5G+AI+XR:将成为开启空间互联网的钥匙

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XR被看作是下一代计算平台,更被看作是元宇宙、空间互联网的入口,虽然我们距离理想的全天候XR设备还很遥远,但XR与智能手机、PC等设备间互联互通的趋势已经初步显现,其中XR与边缘云的协同能力将成为重要一环,并有望进一步推动XR产业发展。

元宇宙是一个超前概念,可以理解为融合了虚拟和现实,具有超高沉浸感的、多元化体验的空间互联网。而空间互联网中“视觉体验”与“感知交互”将是核心,这和XR设备的特性相吻合,因此当提到元宇宙时大家自然会联想到AR和VR产品。

那么,未来多设备互联互通的场景会是什么样?XR设备将在其中扮演什么角色呢?想要弄清楚这些问题,就需要从AR和VR产业现状与趋势说起。

高通 5G+AI+XR:将成为开启空间互联网的钥匙

XR、5G与边缘云协同

当前,包括Meta Quest 2、PICO Neo 3等VR一体机的串流功能备受玩家喜爱,这表明了用户想要XR既轻便,又拥有PC级别、足够高的性能。然而,XR的未来不仅仅是串流这么简单,长期来看基于5G的XR与边缘云的分离式渲染将是重要发展方向,这就是高通无界XR所奉行的理念。

在空间互联网时代,想要实现高质量、沉浸式的显示效果,则需要更高的算力,基于分离式渲染的边缘侧创新优势就能显现出来。无界XR旨在通过5G网络,实现XR终端与边缘云之间均衡的负载分配,通过智能的分布式架构,最大化设备端、云端的优势,保证XR终端稳定运行,让设备更轻便,功耗更低,也提供了更强大的算力支持,优势非常突出。

此前,高通公司已联合中国移动进行了业内首次“基于5G切片的端边协同分离渲染无界XR技术演示”,该演示利用高通骁龙平台的XR设备和高通平台5G家庭小基站,测试了三人协同使用边缘云分离式渲染的场景,其结果表现为5G RTT时延为20ms,M2R2P时延为70ms;同时因为切片特性,还能保证每位用户的下行速率和带宽;实现了单目2K级分辨率90Hz刷新率的实时画面传输。

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高通公司中国区研发负责人徐晧博士

毫不夸张的讲,这次技术演示把元宇宙的三项核心技术:XR、5G和边缘云计算结合在了一起,提前给大家展示了未来的多设备融合的潜力。高通公司中国区研发负责人徐晧博士在WAIC 2022演讲中表示:“XR将成为驱动下一次变革的重要平台,而5G将支持XR终端进行分离式渲染,在实惠的轻薄头显中实现逼真的移动无界XR体验。高通公司将推进5G无界XR规模化部署,以变革广泛应用场景,赋能元宇宙发展。”

在多端互联互通融合的过程中,每个设备都会产生大量数据,尤其是边缘侧重型任务和庞大数据流,这些数据可借助5G在设备间、边缘云侧实时传递。可见,5G和Wi-Fi 6、Wi-Fi 7等技术将成为无界XR中必要的一环,凭借高效率分离式渲染方案,无界XR不仅为XR带来更佳的图形性能,大幅提高视觉体验,也为带宽密集型大型XR应用场景体验打下良好基础。

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其中一项关键的合作是高通公司联合中国移动、中赫集团在“工体元宇宙”项目中推出的5G无界XR赛事体验方案,这也是国内首个应用高通5G无界XR技术的大型商业综合体。该方案的落地,进一步验证了基于5G网络的分离式渲染的技术在XR产业发展中的重要性。 WAIC上,高通在现场与中国移动、中赫集团合作展示了5G无界XR(Boundless XR)技术演示,这一技术展示也被大会主办方评为了WAIC八大“镇馆之宝”之一。

终端侧AI能力的重要性

除了端云协同能力外,终端侧的AI性能也是一个重要参考指标。前文提到,无界XR可将大运算量的数据交给边缘云处理,然后再传回XR头显。而更实际的情况则是,为了保证XR设备端MTP时延需求,为了保证XR设备的隐私,部分数据必须要在设备端来完成。

以Quest 2为例,它的6DoF视觉定位追踪、手柄追踪、手势追踪等需要通过摄像头拍摄的图像信息来完成,以实现更好的交互效果。这些数据必须要在设备端来完成的原因有:1,用于设备的定位追踪和交互用途,需保证低时延,上传云端处理过程会增加时延降低体验;2,数据带有极高隐私性,用户使用场景大多数是在家中,对数据隐私性要求更高。

因此,这就需要XR设备端拥有良好的AI能力,包括:视觉追踪,图像数据分析等任务。比如,在VR应用中的虚拟化身需要实时交互,眼球追踪,面部动作追踪的加入将有助于推动更好的虚拟化身交互,创造出更逼真的虚拟社交体验。

Meta Cambria手柄曝光 Quest Pro

Meta Cambria曝光图,来源:Sadlyitsbradley

这一趋势也体现在今后AR、VR设备升级迭代上,目前已知的几款即将发布的VR/MR新品都加入了眼球追踪传感器。作为对比,Quest 2有4颗图像传感器,而传闻Meta下个月将发布的Cambria头显将配备10颗图像传感器,除了眼球追踪还有面部追踪等特定用途。可见XR设备产生的图像数据将越来越丰富,强大的终端AI能力将是保证优秀XR体验的前提。

骁龙XR2的AI性能是骁龙XR1平台的11倍,可以很好的支持高精度定位和眼球、手势追踪功能。搭载骁龙XR2的Quest 2等产品已拥有出色的表现,SLAM定位和手势追踪效果非常优秀。有消息表示,Cambria将搭载升级版骁龙XR2芯片,无论是基础性能还是AI性能上都将有所提升。

而在隐私保护方面,基于设备端的AI能够保证敏感数据在本地完成,提升安全性、保护个人隐私。另外,XR设备端的AI也可侦测识别恶意软件和可疑行为。

综上所述,基于5G+AI+XR的无界XR不仅大幅提升AR、VR的产品体验,还将边缘云、终端侧能力发挥到最大,为更沉浸的空间互联网提供了综合型解决方案。

全方位助力XR产业发展

不仅如此,高通在XR平台、参考设计、软件和算法、以及开发者平台上已经形成完备的技术矩阵,很多核心技术研究已达十余年,这些技术将全方位推动XR产业发展。

高通 5G+AI+XR:将成为开启空间互联网的钥匙

1,骁龙XR平台

高通已推出AR、VR专用芯片:骁龙XR1、骁龙XR2,采用骁龙XR平台的XR设备超过50款,包括国内的PICO、奇遇VR等热门VR一体机。除了强大的AI能力外,骁龙XR平台融合了众多领先技术特性,可提供丰富的图形能力、空间音频和影像处理能力,对打造沉浸式空间互联网提供必要的帮助。

与此同时,高通还将针对XR平台进行更进一步的定制与合作,今年3月高通就针对AR芯片开发宣布与微软展开合作;在本月的IFA 2022大会上还与Meta就XR芯片定制进行深度合作,为XR企业提供更多样化的选择。

2,AR、VR参考设计

基于骁龙XR平台,高通已打造出多款VR、AR参考设计,包括:骁龙XR1 AR眼镜参考设计、骁龙XR2无线AR眼镜参考设计等,目的就是帮助XR设备厂商快速打造产品,推向市场,其中联想ThinkReality A3就是基于骁龙XR1 AR眼镜参考设计而推出的产品。

不得不提的是骁龙XR2无线AR眼镜参考设计,它为轻量化AR眼镜提供了新的设计思路,通过基于智能手机等终端的分离式渲染,通过无线化的方式取消原有的线缆束缚,简化连接步骤,大幅提升了用户体验。

3,软件和算法支持

面向XR设备,高通提供包括XR设备必要的算法和软件支持,比如可为XR设备提供6DoF定位追踪与SLAM能力、3D重建、手势追踪、眼球追踪、物体识别等必要性的功能。

骁龙XR平台还支持一项下一代VR头显中十分关键的特性:视频透视。根据现有消息,即将发布的Meta Cambria以及PICO 4 Pro均将支持彩色视频透视功能,这将为VST MR交互带来全新玩法,也是VR头显迭代的新方向。

4,Snapdragon Spaces

在XR发展早期,面向开发者方向的工作也极为重要。高通为此推出Snapdragon Spaces XR开发者平台,这是一个专门面向下一代高性能、低功耗AR眼镜而优化的开发平台,能够提供环境和用户理解功能,为开发者带来用于打造可感知用户并能与用户智能互动、适应用户所在室内物理空间的头戴式AR体验的工具,助力开发者更轻松的创作出跨平台、开放性的XR内容,因为Snapdragon Spaces就是基于开放性的OpenXR而打造。

Snapdragon Spaces目前已经吸引了包括TRIPP、Resolution Games、Scope AR、Felix & Paul Studios等众多开发商的加入,同时中国硬件厂商包括联想、OPPO和小米也已支持该开放生态体系。微软和史克威尔艾尼克斯也已宣布与高通基于Snapdragon Spaces展开合作。目前Snapdragon Spaces XR开发者工具已开放下载,高通正在通过软硬件组合全面推动XR开发者生态的建设。

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高通公司总裁兼CEO 安蒙

高通在元宇宙生态的布局和建设上不仅技术储备丰厚,且动作尤为积极,比如去年11月公布的Snapdragon Spaces,今年6月份已开放下载,同时提供开发套件支持;骁龙元宇宙基金从成立到投出首笔资金,更是动作迅速。由此可见,在全方位推动XR产业发展的道路上,高通发挥了领头羊的角色,在XR平台、XR参考设计、开发者平台、AI软件能力,甚至是投资都有所布局,现在我们距离更沉浸、更多元的空间互联网体验更进了一步。

正如高通公司总裁兼CEO安蒙在WAIC 2022主题演讲中提到的:“XR设备将成为消费者通往元宇宙的主要入口,智能手机和移动PC也将延伸至这一虚拟世界,智能手表、耳塞、智能家居中枢等终端将成为元宇宙的物理链路。随着网联终端数量持续增长,万物互联逐步实现,其生成的数据将助力构建元宇宙。随着元宇宙的演进,全新品类和形态的终端将不断涌现,为消费者和企业提供定制、优化的体验。”

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