網(wǎng)絡(luò)通訊能否成為VR技術(shù)的“昆古尼爾”

楊嘉熠

摘 要：昆古尼爾，永恒之槍?zhuān)瑸橹魃駣W丁所持，槍的能力相當(dāng)質(zhì)樸卻異常強(qiáng)大，就是“一擲出就一定會(huì)命中目標(biāo)”，是百發(fā)百中的神槍?zhuān)粨裘?，隨后自動(dòng)回到主人手中。為何用這個(gè)武器來(lái)比喻網(wǎng)絡(luò)通訊與VR技術(shù)的關(guān)系呢？本文進(jìn)一步分析，讓我們把目光集中在4G網(wǎng)絡(luò)上，自2001年開(kāi)始構(gòu)思研發(fā)到2013年中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通均獲得TD-LTE牌照再到如今用戶(hù)數(shù)過(guò)中國(guó)五成人口，4G，即第四代移動(dòng)通信技術(shù)，已徹底從一種體驗(yàn)變?yōu)橐环N習(xí)慣，曾經(jīng)何時(shí)，2G、3G還主導(dǎo)著通訊市場(chǎng)，現(xiàn)在人們卻已可以比它們用快上數(shù)十倍甚至數(shù)百倍的速度遨游網(wǎng)絡(luò)世界。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)通訊；VR技術(shù)；“昆古尼爾”

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）02-0046-01

網(wǎng)絡(luò)通訊之日新月異可見(jiàn)一斑，4G很優(yōu)秀，它集3G與WLAN于一體，能快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量的音頻、視頻和圖像等。它能夠以100Mbps以上的速度下載，比當(dāng)前的家用寬帶快上數(shù)十倍，并能夠滿(mǎn)足幾乎所有用戶(hù)對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。很明顯，4G有著獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)越性。擁有4G，無(wú)疑是擁有一柄削鐵如泥的寶劍。但遺憾的是，如今的4G網(wǎng)絡(luò)雖然快，卻還是不能滿(mǎn)足VR技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊的要求，尤其在VR的直播與實(shí)時(shí)通訊上捉襟見(jiàn)肘。大量的實(shí)踐與資料告訴我們，如今的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是不足以支持VR網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的構(gòu)筑的。

為何網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與VR技術(shù)息息相關(guān)，甚至堪稱(chēng)后者的昆古尼爾呢？從VR技術(shù)本身來(lái)看，這門(mén)全名為沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)被許多業(yè)界專(zhuān)家稱(chēng)為繼智能手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)設(shè)備之后，計(jì)算平臺(tái)的又一大事件，它綜合了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)，通過(guò)頭戴設(shè)備，PC主機(jī)，應(yīng)用擴(kuò)大可視范圍、高速刷新率，頭部追蹤，眼部追蹤等技術(shù)在多維信息空間上創(chuàng)建一個(gè)虛擬信息環(huán)境（Virtual Environment，簡(jiǎn)稱(chēng)VE），能夠使用戶(hù)具有身臨其境的沉浸感，具有與環(huán)境完善的交互作用能力。

也許在很多人眼里，VR技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用就是連接一個(gè)手機(jī)或游戲主機(jī)成為娛樂(lè)設(shè)備，但實(shí)際上虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用對(duì)醫(yī)學(xué)、軍事、考古、教育、應(yīng)急演練等方面都大有裨益，舉個(gè)例子裝修房屋之前，你首先要做的事是對(duì)房屋的結(jié)構(gòu)、外形做細(xì)致的構(gòu)思，為了使房屋設(shè)計(jì)形象化，你還需設(shè)計(jì)許多圖紙，當(dāng)然這些圖紙只能內(nèi)行人讀懂，而虛擬現(xiàn)實(shí)可以把這種構(gòu)思變成看得見(jiàn)的虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設(shè)計(jì)和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)者可以完全按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建裝飾“虛擬”的房間，并可以任意變換自己在房間中的位置，去觀察設(shè)計(jì)的效果，直到滿(mǎn)意為止。既節(jié)約了時(shí)間，又節(jié)省了做模型的費(fèi)用。而要實(shí)現(xiàn)這類(lèi)技術(shù)，則需要大量網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹С郑驗(yàn)閮?nèi)置硬件不可能大量存儲(chǔ)相關(guān)模塊，同時(shí)設(shè)計(jì)者之間的構(gòu)思與討論也必須在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行。而像VR直播、VR遠(yuǎn)距離通訊這類(lèi)運(yùn)用更是對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸有極高的要求。

經(jīng)過(guò)上述的分析，不難得出新興的VR技術(shù)需要老派的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的支持才能大展拳腳這一結(jié)論。對(duì)此，我的構(gòu)想是讓網(wǎng)絡(luò)技術(shù)全面的應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)之中，以極高的傳輸速率準(zhǔn)確的完成操作者的每一個(gè)實(shí)時(shí)指令，就像是奧丁的永恒之槍?zhuān)溉玳W電，一擊必中，想要達(dá)到這一效果，目前有三個(gè)問(wèn)題需要解決，下面即使我對(duì)這些問(wèn)題的闡述以及我對(duì)解決方案的思考。

（1）網(wǎng)絡(luò)速度，前面就已提到過(guò)，目前的網(wǎng)絡(luò)速度不足以滿(mǎn)足VR技術(shù)的需求，畢竟想要構(gòu)造沉浸式的體驗(yàn)對(duì)網(wǎng)速的要求至少在1000Mb/s以上，但目前的技術(shù)也不是完全無(wú)法解決這一問(wèn)題，如美國(guó)一家叫作Archion的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)解決方案公司，便開(kāi)發(fā)出了一款名為Edistor Omnihybrid的有線數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，能夠以每秒8000Mb/s的網(wǎng)速傳輸4k內(nèi)容，當(dāng)然，這種解決方案只是局部的，由于硬件、成本等限制，這類(lèi)技術(shù)只能小范圍的應(yīng)用。但在不遠(yuǎn)的未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的來(lái)臨將有效的改變這一局面，或者說(shuō)5G網(wǎng)絡(luò)提供的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境才能真正讓VR技術(shù)大展拳腳，5G既是一場(chǎng)技術(shù)革命，同時(shí)也是一種必然演進(jìn)。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)構(gòu)架所形成的網(wǎng)絡(luò)體系下，一代一代的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)革新是順理成章的事。

（2）網(wǎng)絡(luò)延遲，其實(shí)網(wǎng)絡(luò)速度并不是困擾VR技術(shù)革新的最主要因素，但即使網(wǎng)速再快，如果各節(jié)點(diǎn)的處理速度不到位的話(huà)，最終形成的延遲也是明顯的，尤其對(duì)于VR技術(shù)這種依賴(lài)于大量信息傳遞，同時(shí)又要求實(shí)時(shí)傳輸?shù)拇嬖诙?，控制延遲于人的視覺(jué)反應(yīng)時(shí)間之下非常關(guān)鍵。想讓用戶(hù)擁有沉浸式的體驗(yàn)，就必須消除物理延遲帶來(lái)的信息錯(cuò)位，這個(gè)問(wèn)題要想解決，一是要有高速優(yōu)先的服務(wù)器，而是盡量縮小節(jié)點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)換與拖延，而隨著VR技術(shù)的黃金時(shí)代的到臨，每一個(gè)用戶(hù)群都應(yīng)有獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)與最優(yōu)先級(jí)別的信息處理，同時(shí)云端網(wǎng)絡(luò)的存在也可以通過(guò)共享信息與提前加載來(lái)減小延遲。

（3）實(shí)際應(yīng)用時(shí)的操作簡(jiǎn)化及沉浸式體驗(yàn)，由于這項(xiàng)技術(shù)的本身運(yùn)用方式與日常生活中我們所接觸的手機(jī)、電腦等設(shè)備大有不同，加之其給人帶來(lái)的操作體驗(yàn)三維化，一個(gè)簡(jiǎn)單明了的操作方式比不可少，本身流暢的操作再加上前文所述的網(wǎng)速與延遲問(wèn)題的解決，方能真正給用戶(hù)帶來(lái)沉浸式的體驗(yàn)，但VR技術(shù)涉及面如此之廣，如何將操作方式化繁為簡(jiǎn)是一個(gè)值得思考的問(wèn)題。我的構(gòu)想是從硬件到軟件的循序漸進(jìn)式的改革，首先我們可以思考能否將VR設(shè)備的處理器外置，以主機(jī)與顯示屏分離的形式運(yùn)行，再利用集合電路板以及高容量的硬盤(pán)大幅度提高核心處理器的速度，以此保證主機(jī)運(yùn)行的完美流暢。同時(shí)，我們還可以考慮制造傳感手套來(lái)使用戶(hù)可以向操作平板電腦那樣操作VR設(shè)備，通過(guò)雙手操作類(lèi)似于平板的操作界面可以有效的消除VR技術(shù)帶給人的隔閡感，而利用現(xiàn)有的光感技術(shù)以及無(wú)線傳輸，實(shí)現(xiàn)手套操作應(yīng)非難事，再進(jìn)一步想，如果我們能通過(guò)生物電流來(lái)“感受”虛擬現(xiàn)實(shí)的話(huà)，是否就可以像在現(xiàn)實(shí)生活中一樣擁有百分之百的自由度與靈活性呢？當(dāng)然，想實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)恐怕只有等到一個(gè)諾獎(jiǎng)級(jí)的研究成果出現(xiàn)了。

總之，VR技術(shù)深度發(fā)展離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的革新，同時(shí)也離不開(kāi)自身的優(yōu)化，關(guān)鍵點(diǎn)在于我們想要如何運(yùn)用VR，我們對(duì)VR的期待是什么，當(dāng)明確這一條件后，我相信人類(lèi)智慧終究會(huì)帶來(lái)時(shí)代性的變革。