随着人工智能、虚拟现实、计算光场等新一代技术蓬勃发展,虚拟与现实日渐融合。在元宇宙热潮的推动下,虚实共生正在向我们走来。5月8日—10日,在2023世界超高清视频产业发展大会期间召开的“超高清视频与虚拟现实产业发展主题会”上,来自产业链上下游的多位企业代表、行业知名专家共同探讨虚拟现实与超高清产业融合发展之道,为产业数字化转型升级提供新思路。
超高清技术与虚拟现实技术一脉相承
超高清视频是视频技术继模拟、标清、高清后的新一轮代际演进,虚拟现实集近眼现实、感知交互、渲染处理、网络传输和内容制作等新一代信息技术于一体。超高清视频与虚拟现实的融合,不仅能促进技术迭代、增强用户体验,还能催生新的商业模式,推动产业生态走向成熟。
在俄罗斯工程院外籍院士王立军看来,超高清视频核心技术与VR、元宇宙核心技术一脉相承。他举例介绍道,云渲染是元宇宙核心支持技术之一,它的码流与超高清视频的码流一致。目前,如何将渲染好的视频流从网络端快速地传输到VR/AR客户端是业界最关注的问题之一,而超高清视频技术则为此打下基础。
瑞士世界XR协会主席萨拉·沙赫纳指出,超高清是虚拟现实关键技术之一,它的超高分辨率可以使外部“现实”更加生动逼真。在过去的十年里,超高清视频产业实现跨越式发展,从720P、1080P到2K,再到如今的4K/8K。目前,已有不少VR/AR设备实现了8K分辨率。但这还远远不够,对于VR/AR设备来说,屏幕与眼睛的距离非常近,分辨率的要求也更高。若想真正实现一个“栩栩如生”的沉浸世界,VR/AR设备的分辨率需要达到16K以上。
裸眼3D技术是指观众在不用佩戴任何3D眼镜的情况下,可以直接看到三维立体画面,在虚拟现实领域有着广泛的应用前景。杭州当虹科技股份有限公司副总经理傅一丹表示,裸眼3D解决了逼真问题,而超高清解决了生动问题,二者的融合发展可实现技术互补,带来更优质的视觉体验。
虚拟现实广泛应用于超高清视频领域
当前,虚拟现实技术和产品的加速迭代,使产业发展进入规模化落地阶段,传感、交互、建模、呈现等虚拟现实技术不断取得突破,用户的交互、显示、佩戴等舒适感不断增强,终端应用领域快速扩大。根据赛迪研究院的预测,2026年,我国虚拟现实产业总体规模有望超过3500亿元。
随着汽车智能化、网联化步伐的加速推进,我国车载显示产业快速发展,技术路线百花齐放。华为技术有限公司光应用领域副总裁曾华荣表示,当前,虚像显示技术已开始广泛应用于车载显示系统中,AR-HUD加速上车,光场显示技术崭露头角。车载娱乐显示呈大屏化、多屏化趋势,但仍存在画幅小、易晕车和伤眼等痛点。为此,华为推出车载光场屏,以一种非头戴式类AR技术在车内有限的空间内实现3米远距,35英寸以上画幅的高清显示,有望成为车内观影最佳的屏幕品类之一,打造极致体验的私人车载影院。
北京蜂巢世纪科技有限公司总经理赵铁壮介绍,蜂巢科技AR智能眼镜拥有超高清摄录能力,在阳光下也可以清晰地看到屏幕,可广泛应用于智慧工业、智慧医疗、智慧安防、融媒体等领域。以远程维修系统为例,蜂巢科技AR智能眼镜可全程录制维修过程,并提供远程支援、故障排查等支持,既可减少维修差错,又能节省人员出差成本,更能有效提高工作效率。
XR(扩展现实)是VR(虚拟现实)、AR(增强现实)和MR(混合现实)的总称,它作为元宇宙的入口,比电脑和手机更具真实的模拟现实能力和增强现实能力。广州智度宇宙技术有限公司CEO肖颖浩重点介绍了XR和超高清技术在医疗领域的融合发展。他表示,作为疾病诊疗的有效手段,内窥镜是目前XR技术在医疗领域应用的技术制高点。4K/8K超高清内窥镜,能够精细显示手术中的细微血管、神经和筋膜层次,帮助医师进行精确的手术治疗。同时,采用超高清CMOS传感器,可在弱光环境中得到更纯净的画质、更少的噪点,这有助于医生发现隐藏在暗处的病灶部位。
在美国第三楼(北京)联合创始人温思敏看来,电影是元宇宙的入口之一。第三楼一直致力于突破艺术创意边界,研究新式拍摄工具。“在现场拍摄前,利用虚拟技术,工作人员可以进行拍摄预演,提前确认摄像机、灯光等各类器械的位置,帮助导演制订高效的拍摄计划。”温思敏说道。
燧光科技首席技术官戴景文指出,当前,虽然不少头显设备屏幕达到4K超高清分辨率,但是受制于算力不足,无法全分辨率地显示和渲染。燧光MR边缘渲染系统,通过5G Wi-Fi实现无线渲染,可兼容局域网和云端XR内容,借助燧光MR头显端实时采集的头手六自由度信息,同步传递到局域网或者云端服务器进行渲染,再通过网络实时地将音视频流推送到头显端显示播放。该技术可以让燧光MR头显以最高精细度运行相关XR场景,可广泛适用于工业、文旅、教育、应急等场景。
元宇宙对超高清技术发展提出更高要求
王立军认为,5G、AI和XR(AR、VR)是元宇宙的关键技术支撑。他解释,在内容方面,AIGC(人工智能生成内容)可为元宇宙提供大量二维、三维数字内容,以低廉的成本解决元宇宙内容不足问题。ChatGPT将成为元宇宙的杀手级应用。在终端方面,XR作为拓展了人类计算、感知和交互能力的下一代智能终端和交互系统,是元宇宙的接入和交互终端。“人眼是一个高度发达的视觉系统,这对XR头戴式显示设备提出了非常高的技术要求。MicroLED微显示技术具有超高的图像分辨率、亮度、对比度和刷新率;超高的色彩逼真度,饱和度和视场角,以及超小的体积和功耗能,特别适合移动智能XR HMD,将成为AR眼镜微显示屏幕的未来选择。”王立军说道。
在百度智能云虚拟现实总经理丁志刚看来,元宇宙的发展主要经历三个阶段:第一阶段由巨头主导,进行相关探索和尝试;第二阶段树立标杆、定义模式;第三阶段向所有用户开放,并通过UGC(用户原创内容)或PGC(专业生产内容)的方式生产内容。丁志刚表示,目前元宇宙发展正由第一阶段向第二阶段过渡,在视觉、听觉、交互等方面,尤其是超高清渲染技术方面亟须进一步提升。
印度国际虚拟现实电影节(IVRFF)CEO 萨米尔·穆克吉表示,未来VR/AR头显设备将更加轻便、可携带,并具备强大的连接能力,支持多应用程序协作。“有了这样的设备,我们可以运行任何程序,头显就是一切。”萨米尔·穆克吉说道。