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5G赋能VR/AR,解决产业痛点

简析 来源:电子发烧友网 作者:山西证券 2019-12-31 14:44 次阅读

5G时代,我国VR/AR产业发展存在四大促进因素:(1)高速率、低时延的特性,促进VR/AR成为5G的杀手级应用(2)“虚拟现实+”释放传统行业创新活力,市场前景可观;(3)地方政府出台产业政策,三大运营商布局5G云VR提供多方支持;(4)国产软件加速整合,自主可控拐点显现。

5G+ Cloud VR(云化虚拟现实)有望加速推动应用落地普及

VR经历2015-2016年的火热之后,市场很快趋于清淡,主要受累于网络传输速率较低、时延较高,用户体验差,同时终端设备价值高,便携性偏低,普及率难以提高。目前多数主流VR终端售价动辄数千甚至上万。

表:VR对网络带宽的需求

表:部分VR终端售价

CloudVR核心在于内容上云、渲染上云。CloudVR将云计算、云渲染的理念及技术引入虚拟现实业务中,借助高速稳定的网络,将云端的显示输出和声音输出等经过编码压缩后传输到用户的终端设备,在虚拟现实终端无绳化的情况下,实现业务内容上云,渲染上云成为贯通采集、传输、播放全流程的云控平台解决方案。渲染上云可以大幅降低终端CPU+GPU计算压力,使终端实现轻量化,成本大幅降低。5G依托其高速率、低时延的特性,相比4G可以拥有更优的带宽和时延水平,提升用户体验,同时利用云化技术,降低终端成本,实现轻量化、无绳化、移动化,促进VR/AR成为5G的杀手级应用。

图:云VR/AR演进5阶段

另外,从技术实现角度来看,5G网络将实现虚拟现实业务更高程度的视觉沉浸。5G网络能满足近眼显示技术对传输带宽的更高要求。近眼显示技术以角分辨率、视场角、色深、刷新率、焦平面等作为衡量视觉沉浸感的主要测度,完全沉浸体验所需的原始带宽可达5Tbit/s。内容制作主要技术包括实时抠像、全景拍摄、云端三维重建、虚实场景拟合、空间计算等,5G网络可以为实时抠像提供更高的渲染帧率,提高沉浸体验。同时,5G网络的大带宽、低时延等特性将在云端内容渲染、感知交互、网络传输等方面提供支撑。

应用场景广泛,市场空间巨大

“虚拟现实+”释放传统行业创新活力。虚拟现实与各行业的融合发展,将为用户带来更具感染力及沉浸感的体验,给人民生活方式带来前所未有的变革。虚拟现实和文化娱乐、医疗健康、工业生产、教育培训等领域的结合,将开启千亿级市场规模。

VR+游戏有望成为最先发展起来的大众市场。VR的运用可以为用户带来强烈的感官刺激,虚拟现实中实现人机交互,提高用户体验。庞大的电竞用户群体,为VR+游戏产业提供了快速发展的基础。根据艾瑞咨询预测,2020年整体电竞用户规模将达到4.3亿,同比增长9.4%。SuperData预计,2016年全球VR游戏市场规模在51亿美元左右,并且处于不断增长态势。

图:2016-2020年中国电竞用户规模

虚拟现实+影视,观影者可以随意选择观看视角,主动推动电源情节,全方位提高观影者体验;在红色教育中,可以真实还原当时场景,实现人机交互,提升教育效果。

虚拟现实+工业生产,在需求分析、产品设计、工艺优化、生产制造、远程协作、运维巡检等多方面提供支撑,实现工业生产全流程的智能化和一体化。VR+产品设计,提供沉浸式空间实现多人同步设计,降低设计复杂度,提高设计效率;VR+运维巡检,实现在电网巡检、管路巡检、高空巡检等特殊场景的应用。

虚拟现实+医疗,可以实现手术预演,研究最佳手术方案,提高手术操作熟练度,提升手术成功率;发挥虚拟现实沉浸感特性,对患者进行心理干预,消除患者紧张情绪等;也可以通过头显设备全方位观察病情,深入了解患者病因,提高做诊断准确度。根据市场研究公司Zion发布的报告显示,全球医疗保健增强和虚拟现实市场在2018年价值约为8.5亿美元,预计到2025年将达到51.15亿美元,2019-2025年的复合增长率约为29.2%。

根据Greenlight预测,2018年全球市场规模超过700亿,同比增长126%。其中VR市场规模超过600亿,AR市场超过100亿。预计到2020年全球虚拟现实产业规模将超过2000亿,其中VR市场1600亿,AR市场450亿。

头显设备出货量保持高速增长。根据IDC数据,2018年国内AR头显设备和VR头显设备出货量分别达到3,2万台和116.8万台,其中桌面头显以及独立头显设备保持快速增长,无屏头显信托逐渐失去市场主导地位。预计到2023年,中国VR头显设备出货量将突破1050.1万台,AR头显将达到821.4万台,未来5你那整体市场年复合增长率为69.9%。

图:中国VR/AR头显设备市场出货量预测

图:2018年第四季度中国VR头显设备出货占比

图:2018年第四季度中国AR头显设备出货占比

多方支持VR产业加速落地

VR成为产业政策热点方向,各地积极推动VR产业发展。虚拟现实已被列入“十三五”信息规划、互联网+等多项国家重大文件中,工信部、发改委、科技部、商务部出台多项相关政策,各地市也纷纷出台多个专项政策,推动VR产业发展。2018年12月,工信部印发《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》,提出发展端云系统的虚拟现实网络分发和应用服务聚合平台(CloudVR);2019年11月,15部分联合印发《关于推动先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施意见》,鼓励AR/VR等技术在购物、广电等常见中应用,推进消费服务和制造业创新融合。同时,北京、青岛、程度、南昌、福州等地发布专项政策文件,通过奖励、补贴、基金等多种扶持方式,鼓励技术创新、应用示范,推动产业发展。

图:各地市虚拟现实产业政策情况

三大运营商积极布局5G云VR。2018年7月18日,中国移动通信集团福建有限公司开启了全球首个电信运营商云VR业务试商用;随后9月5日,中国联通发布了5G+视频推进计划,将从技术引领、开放合作、重大应用、规模推广等四个方面启动5G+视频未来推进计划,并以8K、VR为代表的5G网络超高清视频应用将构成未来中国联通5G+视频战略核心;中国电信同月13日亦发布了云VR计划,将立足中国电信1.5亿宽带用户产业基础,依托于网络、云计算和智慧家庭等方面的优势资源,联合和合作伙伴制定云VR规范,加速推进云VR技术的产品化和商业模式创新。

自主可控:国产软件整合加速

华为、中兴事件倒逼我国科技自立势在必行。受“华为、中兴事件”影响,我国科技尤其是上游核心技术受制于人的现状对我国经济发展、社会稳定等都提出了严峻考验。大力发展科技产业,鼓励科技创新,成为当下时不我待的命题。今年以来,美国对华实施技术封锁,断供我国高新技术企业,企图遏制我国科技产业的发展。在此背景下,自主可控关乎国家战略,在国际竞争中发挥着举足轻重的作用。

基础软件和中间件基本被美国企业所垄断。自主可控产业链包括系统软件、中间件和应用软件。其中,系统软件主要包括操作系统和数据库,操作系统方面,PC端主要被微软的Windows垄断,移动端主要被谷歌的安卓系统和苹果的IOS系统垄断;数据库则主要被甲骨文的Oracle和MySQL、微软的SQLServer以及IBM的DB2垄断。IBM、Oracle长期占据着全球中间件市场份额的前两位。应用软件国产化相对较高,在下游应用细分领域具有一点的市场份额,如办公软件、行业专业应用软件等。

图:自主可控产业链

自主可控拐点显现,国产软件大有可为。继美国核心技术实施管制之后,我国系统软件、中间件等核心软硬件供给需要通过国产软件获取,国产化替代加速,下游需求有望明显改善,市场迎来放量。现阶段,在国产化替代的浪潮中,国产软件取得了优异的成绩。以服务器为例,近年来,本土品牌出货量远超国际品牌,巨大的市场推动国产服务器厂商加大自主研发。2017年,中国服务器市场中70%以上的市场份额来自中国本土厂商,浪潮、华为、联想占据着本土市场的前三强。IDC数据显示,2019年一季度,全球服务器市场厂商收入同比增长4.4%至198亿美元,浪潮和联想分别以市场份额6.2%和5.7%位列全球第三、四位,其中,浪潮同比增速最快,为36.4%,远超服务器整体增速。

表:2019年一季度全球收入前五大收入服务器厂商($:Millions)

表:国内自主可控主要参与厂商

国产操作系统整合提速,软件生态不断扩容。由中国电子集团(CEC)、武汉深之度科技有限公司、南京诚迈科技、中兴新支点组成的多家国内操作系统核心企业自愿发起筹备统一操作系统(Unityoperatingsystem,UOS),各方在2019年5月签署了《合作协议》,计划于年底正式推出统一操作系统。目标是统一发布渠道、应用商店、UI、内核、文档及开发接口,并采用开源社区的方式吸引产业链上下游共同支持UOS系统,也会支持国内外各种CPU处理器。UOS将采用开源共创社区研发模式,鼓励上下游产业链厂商和技术人员参与研发工作贡献代码,共同打造符合行业用户需求的安全、易用、稳定的操作系统产品。统信软件作为UOS的运营主体,于2019年11月14日正式成立。目前统信软件已经和龙芯、飞腾、申威、鲲鹏、兆芯、海光等国产芯片厂商开展广泛深入合作,与国内各主流整机厂商,以及数百家软件厂商展开了全方位的兼容性适配工作,共同发展和建设新的软硬件技术生态。

中国软件旗下两大国产操作系统合并,行业整合提速。根据中国软件12月公告,中国软件宣布整合旗下中标软件和天津麒麟两大子公司,出资设立新公司,将打造统一的国产Linux操作系统。原先,中标麒麟主要适配龙芯处理器,银河麒麟主要面向天津飞腾公司的飞腾系列处理器,适配领域相对分散,难以发挥整合优势。中标软件和天津麒麟的整合,预示着中国软件有望从更高层面优化组织架构,充分协调有效资源,发挥整合优势,有望加速国产操作系统发展。

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