網絡通訊能否成為VR技術的“昆古尼爾”

楊嘉熠

摘 要：昆古尼爾，永恒之槍，為主神奧丁所持，槍的能力相當質樸卻異常強大，就是“一擲出就一定會命中目標”，是百發百中的神槍，一擊命中，隨后自動回到主人手中。為何用這個武器來比喻網絡通訊與VR技術的關系呢？本文進一步分析，讓我們把目光集中在4G網絡上，自2001年開始構思研發到2013年中國移動、中國電信和中國聯通均獲得TD-LTE牌照再到如今用戶數過中國五成人口，4G，即第四代移動通信技術，已徹底從一種體驗變為一種習慣，曾經何時，2G、3G還主導著通訊市場，現在人們卻已可以比它們用快上數十倍甚至數百倍的速度遨游網絡世界。

關鍵詞：網絡通訊；VR技術；“昆古尼爾”

中圖分類號：TP393.0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）02-0046-01

網絡通訊之日新月異可見一斑，4G很優秀，它集3G與WLAN于一體，能快速傳輸數據、高質量的音頻、視頻和圖像等。它能夠以100Mbps以上的速度下載，比當前的家用寬帶快上數十倍，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。很明顯，4G有著獨一無二的優越性。擁有4G，無疑是擁有一柄削鐵如泥的寶劍。但遺憾的是，如今的4G網絡雖然快，卻還是不能滿足VR技術對網絡通訊的要求，尤其在VR的直播與實時通訊上捉襟見肘。大量的實踐與資料告訴我們，如今的網絡技術是不足以支持VR網絡平臺的構筑的。

為何網絡技術與VR技術息息相關，甚至堪稱后者的昆古尼爾呢？從VR技術本身來看，這門全名為沉浸式虛擬現實的技術被許多業界專家稱為繼智能手機和平板電腦等移動設備之后，計算平臺的又一大事件，它綜合了計算機圖形技術、計算機仿真技術、傳感器技術、顯示技術等多種科學技術，通過頭戴設備，PC主機，應用擴大可視范圍、高速刷新率，頭部追蹤，眼部追蹤等技術在多維信息空間上創建一個虛擬信息環境（Virtual Environment，簡稱VE），能夠使用戶具有身臨其境的沉浸感，具有與環境完善的交互作用能力。

也許在很多人眼里，VR技術的實際應用就是連接一個手機或游戲主機成為娛樂設備，但實際上虛擬現實的應用對醫學、軍事、考古、教育、應急演練等方面都大有裨益，舉個例子裝修房屋之前，你首先要做的事是對房屋的結構、外形做細致的構思，為了使房屋設計形象化，你還需設計許多圖紙，當然這些圖紙只能內行人讀懂，而虛擬現實可以把這種構思變成看得見的虛擬物體和環境，使以往只能借助傳統的設計模式提升到數字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設計和規劃的質量與效率。運用虛擬現實技術，設計者可以完全按照自己的構思去構建裝飾“虛擬”的房間，并可以任意變換自己在房間中的位置，去觀察設計的效果，直到滿意為止。既節約了時間，又節省了做模型的費用。而要實現這類技術，則需要大量網絡傳輸的支持，因為內置硬件不可能大量存儲相關模塊，同時設計者之間的構思與討論也必須在網絡環境下進行。而像VR直播、VR遠距離通訊這類運用更是對網絡傳輸有極高的要求。

經過上述的分析，不難得出新興的VR技術需要老派的網絡通訊技術的支持才能大展拳腳這一結論。對此，我的構想是讓網絡技術全面的應用于虛擬現實之中，以極高的傳輸速率準確的完成操作者的每一個實時指令，就像是奧丁的永恒之槍，迅如閃電，一擊必中，想要達到這一效果，目前有三個問題需要解決，下面即使我對這些問題的闡述以及我對解決方案的思考。

（1）網絡速度，前面就已提到過，目前的網絡速度不足以滿足VR技術的需求，畢竟想要構造沉浸式的體驗對網速的要求至少在1000Mb/s以上，但目前的技術也不是完全無法解決這一問題，如美國一家叫作Archion的網絡存儲解決方案公司，便開發出了一款名為Edistor Omnihybrid的有線數據壓縮系統，能夠以每秒8000Mb/s的網速傳輸4k內容，當然，這種解決方案只是局部的，由于硬件、成本等限制，這類技術只能小范圍的應用。但在不遠的未來5G網絡的來臨將有效的改變這一局面，或者說5G網絡提供的網絡環境才能真正讓VR技術大展拳腳，5G既是一場技術革命，同時也是一種必然演進。因為網絡構架所形成的網絡體系下，一代一代的網絡通訊技術革新是順理成章的事。

（2）網絡延遲，其實網絡速度并不是困擾VR技術革新的最主要因素，但即使網速再快，如果各節點的處理速度不到位的話，最終形成的延遲也是明顯的，尤其對于VR技術這種依賴于大量信息傳遞，同時又要求實時傳輸的存在而言，控制延遲于人的視覺反應時間之下非常關鍵。想讓用戶擁有沉浸式的體驗，就必須消除物理延遲帶來的信息錯位，這個問題要想解決，一是要有高速優先的服務器，而是盡量縮小節點之間的轉換與拖延，而隨著VR技術的黃金時代的到臨，每一個用戶群都應有獨立的節點與最優先級別的信息處理，同時云端網絡的存在也可以通過共享信息與提前加載來減小延遲。

（3）實際應用時的操作簡化及沉浸式體驗，由于這項技術的本身運用方式與日常生活中我們所接觸的手機、電腦等設備大有不同，加之其給人帶來的操作體驗三維化，一個簡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速與延遲問題的解決，方能真正給用戶帶來沉浸式的體驗，但VR技術涉及面如此之廣，如何將操作方式化繁為簡是一個值得思考的問題。我的構想是從硬件到軟件的循序漸進式的改革，首先我們可以思考能否將VR設備的處理器外置，以主機與顯示屏分離的形式運行，再利用集合電路板以及高容量的硬盤大幅度提高核心處理器的速度，以此保證主機運行的完美流暢。同時，我們還可以考慮制造傳感手套來使用戶可以向操作平板電腦那樣操作VR設備，通過雙手操作類似于平板的操作界面可以有效的消除VR技術帶給人的隔閡感，而利用現有的光感技術以及無線傳輸，實現手套操作應非難事，再進一步想，如果我們能通過生物電流來“感受”虛擬現實的話，是否就可以像在現實生活中一樣擁有百分之百的自由度與靈活性呢？當然，想實現這一技術恐怕只有等到一個諾獎級的研究成果出現了。

總之，VR技術深度發展離不開網絡技術的革新，同時也離不開自身的優化，關鍵點在于我們想要如何運用VR，我們對VR的期待是什么，當明確這一條件后，我相信人類智慧終究會帶來時代性的變革。