图书等方面。虚拟仿真校园可将校园内的设施：如教学楼、食堂、学生宿舍、操场等基础实体建筑甚至灯光、窗户、门等内部构造，利用虚拟现实技术进行三维建模等设计出与实际校园场景相同的虚拟校园，学生足不出户便可感受校园，同时校内的学习资源如图书等，也可导入终端，储存为电子资源，假期师生线上便可借阅学习，方便快捷。对于虚拟课堂更是完善了传统书本平面教育的不足，例如地理、生物课堂，VR技术可利用虚拟现实技术将太空景色、生物状态等立体、真实地还原出来，使得同学们在学习的过程中能够生动地感受到教育内容的活灵活现，极大激发了同学的好奇心，提高趣味性;同时有个别校园已经实行的线上讲解与VR设备体验相结合的上课方式，使得同学们能够身临其境地感受到历史的变迁。

然而目前存在的问题依旧显著，虽然VR课程的内容已经逐渐提高，但是距离教学资源全面覆盖还有很大距离，同时目前VR设备相对较重，长时间佩戴舒适感不强，对于教育所要求的长时间感受还没有办法满足，同时画面的流畅性、设备的时延性依旧需要解决，才能使用户的使用感舒适感更佳。

（2）旅游业

近年来，随着技术的不断发展，许多旅游景点都可以通过线上游览，无论是当前消费者对于选择旅游景点的实际考察要求，还是受近两年新冠疫情的影响，“VR全景旅游”都具有重要意义。VR全景旅游是指建立在现实旅游景观的基础上，通过360全景捕捉，结合虚拟现实技术构建虚拟全景的技术，观赏者可以拖动屏幕观赏场景360度范围景观，不仅解决了特殊时期无法出门旅游的尴尬，同时也让观赏者可以观看到实地观赏可能无法看到的角度或者死角。但是VR旅游无法体验到实地观赏的风土人情，同时可能对当地旅游业的商业发展具有一定的影响，因此如何在VR旅游的过程中带动当地消费也是一个挑战。

（3）航天领域

航天领域不仅仅是耗资巨大，繁琐复杂，同时也是精准度要求极高的工程，因此人们利用虚拟现实技术模拟航天飞机以及飞行环境，进行日常演习训练，在需要进行多次繁琐的实验中，不仅仅降低了实验经费，同时也降低了航天人员所面临的危险概率。

（4）影视娱乐

近年来，虚拟现实技术在影视业、游戏中均有广泛的应用，VR体验馆深受消费者青睐，在观影的同时，还可以让观众置于身临其境的感受中，大大提升了观影体验感;同时随着虚拟现实技术的不断发展和创新，建立在虚拟现实技术基础上的三维游戏，在保持游戏真实性和交互性的同时，更提高了游戏体验者的真实感。

（5）设计领域

在设计领域，通过对虚拟现实的利用，在许多难以实地演示的工业场地设计、机器设计以及房屋内外部构造设计等方面，设计师可以通过更加简单、快捷、方便的方法将自己的想法设计出来，并通过虚拟现实技术呈现，不仅仅降低了物料成本，也节省了时间成本。

（6）医疗领域

当前在医疗领域，VR技术在医疗培训中的应用较为广泛，通过连接VR技术，还原出病人的真实状况，让经验缺乏的医生在这种环境中进行手术试验，在虚拟的世界中进行试验，不仅仅节省了许多医学资源，同时试验的多次利用性可使得医疗人员不断地进行自我检测、提升自己的同时积累更多的经验。

（7）电商领域

在电商领域，虚拟现实技术改变了传统的平面式的商品展示方式，改用3D的立体展示方式，使得消费者感受商品更加全面，极大地提高了展示品与真实产品的一致性;同时还推出线上试衣间、线上试妆，使得消费者在购物时更加方便地挑选适合自己的商品，提高了购物的愉悦感和体验感。

四、5G技术对VR技术的影响

（一）一定程度上提高VR技术的用户体验，使体验者获得更优质的舒适感。

5G所具有的高速率、低时延性将使得VR设备目前所面临的画面不够清晰、画面延迟等问题得到解决，5G相比较4G覆盖区域更广，连接更加稳定，将为体验者提供更加高清的视频，有效缓解延迟性所带来的眩晕感，使得内容更加清晰，使得交互更加快捷，同时提供更加丰富的情景化体验。

（二）有助于降低VR设备的成本，进一步促进VR技术的普及。

利用5G芯片或将数据上传云端，使得VR的终端更加轻便小型，使得设备的设计成本下降，同时5G也将会使得VR设备有更小的能耗，降低使用成本，成本的降低使得销售价一定程度的格降低，将会有更多的消费者拥有体验VR技术的能力和机会，有效地推动了VR技术的普及。

五、VR技术及相关产业基于5G移动通信技术背景下的发展前景以及优化路径

（一）致力于VR终端设备的轻便化设计，降低生产成本。

随着5G时代的到来，VR技术所面临的最大阻碍将得以克服，5G所提供的连接的网络动力使得设备的响应与连接更加稳定、迅速，同时将使得VR体验更加可靠、更易于达到身临其境的效果。因此VR技术产业应该致力于将终端设备的成本降低到最小，同时使得终端的体型降到更小、降低能耗，进而降低总设计成本，使得更多的家庭也可以接受，从而推进VR技术在全社会范围内的普及。

（二）相关产业应致力于与VR技术的深度融合，优化用户体验感，带动经济发展。

VR技术应用领域的相关产业应不断致力于到与VR技术深度融合，充分利用VR技术的所提供的便利，不断完善补充云端数据的储存，为体验者提供更加多样化、全方位的虚拟感知情景，优化用户体验感，同时对于“云旅游”、VR+电商等领域更要深度結合，在满足消费者优化用户体验的同时带动经济的发展。

参考文献

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作者简介：1.刘鑫（2000--）女，汉族，吉林长春人，单位：安徽财经大学，金融学院，本科，金融学专业。

基金项目：本文属安徽财经大学2020年国家级创新训练项目（编号：201010378070）研究成果。