Les jeux populaires favorisent la popularisation du matériel 5G et favorisent l'application à grande échelle de l'industrie de la réalité virtuelle

Les jeux populaires favorisent la popularisation du matériel 5G et favorisent l'application à grande échelle de l'industrie de la réalité virtuelle
Selon les prévisions de Greenlight Insights, l'industrie mondiale de la VR+AR vaudra environ 200 milliards de yuans en 2020, dont 160 milliards de yuans pour la VR et 45 milliards de yuans pour la AR, et la taille du marché intérieur atteindra 90 milliards de yuans. En termes de ventes, les ventes mondiales de VR/AR atteindront 18,8 milliards de dollars américains en 2020, les dépenses de consommation étant dominées par les jeux VR et le visionnage de films VR. La reprise des expéditions de casques VR montre que l'industrie de la VR a de nouveau connu une croissance rapide depuis 2016, et que le contenu de haute qualité et les produits populaires stimuleront une croissance rapide des appareils matériels VR.
Dans ce numéro de Smart Insider, nous recommandons le rapport de Cinda Securities intitulé « Les jeux à succès favorisent la popularisation du matériel, la 5G favorise l'application à grande échelle de l'industrie de la réalité virtuelle », qui révèle les caractéristiques techniques de la réalité virtuelle, l'état actuel de l'industrie et la libération des restrictions sur l'interaction, le matériel et d'autres aspects de l'industrie de la réalité virtuelle et l'application à grande échelle à mesure que la 5G est promue.

Quatre caractéristiques techniques majeures de la réalité virtuelle

1. L'allègement est une considération continue pendant la période d'itération profonde

Le concept et la technologie de la réalité virtuelle se développent depuis longtemps et sont entrés dans une période de croissance explosive en 2016. Le concept de réalité virtuelle a été proposé par un romancier en 1935 ; en 1962, un prototype de réalité virtuelle a été développé par Morton Heilig, mais la machine était une machine de recherche et n'a pas été livrée aux consommateurs ordinaires ; en 1994, Nintendo et Sega ont lancé des produits VR pour l'industrie du jeu, mais en raison du coût moyen de l'équipement et du niveau d'application du contenu, le taux de pénétration était faible ; En 2016, les principaux fabricants tels qu'Oculus ont lancé des appareils VR avec un niveau d'application, une expérience et un prix plus abordables, et l'industrie VR est entrée dans une période de croissance explosive.

▲Histoire du développement de l'industrie de la réalité virtuelle

Après une période de croissance explosive, les produits VR sont entrés dans une période d'itération approfondie, et la direction du développement continu est de garantir les performances tout en obtenant un poids léger. Les produits VR ont traversé différents types d'étapes de développement d'avant 2016 à 2020. Le premier VR mobile Cardboard a depuis longtemps été éliminé en raison de mauvais effets d'affichage. Les lunettes VR mobiles de Samsung connectées aux téléphones portables étaient limitées par les performances des puces des téléphones portables de l'époque, avec une faible puissance de traitement et des effets d'affichage médiocres, et ont été progressivement éliminées sur le marché initial axé sur le développement des performances.
Le marché de la réalité virtuelle a ensuite été occupé par des casques de réalité virtuelle qui connectaient l'hôte et le PC. Ce type de produit offrait de bons effets d'affichage et de bonnes performances pris en charge par les cartes graphiques de niveau hôte, mais il posait également des problèmes tels qu'un poids élevé, une difficulté de transport et un inconfort causé par un port prolongé. Avec le développement de la technologie des puces de processeur, des casques VR tout-en-un sont apparus. Ce type de produit intègre des puces, des groupes d'affichage et d'autres matériels et peut être transporté à tout moment, mais il présente toujours des problèmes tels qu'un poids élevé, une consommation d'énergie élevée des puces et une faible durée de vie du produit. L’orientation future du développement des formes de produits VR devrait être vers la légèreté. Les lunettes VR récemment lancées par Huawei constituent une tentative majeure en matière de développement léger. Il s'agit de lunettes VR connectées aux téléphones portables et ne pèsent que 166 grammes. Combinés au fait qu’ils peuvent être connectés aux réseaux 5G via les téléphones mobiles, ils présentent un grand potentiel de développement futur.

▲ Historique du développement des formes de produits VR

▲Paramètres associés à plusieurs produits représentatifs des principaux fabricants de VR

Le niveau d’immersion des produits VR est encore au stade de l’immersion partielle et évolue vers une immersion profonde. L'Académie chinoise des technologies de l'information et de la communication divise le développement de la technologie de réalité virtuelle en cinq étapes : sans immersion, étape primaire, immersion partielle, immersion profonde et immersion totale. L’expérience actuelle du produit VR est au stade de l’immersion partielle. La période d'immersion partielle se manifeste principalement dans des indicateurs techniques tels qu'une résolution monoculaire de 1,5K à 2K, un champ de vision de 100 à 120°, un débit binaire de 100 M, une latence MTP de 20 millisecondes, une capacité de traitement de rendu de fréquence d'images 4K/90, un positionnement de suivi de l'intérieur vers l'extérieur et un son immersif.

▲Classification de l'expérience immersive en réalité virtuelle

Le délai est l’une des sources de vertiges lors de l’utilisation de casques VR. Pour une expérience VR de haute qualité, le plus important est le délai entre le mouvement physique de la tête de l'utilisateur et l'image de rafraîchissement en temps réel sur le casque atteignant les yeux de l'utilisateur. Le système sensoriel humain peut percevoir des retards relativement faibles dans la vision et l'audition dans une certaine plage, mais lorsque le retard absolu est contrôlé à environ 20 ms, ces retards sont presque imperceptibles, et plus le retard est petit, moins les utilisateurs risquent de se sentir étourdis lors de l'utilisation du produit.
La latence d'affichage est le principal composant de la latence des appareils VR, représentant 69 % de la latence . Prenons l'exemple d'Oculus Rift, le délai total d'Oculus Rift est de 19,3 ms, dont le délai d'affichage de l'écran est de 13,3 ms, le délai de calcul est de 3 ms, le délai de transmission est de 2 ms et le délai du capteur est de 1 ms. Le délai d'affichage de l'écran représente 69 %.
La latence d'affichage est le principal composant de la latence des appareils VR, représentant 69 % de la latence . Prenons l'exemple d'Oculus Rift : le délai total d'Oculus Rift est de 19,3 ms, dont 13,3 ms pour l'affichage à l'écran, 3 ms pour le calcul, 2 ms pour la transmission et 1 ms pour le capteur. Le délai d'affichage de l'écran représente 69 %.
Les technologies LCD et AMOLED rapides maintiendront leur domination sur les écrans de réalité virtuelle proches de l’œil ces dernières années. L'écran LCD rapide peut abaisser le seuil d'entrée pour les produits VR avec une expérience similaire et des prix bas. Le taux de rafraîchissement des écrans LCD et AMOLED rapides actuellement utilisés par la VR grand public est principalement de 90 Hz, et le délai inter-images correspondant est de 11,1 ms. La principale différence entre le Fast LCD et l’AMOLED réside dans le temps de réponse. L'écran LCD a un temps de réponse plus long en raison des caractéristiques inhérentes à son panneau.
Selon les informations de Panelook.com, le panneau Fast-LCD lancé par le géant national BOE a un temps de réponse maximal d'environ 5,5 ms, et après avoir ajouté le délai inter-images, le délai d'affichage atteint 16,6 ms. Le temps de réponse de l'écran AMOLED est très court et peut être ignoré. De toute évidence, l’AMOLED a de meilleures performances et peut réduire efficacement la latence. Les produits phares des principaux fabricants tels qu'Oculus et HTC utilisent tous AMOLED, mais son prix est plus élevé que celui du Fast LCD. Les produits VR utilisant des panneaux FastLCD sont bon marché et le délai supplémentaire de 5,5 ms affecte dans une certaine mesure l'expérience du produit. Cependant, à mesure que le taux de rafraîchissement de l'écran continue d'augmenter à l'avenir, l'impact du temps de réponse inhérent à l'écran LCD diminuera et l'avantage de prix des panneaux LCD deviendra plus évident.

▲Fonctionnalités LCD et AMOLED rapides

Les écrans à faible résolution provoqueront un effet de porte moustiquaire. En raison de la lente amélioration de la technologie d’affichage LCD, ce problème est difficile à résoudre complètement à court terme. L'effet porte-écran fait référence au phénomène selon lequel l'œil humain peut voir directement les pixels de l'écran d'affichage en raison de la résolution insuffisante des lunettes VR. Les lunettes VR utilisent actuellement généralement des écrans AMOLED à résolution personnalisée ou des écrans LCD à taux de rafraîchissement élevé. Prenons l'exemple d'Oculus Quest, sa résolution mono-œil est de 1440*1600, ce qui dépasse le niveau 2k, mais en fait ce produit a toujours un effet de porte d'écran.
L'indicateur qui détermine l'effet de porte moustiquaire est le nombre de pixels par degré (PPD). Le PPD maximal que l’œil humain peut reconnaître en pixels est de 60. Si le PPD dépasse 60, le phénomène peut être complètement éliminé. En calculant le PPD pour Oculus Quest, 1440px/110°=13,1 pixels par degré, 1600px/110°=14,5°, on peut conclure que le PPD d'Oculus Quest est d'environ 14, et qu'il y a un effet de porte moustiquaire. Actuellement, la résolution des écrans d’affichage augmente lentement et les écrans haute résolution sont chers et ne conviennent pas comme écrans pour les produits de consommation. Sans innovation technologique fondamentale, le phénomène des portes moustiquaires ne peut qu’être amélioré, mais pas complètement réparé.
Le champ de vision (FOV) est un autre indicateur essentiel de l'effet d'affichage des dispositifs d'affichage montés sur la tête, qui affecte le niveau d'immersion de l'utilisateur. Le champ de vision en VR représente la portée que l’œil humain peut voir. La vision humaine se compose de deux champs de vision : le champ de vision monoculaire et le champ de vision binoculaire. Le champ de vision monoculaire fait référence au champ de vision d'un seul œil. Normalement, l’angle horizontal d’un champ de vision monoculaire est compris entre 170° et 175°. Le champ de vision binoculaire est la combinaison de deux champs de vision monoculaires. Lorsqu'ils sont combinés, l'angle de vision est généralement de 200° à 220°. La partie stéréo qui se chevauche des deux champs de vision monoculaires est le champ de vision binoculaire, qui est d'environ 114°. Nous pouvons voir des objets 3D sous cet angle de vue. Que ce soit dans le monde virtuel ou dans le monde réel, les humains acquièrent des scènes virtuelles grâce au champ de vision binoculaire stéréoscopique. Un champ de vision plus large permet aux utilisateurs de voir plus de détails et de créer une sensation d’immersion plus profonde.
Les principales idées pour améliorer le champ de vision sont de raccourcir la distance entre l’œil humain et la lentille et d’utiliser une lentille avec un diamètre plus grand . Réduisez la distance de l'objectif. Étant donné que la distance entre l'objectif et les yeux est trop proche, le grossissement sera trop élevé et l'effet d'écran sera grave. La solution consistant à utiliser des lentilles de plus grand diamètre pour augmenter le champ de vision posera également des problèmes. Le milieu de la grande lentille est plus épais, ce qui augmente le poids de la lentille. Bien que le problème de poids puisse être résolu en utilisant une lentille de Fresnel ordinaire, une lentille de plus grand diamètre entraînera des problèmes d'aberration tels que des artefacts lumineux.

▲Champ de vision quotidien humain

▲Lentille épaisse, distance rapprochée pour augmenter le principe du champ de vision

Oculus utilise des lentilles Fresnel hybrides pour augmenter le champ de vision, réduire le poids des lentilles et réduire les artefacts optiques. Les lentilles de Fresnel deviendront un moyen technique clé pour résoudre le problème de l’augmentation du champ de vision. Les lentilles de Fresnel classiques sont idéales pour réduire le poids des grandes lentilles. Ils sont capables d'offrir de grandes ouvertures et de courtes distances focales, conférant aux objectifs une puissance comparable aux conceptions d'objectifs traditionnelles, mais à une fraction du poids. Mais pour les lentilles de Fresnel traditionnelles, la diffraction et d’autres artefacts associés à la structure de Fresnel limitent leur utilisation dans les applications d’imagerie. Oculus a développé une nouvelle lentille hybride de Fresnel qui augmente la taille de la lentille, améliore le champ de vision, sans ajouter trop d'épaisseur et de poids, et réduit les artefacts optiques. Cette technologie est déjà utilisée dans le produit Oculus Rift. Le niveau technique des lentilles de Fresnel continuera de s’améliorer grâce aux investissements en R&D. Wearality développe actuellement une lentille de Fresnel d'une épaisseur d'un quart par rapport à l'originale, plus fine et plus légère, avec un champ de vision de 150°.
La technologie de mise au point variable deviendra la prochaine étape du développement des casques VR. Le conflit vergence-accommodation est un facteur majeur à l’origine des étourdissements. Elle est causée par l'inadéquation entre l'accommodation de la vergence binoculaire et la réfraction visuelle tandis que la parallaxe binoculaire produit un effet 3D. L'écran monté sur la tête ne peut pas refléter fidèlement les changements correspondants de distance focale et de convergence lors de la visualisation d'objets proches et éloignés dans le monde réel. Pour résoudre ce problème, Oculus a développé un prototype de technologie de mise au point variable, Half Demo, qui utilise un dispositif mécanique pour déplacer l'écran d'avant en arrière afin de modifier la distance de l'objet et la position du plan focal du système optique, de sorte que l'effet d'observation de l'œil humain en VR soit cohérent avec celui de la réalité, résolvant le problème du conflit vergence-accommodation et réduisant les étourdissements. Cette solution, qui peut améliorer efficacement l’expérience utilisateur, constituera la direction de développement pour la prochaine étape.
La sensation immersive des jeux VR nécessite que les appareils VR aient des capacités de perception et d'interaction précises. Lorsque l'utilisateur se déplace dans un environnement VR, le processeur doit effectuer rapidement des calculs complexes et transmettre des caractéristiques de mouvement dynamiques précises, créant ainsi un fort sentiment de présence et de réalité. Cependant, pour réaliser ce type d'application, l'appareil doit d'abord détecter la position de l'utilisateur dans l'espace virtuel, y compris la distance et l'angle. Dans le même temps, une compréhension précise des mouvements de la main est d’une grande importance dans l’expérience de jeu VR. En capturant les mouvements de la main, l'expérience interactive de l'utilisateur dans le jeu peut être améliorée.
Les appareils VR ont terminé la mise à niveau de 3DOF à 6DOF pour l'interaction de perception du mouvement du corps. Le soi-disant 6DOF signifie qu'un objet peut être déplacé et tourné sur les axes X/Y/Z. Le déplacement sur 3 axes plus la rotation sur 3 axes équivalent ensemble à 6 degrés de liberté de mouvement. 6DOF représente essentiellement toutes les directions de mouvement d'un objet dans un espace tridimensionnel. Dans les produits VR, l'équivalent du 6DOF est le 3DOF, ce qui signifie que le produit ne peut tourner que sur 3 axes mais pas se déplacer sur 3 axes. En termes simples, un casque VR 6DOF peut non seulement détecter la rotation vers le haut, le bas, la gauche et la droite de la tête de l'utilisateur et répondre aux changements d'image sur l'écran, mais il peut également détecter le mouvement du corps humain dans l'espace, ce qui est d'une grande importance pour l'application des jeux VR. Actuellement, les casques VR grand public ont atteint 6DOF en termes de reconnaissance des mouvements du corps de l'utilisateur.
Inside-Out deviendra à l'avenir la technologie 6DOF la plus répandue pour le suivi et le positionnement des écrans montés sur la tête en raison de ses caractéristiques techniques de haute qualité telles qu'aucune préparation requise et l'anti-occlusion. Les solutions actuelles de positionnement et de suivi pour les casques VR sont grossièrement divisées en deux types : de l'extérieur vers l'intérieur et de l'intérieur vers l'extérieur. Outside-in s'appuie sur des caméras et des émetteurs externes pour capturer et suivre les mouvements de l'utilisateur, ce qui lui confère une plus grande précision et exactitude. Cependant, sa dépendance à l’égard de capteurs externes signifie que lorsque l’objet suivi est loin de la mesure de distance du capteur ou est bloqué par un objet, la position précise de l’utilisateur ne peut pas être obtenue ; l'utilisateur ne peut pas quitter à volonté la zone de surveillance effective du capteur, ce qui limite sa liberté de mouvement.
Inside-out ne nécessite aucun capteur externe, il peut donc être utilisé dans des environnements sans configuration matérielle ni marqueurs. Il n'est pas affecté par les problèmes d'occlusion et n'est pas limité par la plage de surveillance du capteur, il a donc une mobilité plus diversifiée et des degrés de liberté plus élevés. De plus, comme il ne s'appuie pas sur des appareils externes pour les calculs, l'inside-out a des exigences plus élevées pour les appareils montés sur la tête, et le niveau de précision actuel est inférieur à celui de l'outside-in. Comparé à l'approche de l'extérieur vers l'intérieur, l'approche de l'intérieur vers l'extérieur présente l'avantage fondamental d'être sans restriction, ce qui en fait le centre du développement futur. Les inconvénients qui existent à court terme seront améliorés grâce à l’innovation technologique.

▲ Comparaison des caractéristiques de l'extérieur vers l'intérieur et de l'intérieur vers l'extérieur

La technologie mobile virtuelle peut résoudre les problèmes d'adaptation de l'interaction mobile et du contenu visuel dans les domaines de jeu VR, tels que la marche dans de grands espaces et le repositionnement de la marche. Actuellement, qu'il s'agisse d'un produit VR qui s'appuie sur une technologie de l'intérieur vers l'extérieur ou de l'extérieur vers l'intérieur, la marche des utilisateurs dans certains jeux nécessite en fait une coordination avec les mouvements du monde réel. Ils ne peuvent marcher que dans des zones limitées, nécessitent un grand espace et présentent une faible sécurité. Cependant, les jeux VR tels que « The Elder Scrolls V: Skyrim » abandonnent complètement le mouvement humain réel et utilisent la téléportation au lieu de marcher en cliquant sur la poignée, ce qui affecte grandement l'expérience immersive du jeu. Diverses voies techniques dans le domaine de la mobilité virtuelle, telles que la technologie de redirection de la marche en démarche complète, peuvent obtenir l'effet d'une marche illimitée dans un espace limité, mais la technologie est relativement complexe. La technologie mobile virtuelle sera une solution technique importante pour la réalité virtuelle afin de simuler les mouvements réels dans les jeux et jouera un rôle important dans l’amélioration de l’immersion des utilisateurs à l’avenir.

▲Parcours technologique mobile virtuel

La technologie de suivi oculaire offre à la réalité virtuelle davantage de possibilités et deviendra une direction importante pour le développement futur . Actuellement, l’interaction entre les utilisateurs de VR et la VR se limite à la tête, au corps et aux mains mentionnés ci-dessus. La technologie de suivi oculaire deviendra la quatrième méthode d’interaction en plus de ces trois-là. C'est devenu le centre d'intérêt de l'industrie et les grandes entreprises ont augmenté leurs investissements en R&D dans cette direction. Les fournisseurs de solutions de suivi oculaire comme Tobii ont lancé un certain nombre de dispositifs de suivi oculaire. Le casque de développement VRDK de Qualcomm a également ajouté la solution de Tobii. Qixin Yiwei a expédié un kit de développement de suivi oculaire en verre pour les casques Vive. Oculus a présenté un prototype de VR avec suivi oculaire en 2018. Apple y a également participé en acquérant SMI, une société bien connue dans le domaine du suivi oculaire, et a prévu de mettre en œuvre des brevets liés à la technologie de suivi oculaire.
Après avoir recherché les performances, la direction actuelle du développement des équipements VR tend à être petite et légère, et la VR tout-en-un est actuellement le choix pour les petits et les légers . Pour les utilisateurs de casques VR sur PC, le rendu de l'image doit être terminé sur le PC, ce qui nécessite la connexion de câbles et de périphériques externes, et la zone d'activité est limitée, ce qui affecte considérablement l'expérience utilisateur. La réalité virtuelle tout-en-un est actuellement une option petite et légère. Il s’affranchit des limitations liées à la connexion à d’autres terminaux informatiques. Lorsqu'il est exécuté localement, il s'appuie sur le rendu du processeur intégré. En même temps, il peut transmettre des données sans fil. Après la connexion au réseau 5G à l'ère de la 5G, ses scénarios d'application seront plus étendus. Selon les données d'IDC, le marché national de la réalité virtuelle tout-en-un a connu une croissance rapide en 2018, avec une augmentation de 123,6 %. Le marché de la VR est composé à 44,1 % de casques VR pour PC, à 26,6 % de casques VR tout-en-un et à 29,3 % d'appareils sans écran. On s'attend à ce que la part de marché des casques VR tout-en-un augmente de 11,6 % en 2019. En 2023, les appareils VR tout-en-un représenteront 59 % des expéditions du marché. Selon les données de BaDoinkVR, le nombre de consommateurs d'appareils VR tout-en-un a progressivement augmenté en 2019, et ce type d'appareil représentait 60 %.
Les jeux VR nécessitent des capacités de rendu de puce de traitement beaucoup plus importantes que les jeux de bureau. Tout d'abord, par rapport aux exigences de charge du rendu d'écran de jeu grand public et du rendu de production cinématographique, la charge de rendu actuelle de certains niveaux d'expérience immersive a augmenté respectivement de 7 fois et de 2 fois, ce qui équivaut au débit de pixels par seconde des téléviseurs ultra-haute définition 4K. Deuxièmement, afin d’obtenir un retour d’information rapide, le délai d’interaction de l’utilisateur des jeux vidéo traditionnels doit être inférieur à 150 ms et le délai de réalité virtuelle doit être inférieur à 20 ms. Afin de répondre aux exigences de retard, la fréquence d'images du jeu VR doit atteindre 90 FPS, tandis que l'écran de jeu de bureau traditionnel atteint 60 FPS et l'œil humain ne ressentira aucun retard sur l'écran. L'exigence de fréquence d'images de 90 FPS signifie que la capacité de rendu de la puce par seconde dans les jeux VR doit être augmentée d'au moins 50 % par rapport aux jeux traditionnels. La grande clarté de l'image et les exigences élevées en matière de fréquence d'images font que les jeux VR nécessitent des capacités de traitement de puce plus élevées.

▲2018-2023e Part des expéditions de produits VR par type

▲Le nombre de pixels rendus par seconde dans la réalité virtuelle, les jeux et les films

Les produits phares de réalité virtuelle tout-en-un lancés ou sortis en 2019 utilisent principalement des solutions de puces Qualcomm Snapdragon 835, et leur niveau technologique est inférieur à celui des puces de téléphones portables de la même période. Sur la base des données de VR Gyroscope, nous avons compté les gammes de prix et les solutions de puces des produits VR tout-en-un sortis en 2019. On constate que la solution de puce utilisée dans les produits VR phares (dont le prix est d'environ 2 000 yuans) est principalement Qualcomm Snapdragon 835, représentant 41,7 % du total des sorties de produits VR tout-en-un. Les produits tout-en-un commercialisés par les grandes entreprises HTC et Oculus utilisent tous cette puce. Les produits nationaux bas de gamme (environ 1 000 yuans) utilisent principalement la solution de puce nationale Allwinner VR9. Certains produits phares utilisent des puces Samsung Exynos. L'appareil tout-en-un Oculus Quest VR est sorti le 21 mai 2019. Il utilise la puce Qualcomm Snapdragon 835. Le téléphone mobile Xiaomi 9 lancé en même temps utilise la solution Qualcomm Snapdragon 855. L'Oculus Quest a deux générations de retard.

▲La proportion de différentes solutions de puces pour les machines VR tout-en-un en 2019

Les performances de la puce Qualcomm Snapdragon 835 sont encore loin derrière celles des processeurs et des GPU de bureau. Prenons l'exemple d'Oculus Rift, les exigences minimales fournies par Oculus sont NVIDIA GTX970 pour le GPU et Intel I5-4590 pour le CPU. Qualcomm Snapdragon 835 est un SOC qui intègre CPU et GPU. En comparant ces deux aspects avec les données de performances graphiques à virgule flottante simple précision du GPU des exigences matérielles minimales d'Oculus Rift et les points d'exécution de CPUGeekbBench4, nous pouvons constater que Qualcomm Snapdragon 835 est bien plus faible que GTX970 et I5-4590 en termes de performances. Il en résulte que la clarté et la fluidité de l'image du jeu « Robo Recall » sur Oculus Quest sont plus faibles que sur Oculus Rift.

▲Comparaison des performances entre Qualcomm Snapdragon 835, GTX970 et I5-4590

Il est impossible d'utiliser du matériel de bureau et les performances des puces de niveau mobile sont faibles, de sorte que l'expérience de jeu actuelle des appareils VR tout-en-un est médiocre. Les appareils VR tout-en-un doivent être petits et portables, et avoir une longue durée de vie de la batterie pour répondre aux besoins d'une utilisation quotidienne. Par conséquent, ils ne peuvent pas utiliser de processeurs et de GPU de niveau bureautique qui consomment beaucoup d’énergie, génèrent beaucoup de chaleur et sont de grande taille. S'appuyer entièrement sur des puces mobiles pour le rendu local rend difficile la prise en charge des exigences de performances extrêmement élevées des jeux VR.

L'interaction des jeux VR et les limitations matérielles devraient être libérées

Par rapport à la 4G, la 5G présente des caractéristiques importantes telles qu'une large bande passante et une faible latence qui répondent aux besoins du développement de la réalité virtuelle. Comparée à la technologie de communication traditionnelle, la 5G n’est pas une technologie de communication unique traditionnelle. Il s’agit d’une nouvelle technologie complète qui intègre de manière organique plusieurs technologies de communication sous le principe de la technologie de communication traditionnelle. Il présente de nombreux avantages tels qu'une vitesse rapide, une densité de trafic élevée, une latence courte, une efficacité énergétique élevée, la prise en charge de connexions massives et une bande passante mobile améliorée. Et précisément en raison des énormes différences entre la 5G et la 4G, ainsi que de ses avantages significatifs, le développement de la technologie 5G stimulera le développement de l’industrie de la réalité virtuelle.

▲Comparaison des indicateurs techniques clés entre la 5G et la 4G

Le contenu vidéo VR de haute qualité nécessite une bande passante extrêmement élevée. Le champ de vision d'un casque VR est généralement d'environ 110°, et une vidéo panoramique est une sphère à 360°, soit plus de trois fois le champ de vision d'un casque VR. La résolution d'écran des casques VR est généralement de 2K ou 4K, donc la résolution optimale pour les vidéos panoramiques est plus de trois fois supérieure, c'est-à-dire 8K ou 12K. Ce n’est qu’en obtenant une telle résolution que nous pouvons bénéficier d’une excellente expérience de visionnage, mais une telle résolution nécessite une vitesse de bande passante extrêmement élevée. De plus, le taux de rafraîchissement des vidéos traditionnelles est généralement de 25 Hz/30 Hz/60 Hz. Afin de réduire la latence, le taux de rafraîchissement des appareils VR doit être augmenté à 90 Hz et le débit binaire correspondant est considérablement augmenté. Selon les données de Lighterra, le format d'encodage H.264 couramment utilisé, résolution 1k, 25 FPS, le débit binaire vidéo global est d'environ 2,64 Mbps, correspondant à un débit binaire vidéo 1k d'environ 10 Mbps à 90 Hz. Nous pouvons ensuite calculer le format d’encodage H.264. À 90 Hz, le débit binaire de 8k doit atteindre 152 Mbps.

▲Débit binaire de la vidéo HD à différentes résolutions

Les caractéristiques de large bande passante de la 5G permettent aux utilisateurs de regarder en douceur des vidéos panoramiques haute résolution, des diffusions en direct VR et d'autres contenus VR dans divers environnements. Selon les données de la China Broadband Alliance, au troisième trimestre 2019, la vitesse de téléchargement moyenne disponible du haut débit fixe moyen en Chine était de 37,69 Mbit/s. De nombreux utilisateurs ne peuvent pas regarder de manière fluide du contenu vidéo VR de haute qualité en ligne et ne peuvent regarder que des vidéos ordinaires avec une résolution de 2k à la vitesse moyenne actuelle du haut débit.
Selon les données de Visibit, à mesure que la qualité du contenu VR s'améliore progressivement, le développement de la vitesse du haut débit prendra progressivement du retard. Sur les réseaux 4G, la vitesse moyenne n'est que de 24,02 Mbit/s et les appareils VR ne peuvent pas parcourir de manière fluide des vidéos panoramiques de haute qualité. Cela limite également les scénarios d’application des appareils VR tout-en-un lorsqu’ils sont transportés à l’extérieur. La 5G peut atteindre 1024 Mbp/s en termes d'expérience utilisateur, ce qui peut répondre pleinement aux besoins vidéo et peut en outre répondre aux exigences de bande passante des futures vidéos VR de haute qualité. La mise en œuvre plus poussée de la technologie 5G favorisera la couverture diversifiée du contenu VR, des vidéos traditionnelles aux vidéos panoramiques, aux jeux en ligne, aux événements sportifs en direct, etc.
La fonction de faible latence de la 5G rend l'expérience de jeu en ligne VR interactive plus fluide et peut réduire efficacement la latence dans l'environnement 4G . La latence actuelle des appareils VR phares est généralement de 20 ms, mais elle est généralement très proche de ce niveau de latence qui peut facilement provoquer des étourdissements. Comme mentionné ci-dessus, la latence de l'Oculus Rift est de 19,3 ms, tandis que la latence du PSVR de Sony est de 18 ms. Le délai théorique actuel de l'interface aérienne de la 4G est de 10 ms et le délai moyen de l'utilisateur est de 40 ms. Si la 4G est utilisée pour les jeux en ligne VR, le délai global dépassera 60 ms, ce qui risque fort de provoquer des étourdissements chez les joueurs.
Au MWC 2019, le stand de Nokia disposait d'une table équipée d'appareils photo. Les joueurs ont joué au tennis de table dans un espace virtuel. La balle et la table étaient virtuelles. Ces caméras pourraient suivre les mouvements des joueurs et déterminer s'ils ont attrapé le ballon. De cette façon, les joueurs portant des casques VR pourraient jouer avec leurs adversaires dans l’espace virtuel. Dans l'environnement 4G, en raison de la latence, les joueurs n'ont pas réussi à recevoir le ballon à plusieurs reprises. Après que le réseau soit passé au réseau 5G dans la bande de fréquences de 3,4 à 3,8 GHz, les joueurs ont pu renvoyer la balle en douceur.
La 5G peut libérer les appareils VR des contraintes des câbles de transmission filaires . Le PCVR actuel et la VR sur console nécessitent tous deux de longs câbles pour se connecter à l'hôte. Lorsque le capteur détecte un mouvement de la main ou du corps, il transmet les informations au PC ou au processeur de l'hôte via le câble pour le rendu, et l'hôte transmet ensuite les résultats du rendu à l'hôte via le câble. Étant donné que les caractéristiques de faible latence et de large bande passante de la 5G ne sont pas inférieures à celles des câbles en termes de performances, après l'adoption de la technologie 5G, le PCVR ou l'hôte VR peut se débarrasser des contraintes des câbles, améliorant ainsi l'expérience utilisateur et la plage de mobilité spatiale de l'utilisateur.
La technologie de cloud gaming 5G+ permet à un « petit cheval de tirer une grande charrette », réduisant ainsi les coûts matériels tout en améliorant l'expérience utilisateur . La partie puce a été analysée. Le volume de rendu des jeux VR est bien plus important que celui des jeux et des vidéos traditionnels. Cependant, les machines VR tout-en-un doivent tenir compte de deux facteurs : la durée de vie de la batterie et la dissipation de la chaleur. Par conséquent, ils ne peuvent utiliser que des puces mobiles avec des performances de puce plus faibles. Cela conduit au problème « d'un petit cheval tirant une grande charrette, nous voulons que le cheval mange moins mais coure plus vite » dans le rendu des machines VR tout-en-un.
Bien que la qualité de rendu des appareils VR tout-en-un puisse être améliorée en empilant la puissance de calcul, cela augmentera le coût matériel des appareils VR et entravera le développement de la technologie VR. L’application de la technologie de cloud gaming 5G+ permettra aux processeurs à faible performance de restituer des images de haute qualité. Le principe est que la 5G peut mettre le calcul graphique 3D dans le cloud, ce qui constitue la voie technique du cloud gaming. De cette manière, le puissant processeur et le GPU de niveau PC dans le cloud peuvent être utilisés pour effectuer des calculs graphiques 3D, puis transmis à l'appareil VR/AR local sous la forme d'un flux vidéo, de sorte que les appareils VR/AR avec puces mobiles peuvent également afficher la meilleure qualité d'image. Dans le même temps, comme le corps lui-même ne participe pas au rendu, une puce avec des performances plus faibles peut être sélectionnée pour réduire les coûts tout en améliorant la durée de vie de la batterie. Il peut également réduire d'autres modules de refroidissement inutiles et réduire le poids global du corps, rendant le VR tout-en-un plus portable.
Le cloud gaming VR ne peut que prospérer à l’ère de la 5G . Le cloud gaming VR implique en fait un rendu dans le cloud, et le plus grand défi réside dans la latence du réseau. Si la solution technique du cloud gaming est adoptée, le délai réseau devient alors une partie du délai mouvement-image, et le délai réseau augmentera le délai global mouvement-image. Actuellement, en fonction des conditions de connexion Internet à domicile, la latence du cloud gaming est d'environ 150 millisecondes. Par exemple, le service de jeu en nuage de Google, Stadia, selon les tests préliminaires de Digital Foundry, a actuellement une latence réseau de 166 millisecondes. Si une telle solution technique est utilisée en réalité virtuelle, les utilisateurs ressentiront certainement de graves étourdissements en raison du délai.
La fonctionnalité de faible latence de la 5G peut entrer en jeu à ce moment-là. Son délai de 1 ms permet aux solutions de cloud gaming VR 5G de répondre aux exigences d'expérience utilisateur qualifiées. Grâce à la répartition de la latence, nous pouvons voir que le temps de rendu local et de transmission de la machine tout-en-un VR sont respectivement de 3 ms et 2 ms. En utilisant la solution technique 5G+méta-jeu, le temps de transmission global de haut en bas est de 2 ms, et le cloud computing utilise un temps de rendu CPU et GPU hautes performances, qui devrait être plus court que le temps de rendu local des puces de téléphone portable. Par conséquent, dans des conditions 5G, avec la même qualité d'image, le délai global de transmission et de rendu des solutions de cloud computing sera inférieur à celui des machines VR tout-en-un actuelles. Avec le développement rapide de la construction 5G, les jeux cloud VR se démarqueront par des coûts matériels inférieurs et une meilleure qualité d'image.
Les investissements des trois principaux opérateurs dans la 5G en 2020 ont atteint 180,3 milliards de yuans et se sont concentrés conjointement sur la construction de la 5G+VR. Selon le rapport financier de China Telecom, les dépenses d'investissement de la société en 2020 se sont élevées à 85 milliards de yuans, dont 53,3 %, soit 45,3 milliards de yuans, ont été consacrées à la 5G. China Unicom a déclaré que son investissement lié à la 5G était de 35 milliards de yuans, a publié la stratégie 5G XR « 1+2+N » et a annoncé la création de l'Alliance écologique 5G XR. Dans le même temps, il a organisé une série d'activités de résonance de fréquence 5G et a annoncé une coopération avec 3Glasses, NREAL, NAD Optics et autres en matériel, contenu, services et autres aspects. China Mobile a déclaré que son investissement lié à la 5G était de 100 milliards de yuan et a publié sa stratégie liée à la réalité virtuelle 2020. En 2020, l'activité VR se concentrera sur les utilisateurs 5G de China Mobile et les utilisateurs de Gigabit Home Broadband, et prévoit de développer l'échelle des utilisateurs VR de China Mobile à 5 millions, dont pas moins d'un million seront des utilisateurs du terminal du casque VR. Dans le même temps, un document interne de China Mobile a également montré qu'il vise à développer 5 millions d'utilisateurs de réalité virtuelle et pas moins d'un million de casques VR d'ici 2020.

Statut de développement du marché VR

1. Processus d'évolution de l'industrie VR

Selon la définition de la réalité virtuelle (augmentée) dans le "Livre blanc de la Chine Academy of Information and Communications Technology on the Application Status of Virtual Reality (VR) en Chine 2018", la technologie VR est une nouvelle génération de technologies de l'information et de communication telles que l'affichage près de l'œil, l'interaction sensorielle, le traitement du rendu, la transmission du réseau et la production de contenu. Il est basé sur une expérience immersive et commence du point de vue de la promotion de l'expansion et de la mise à niveau de la consommation d'informations et de l'intégration et de l'innovation des applications de l'industrie. Il se concentre sur la couverture de la nouvelle génération de technologies d'information et de communication, de produits et de services tels que les composants principaux, les terminaux pan-intelligents, l'équipement de transmission de réseau et l'équipement cloud. Dans un sens large, la réalité virtuelle (VR) comprend la réalité augmentée (AR).
En 1956, le premier appareil VR, Sensorama, a été introduit et, en 1968, Sutherland a conçu le premier écran monté sur la tête. En 1989, Jaron Lanier a officiellement proposé le concept de réalité virtuelle, et l'année suivante, Thomas Caudle a proposé le concept de réalité augmentée. Par la suite, de 1995 à 2015, le plus ancien lot d'appareils VR a commencé à sortir, et Nintendo, Google, Oculus, Sony et HTC ont succédé successivement leurs propres appareils matériels VR. 2016 a été la première année du développement de l'industrie VR. Les produits MR représentatifs HoloLens et Oculus Rift ont été lancés, et les grandes sociétés de technologie Internet nationales et étrangères telles que Facebook, Samsung, Sony, Google, Microsoft, HTC, Apple, Qualcomm, Huawei, Tencent, Xiaomi, etc. ont toutes fait leurs mouvements. En 2017, Apple a publié l'iPhone X basé sur la technologie AR. Le 24 mars 2020, le premier blockbuster de jeu 3A "Half-Life: Alyx" s'est entièrement développé sur l'expérience VR a été officiellement publié. Le jeu à succès devrait entraîner le décollage des appareils matériels VR.

▲ L'évolution de la réalité virtuelle

Dès le début de ce siècle, des pays développés comme les États-Unis, l'Europe, le Japon et la Corée du Sud ont commencé à introduire diverses politiques pour soutenir et encourager le développement de l'industrie de la réalité virtuelle. Dès 2000, le département américain de l'énergie a formulé le "plan de R&D de technologie nucléaire à long terme", qui a clairement proposé de se concentrer sur le développement, l'application et la vérification de la technologie de la réalité virtuelle. Les principales instructions d'application au début étaient la fabrication haut de gamme telle que la défense nationale, les technologies de l'information et l'aviation. Par exemple, le «programme Horizon 2020» proposé par l'Union européenne en 2014 a énuméré 37 projets financés dans le domaine des technologies de l'information et de la communication, dont 4 projets impliquant l'interaction intelligente des ordinateurs humains, et le montant du financement des projets impliquant la réalité virtuelle a atteint des dizaines de millions d'euros. En 2017, les États-Unis ont commencé à explorer l'application de la réalité virtuelle dans les domaines de la maladie mentale et de l'enseignement primaire et secondaire. En 2016, le gouvernement sud-coréen prévoit d'investir 405 milliards de wons (environ 240 millions de yuans) dans un fonds spécial au cours des cinq prochaines années pour cultiver l'industrie de la réalité virtuelle. Il prévoit de soutenir les entreprises potentielles dans le développement de services et de produits de réalité virtuelle dans les domaines de l'expérience de jeu, des parcs à thème, de la projection de cinéma 3D, de la circulation de l'éducation et du divertissement. Il exploitera un fonds spécial de la réalité virtuelle Won Virtual, construire une zone de l'industrie de la réalité virtuelle autour de Sangam-Dong, Mapo-Gu, Séoul et continuer à organiser des événements tels que le «Korea Virtual Reality Festival».
L'industrie de la réalité virtuelle de mon pays a commencé tard. Après être entré dans la première année de l'industrie VR en 2016, le gouvernement a commencé à émettre fréquemment diverses politiques pour soutenir et encourager vigoureusement le développement de l'industrie de la réalité virtuelle de mon pays. Un système de cadre politique coordonné par les ministères et les provinces a progressivement pris forme et l'industrie de la réalité virtuelle est entrée dans une période de libération de dividendes politiques. Au niveau central, le 25 décembre 2018, le ministère de l'industrie et des technologies de l'information a publié les "opinions directrices sur l'accélération du développement de l'industrie de la réalité virtuelle", soulignant qu'il est nécessaire de saisir les nouvelles opportunités pour la réalité virtuelle pour passer de la culture initiale à un développement rapide, à augmenter les investissements dans la recherche et le développement des principales technologies de réalité virtuelle et des produits de réalité virtuelle, des modèles de contenu innovants et des modèles de services, et d'établir un système de réalité virtuel virtuel. Au niveau local, diverses régions ont formulé des politiques locales de l'industrie de la réalité virtuelle ou des plans d'action en fonction de leurs propres caractéristiques et ont successivement établi 15 bases de l'industrie de la réalité virtuelle représentées par Pékin, Nanchang et Chengdu.

▲ Politiques de l'industrie de la réalité virtuelle dans diverses villes de mon pays

À l'heure actuelle, l'activité capitale de l'industrie VR et le développement rapide sont principalement concentrés dans des pays développés tels que les États-Unis et l'Europe, la Chine suivant rapidement. Les États-Unis sont le lieu de naissance de la technologie de l'industrie VR. L'industrie VR a une longue histoire de développement et mène le développement de l'industrie de la réalité virtuelle mondiale avec ses talents abondants, son environnement d'investissement supérieur et ses technologies avancées. Les capacités du matériel et des logiciels du Royaume-Uni sont à l'avant-garde du monde, en particulier dans les processeurs de puces, la puissance et les composants de base de l'informatique. L'Allemagne et la France sont relativement actives dans l'innovation technologique pour l'application de la réalité virtuelle dans le domaine de la fabrication. La France peut être considérée comme le Highland de l'industrie VR européenne, en se concentrant sur le domaine des casques VR et de leurs terminaux mobiles, et s'engage dans l'application de la réalité virtuelle dans des domaines de fabrication haut de gamme tels que l'aviation. Par rapport aux pays développés aux États-Unis et en Europe, le développement de l'industrie VR chinoise est relativement arriéré, mais avec le soutien politique et le contexte de l'ère 5G, l'industrialisation et l'application de la réalité virtuelle prendront les devants, et les théories de base et les technologies de base devraient suivre rapidement.
Après une période de silence de 2017 à 2018, les activités d'investissement et de financement du marché des capitaux dans l'industrie VR ont repris en 2019. En 2019, le montant mondial de financement VR / AR était de 33,6 milliards de yuans, une augmentation d'une année sur l'autre de 34,4%. En 2019, comme en 2018, les activités de financement étaient principalement concentrées au second semestre. Au premier semestre 2019, le montant du financement VR / AR a atteint 12,9 milliards de yuans, soit une augmentation en glissement annuel de 55,2%. Au second semestre 2019, le montant du financement a atteint 20,6 milliards de yuans, soit une augmentation en glissement annuel de 59,8%. La performance de financement exceptionnelle au second semestre 2019 était principalement due à quatre investissements importants, à savoir le financement de 525 millions de dollars d'Unity en juillet, la ronde de 250 millions de yuan C de Yueliang Fengtai pour 1 milliard de dollars en septembre, l'acquisition de PTC à un instant de note de noce en octobre. Le capital à l'étranger reste la principale force de VR / AR.

▲ Financement mondial VR / AR en 2018-2019

▲ Comparaison des montants de financement mondial au premier semestre / seconde moitié 2018-2019 (100 millions de yuans)

Au niveau national, le montant total du financement VR / AR en 2019 a atteint 4,9 milliards de yuans, se doubler presque par rapport à 2018, et le nombre de transactions de financement était de 54, seulement 4 de plus qu'en 2018. Bien que le nombre d'investissements soit resté essentiellement le même, le montant de l'investissement est presque doublé, ce qui indique que les activités d'investissement en VR / AR en 2019 étaient plus concentrées et approfondies. Le montant du financement au second semestre 2019 était essentiellement le même que celui du premier semestre, à 2,5 milliards de yuans, mais il s'agissait d'une augmentation significative par rapport au montant de 430 millions de yuans au second semestre 2018.

2. Analyse de la chaîne de l'industrie

La chaîne industrielle de la réalité virtuelle (VR) comprend principalement quatre liens: matériel, logiciel, production et distribution de contenu, ainsi que les applications et services.
1) matériel. Le lien matériel comprend l'ensemble et les composants, et peut être divisé en appareils de base, terminaux et périphériques de support en fonction de leurs fonctions. Les composants principaux sont subdivisés en puces, capteurs, affichages, dispositifs optiques et modules de communication.
Les principaux fournisseurs de puces incluent Nvidia, Qualcomm, Intel, AMD et Rockchip. Actuellement, les puces utilisées dans les produits VR phares (au prix d'environ 2 000 yuans) sont principalement Snapdragon 835 de Qualcomm. Les produits tout-en-un publiés par les principaux sociétés HTC et Oculus utilisent tous cette puce. Les produits bas de gamme nationaux (environ 1 000 yuans) utilisent principalement la solution de puces domestiques Allwinner VR9, et certains produits phares utilisent des puces Samsung Exynos;
Les capteurs comprennent des capteurs d'image, de son et de capture de mouvement. Les fournisseurs bien connus de capteurs incluent TE et Sony (le dispositif de capteur de nouvelle génération PS Move).
Les écrans d'affichage incluent LCD, OLED, AMOLED, Microdisplay et autres écrans d'affichage et leurs modules de pilote. Les sociétés représentatives comprennent: BOE, Samsung, LG, CSOT, etc.;
Les dispositifs optiques comprennent des lentilles optiques, des éléments optiques diffractifs, des modules d'imagerie, des modules de modélisation 3D, etc. Les sociétés représentatives comprennent: Apple, Texas Instruments, 3M, Changjiang Liwei, Crystal Optech, etc.
Les modules de communication incluent les puces RF, les puces WiFi, les puces Bluetooth, les puces NFC, etc. Les sociétés représentatives comprennent: HTC et ASUS Group, etc.
Les périphériques comprennent des appareils PC, mobiles et tout-en-un. Les sociétés représentatives fournissant des appareils PC comprennent Oculus, Sony, HTC et PIMAX; Les entreprises représentatives fournissant des appareils mobiles incluent Google, Samsung, Baofeng Technology et Xiaomi; Les sociétés représentatives fournissant des appareils tout-en-un comprennent PICO, Iqiyi, HTC et Oculus.
De plus, les périphériques de support comprennent principalement des poignées, des caméras et des dispositifs somatosensoriels.
2) Logiciel. Le logiciel de réalité virtuelle comprend principalement des kits de développement de logiciels et de logiciels de support. Le logiciel de support comprend l'interface utilisateur, le système d'exploitation et le middleware. Les sociétés représentatives comprennent Unity3d, Microsoft, Google, Oculus, Unreal, etc.; Le kit de développement logiciel comprend le SDK et le moteur 3D. Les sociétés représentatives comprennent HTC, Google, Iqiyi, Huawei, etc.
3) Production et distribution de contenu. En plus du matériel et des logiciels, la production de contenu et la distribution occupent une position relativement importante dans l'industrie VR. Un contenu de haute qualité peut souvent favoriser l'avancement des équipements matériels et de la technologie. La technologie VR est largement utilisée dans les jeux, les vidéos en direct et les réseaux sociaux. Les sociétés représentatives comprennent de grands développeurs de jeux tels que EA, Innerspace, etc., et les principaux producteurs de contenu vidéo en direct tels que Disney, HBO et Lanting Digital. Les principales plateformes d'application et de distribution pour les applications VR comprennent Steam, Viveport, Oculus Rift, Dapeng, BBC, Iqiyi, Youku, etc. Actuellement, le nombre de contenu PCVR sur Steam VR a dépassé 4 000.
4) Applications et services. À mesure que les exigences de l'industrie de la réalité virtuelle + deviennent plus claires, les applications de l'industrie seront popularisées avant les applications de consommation. À l'heure actuelle, les applications et services les plus prometteurs dans le domaine de la réalité virtuelle sont divers, notamment l'éducation, les soins médicaux, les services, la fabrication, le tourisme et le commerce.

▲ Illustration de la chaîne de l'industrie de la réalité virtuelle

Taille du marché VR

Échelle globale de l'industrie: Selon les prévisions de Greenlight Insights, l'échelle mondiale de l'industrie VR + AR sera d'environ 200 milliards de yuans en 2020, dont 160 milliards de yuans pour la réalité virtuelle et 45 milliards de yuans pour la RA, et l'échelle du marché intérieur atteindra 90 milliards de yuans . On estime que les expéditions de terminaux mondiaux atteindront 40 millions d'unités d'ici 2020. 2) Calibre des ventes VR / AR: Selon les données de recherche IDC, les ventes de RA / VR devraient atteindre 18,8 milliards de dollars américains en 2020, une augmentation de 78,5% par rapport à 10,5 milliards de dollars américains en 2019. Les dépenses mondiales sur les produits AR / VR devraient continuer à croître fortement de la croissance annuelle 2019 à 2023. Les dépenses de consommation seront menées par deux grands segments: VR Gaming (3,3 milliards de dollars) et visualisation du film VR (1,4 milliard de dollars). Sur une base régionale, la Chine verra les plus grandes dépenses AR / VR en 2020 (5,8 milliards de dollars), suivies des États-Unis (5,1 milliards de dollars), de l'Europe occidentale (3,3 milliards de dollars) et du Japon (1,8 milliard de dollars).

▲ Prévisions de la taille du marché de la réalité virtuelle de la Chine

▲ 2020 VR / AR Industry Market Shart Distribution

L'indicateur le plus important pour mesurer l'état de développement de l'industrie VR est les données d'expédition des casques VR. Selon les données publiées par CCID, il y a eu une baisse significative de l'expédition des casques VR / AR de 2017 à 2018. En 2017, l'expédition des casques VR était de 7,76 millions d'unités, mais en 2018, elle n'était que de 5,74 millions d'unités, soit une diminution d'une année sur l'autre de 26%. Dans le même temps, les expéditions de casque AR ont également fortement chuté, de 600 000 unités en 2017 à 160 000 unités en 2018, soit une baisse en glissement annuel de 73,3%. La baisse rapide des expéditions de périphériques matérielles indique que les investisseurs ne sont pas optimistes quant aux perspectives de développement de la réalité virtuelle. L'incertitude de la technologie VR et du modèle commercial a rendu le marché VR sombre pendant un certain temps. Cependant, avec les percées continues de la technologie VR au stade ultérieur, les jeux Cloud 5G + continuent d'élargir leurs scénarios d'application, la VR est de nouveau devenue populaire sur le marché des capitaux et le contenu entraînera une croissance rapide du matériel. Selon les prévisions de CCID, le potentiel d'expédition des casques VR / AR sera progressivement publié de 2019 à 2023. On estime qu'en 2023, les expéditions de casque VR atteindront 36,7 millions d'unités, les expéditions de casque AR atteindront 31,9 millions d'unités et les expéditions totales atteindront 68,6 millions d'unités.

▲ Expéditions mondiales de dispositifs d'affichage monté sur la tête VR / AR de 2017 à 2019

Oculus de Facebook a bien performé en 2019, et les marques de casque VR domestiques Pico et 3Glasses ont également atteint une croissance à deux chiffres. Au cours des deux dernières années, la VR a fait de grands progrès du côté des consommateurs et, en même temps, le paysage mondial du marché de la réalité virtuelle a subi des changements majeurs. Selon les données mondiales des ventes de marques VR du Tvoir du T1 2018 à 2019, publiées par IDC, la part de marché de Facebook est passée de 18,8% en 2018 à 39,2% au AC 2019, ce qui en fait la principale marque de casque VR au monde.
Bien que la part de marché de Facebook ne soit que de 10,5% au premier trimestre de 2019, c'était principalement parce qu'Oculus a lancé son nouveau produit Rift S et a abandonné son ancien Rift de produit ce trimestre. Dans le même temps, nous avons constaté que les marques nationales Pico et 3Glasses ont également atteint une croissance de doublement au cours de cette période. La part de marché de PICO est passée de 2,6% au T1 2018 à 6,4% au T1 2019, le dépassement du HTC et la part de marché de 3Glasses sont passées de 1,8% au T1 2018 à 4,7% au T1 2019, à égalité avec HTC.

▲ Part de marché mondial de la marque VR de la marque VR

La poursuite d'une forte interaction et de l'immersion fait des jeux l'utilisation la plus courante de la réalité virtuelle:
Selon les données de recherche du marché américain, 73% des Américains utilisent la réalité virtuelle pour jouer à des jeux, et les proportions de ceux qui ont utilisé la RV pour le divertissement audiovisuel, les voyages virtuels, l'interaction sociale et l'apprentissage à distance sont respectivement de 65%, 60%, 59% et 58%. Environ 13% des utilisateurs de VR jouent à des jeux VR 5 fois ou plus par semaine. Cela est principalement dû au fait que la technologie VR a fait des percées révolutionnaires dans l'interactivité et l'immersion par rapport aux appareils matériels précédents, et les principaux points de percée de l'expérience utilisateur de jeu sont l'amélioration de l'interaction et l'approvisionnement supplémentaire de l'immersion, qui sont fortement adaptés aux principaux points techniques de la VR. Selon les données ARM, les scénarios de la maison sont les scénarios d'application les plus utilisés pour la réalité virtuelle, ce qui signifie que les appareils VR ont été profondément intégrés dans les applications quotidiennes des familles américaines. La popularité de la VR est relativement élevée, et la taille du marché et le potentiel de développement qu'elle apporteront à l'avenir sont également relativement importants.
Il existe de nombreuses options parmi lesquelles les utilisateurs peuvent choisir lors de la lecture de jeux VR. Tout d'abord, les consommateurs peuvent choisir parmi une variété d'appareils portables VR. Les appareils portables VR grand public actuels incluent Oculus 'Go and Rift, HTC's Vive et Vive Pro, Google's Daydream, Samsung's GearVR et le PSVR de Sony. Le casque coûtera entre 99 $ et 799 $, selon les options. D'une manière générale, les casques VR coûteux nécessitent la correspondance du matériel PC haute performance, et le coût du matériel global peut facilement dépasser 1 000 $. Après avoir choisi le matériel, les consommateurs doivent trouver une plate-forme de contenu VR et des jeux à jouer. Certains dispositifs d'affichage montés à la tête sont liés à des plates-formes spécifiques, telles que Oculus, Daydream et PSVR de Google, et ces plates-formes ont principalement des jeux VR exclusifs. Certains autres casques sont compatibles avec plusieurs magasins.

Cloud VR devrait promouvoir l'application à grande échelle de l'industrie VR à l'ère 5G

Cloud VR favorise les applications à grande échelle et équilibre les coûts du terminal et l'expérience utilisateur. Actuellement, l'équilibre entre l'expérience utilisateur et le coût du terminal est un facteur important affectant le développement de la réalité virtuelle. Les dispositifs VR de haute qualité représentés par HTC Vive, Oculus Rift, Sony PlayStation, etc. ont coûté près de 1 000 $ US. Le coût élevé limite la popularité de la VR de haute qualité. Coud VR place la puissance de traitement et de calcul du contenu requise pour les applications VR dans le cloud, ce qui réduit considérablement les exigences pour la durée de vie de la batterie, la taille et la capacité de stockage des bornes VR, réduisant efficacement les coûts du terminal et la dépendance à l'égard du matériel informatique, tout en favorisant le poids léger et la mobilité des bornes. La VR pourrait conserver une bonne expérience utilisateur tout en réduisant considérablement les coûts terminaux, et offre des garanties de la douceur, de la clarté et de la maltraitance des services VR. Selon les prévisions de Huawei, le nombre d'utilisateurs de VR individuels dans le monde atteindra 440 millions en 2025, donnant lieu à un marché VR cloud d'une valeur de 292 milliards de dollars américains.

▲ Coud VR Innovation Progress

1. Deux modèles de développement: de l'appareil au contenu ou du contenu à l'appareil

Les fabricants de matériel VR et les fabricants de jeux prévoient des jeux VR à partir de deux directions: produit au contenu et contenu au produit, respectivement, à la recherche d'une boucle fermée complète de plate-forme, de matériel et de contenu. Les fabricants de matériel tels que Oculus ont établi leurs propres plates-formes de jeux VR en fonction de leurs propres appareils VR, dans l'espoir de prendre le contrôle du contenu, d'augmenter le nombre de jeux exclusifs sur la plate-forme grâce à l'investissement, de renforcer leurs capacités de développement auto-développement en réalité virtuelle grâce à l'acquisition de développeurs de jeux, et à générer des effets de synergie à haute qualité grâce à des jeux exclusifs de haute qualité. Des entreprises comme Valve, qui possède Steam, la plus grande plate-forme de jeu au monde et intègre les canaux de distribution de jeu aux jeux auto-développés, s'appuient sur les avantages de la plate-forme pour commencer la fin du contenu, en utilisant des jeux de haute qualité pour promouvoir les ventes d'index de valve à la fin du produit, tout en renforçant davantage la capacité dominante de la plate-forme Steam dans la distribution de jeux.

▲ Les casques VR et les plates-formes de contenu VR

Les plates-formes de contenu des fabricants de matériel empruntent deux chemins différents: le matériel exclusif et exclusif non durware. Facebook a créé des magasins de quêtes indépendants et des magasins Rift en fonction de ses propres appareils VR et appareils PCVR entièrement respectivement. Le contenu des deux plateformes est exclusif à la série de produits Oculus Quest et Oculus Rift respectivement. La PlayStation de Sony ne soutient que son propre PSVR. Le magasin Viveport établi par HTC est une plate-forme ouverte. En plus de la série HTC de produits utilisant cette plate-forme, de nombreux appareils VR non produits par HTC utilisent également cette plate-forme lorsqu'ils quittent l'usine. Steam, détenu par Game Manufacturer Valve, est la plus grande plate-forme de distribution de contenu VR et son contenu n'est pas exclusif.

▲ Platforms de fabricant de matériel et périphériques matériels pris en charge par Steam

2. Steam, avec ses avantages de plate-forme, est dominant et a le dernier mot à dire

Valve Corporation est une société de jeux bien connue dans l'industrie, fondée en 1996. Les œuvres représentatives incluent la célèbre demi-vie, Counter-Strike (CS), DOTA2, etc. Le succès de CS LED Valve à développer la plate-forme Steam, permettant à d'innombrables sociétés d'édition de jeux de publier et de mettre à jour des jeux sur la plate-forme. Steam est actuellement la plus grande plate-forme de distribution et d'opération de jeux PC au monde, et est également la communauté la plus traditionnelle pour les joueurs mondiaux.
En 2015, Steam et HTC ont lancé conjointement HTC Vive, un système d'affichage et de contrôleur monté sur la tête VR, ouvrant une nouvelle ère de jeux VR. En tant que plate-forme, Steam prend également en charge les appareils VR produits par d'autres fabricants de matériel, tels que Oculus et Mr. + de Samsung. De plus, Valve a également lancé son propre index de soupape de périphérique VR et prévoit de construire SteamVR 2.0 sur la plate-forme Steam.
Les principaux fabricants de quincaillerie non conformes à laamètre développent des pilotes pour faire en sorte que leurs appareils VR prennent en charge SteamVR. Bien que SteamVR ne prenne officiellement que les appareils PCVR à partir de Valve, HTC, Oculus et Windows, en fait, les principaux fabricants d'appareils VR non conformes à laamètre tels que Hypereal ont obtenu la prise en charge de SteamVR dans leurs propres produits PCVR par le développement du pilote et d'autres moyens, en augmentant le contenu de leurs appareils en utilisant la teneur en STEPVR. SteamVR couvre les dispositifs VR traditionnels et non dans les flux, et sa base d'utilisateurs VR dépasse celle des plates-formes d'Oculus et HTC.
En termes de disposition de plate-forme de jeu, le nombre d'utilisateurs et de contenu garantit la position dominante de SteamVR côté PC. Selon les données des sites Web officiels des quatre principales plates-formes au 27 mars 2020, le nombre de jeux VR et de logiciels sur Steam a atteint 4 164, dépassant de loin le contenu PCVR dans les magasins Viveport et Oculus Rift. Le moins le nombre est Sony PSVR avec seulement 419. Le grand nombre d'utilisateurs apportés par la couverture multi-durware de Steam a stimulé la motivation de développement des développeurs VR, ce qui rend le nombre de contenu VR dépassant de loin celui des autres plates-formes concurrentes. La croissance du contenu VR a encore motivé les fabricants de matériel à s'adapter à SteamVR, et le nombre d'utilisateurs de SteamVR a augmenté. L'ensemble du processus forme un cercle vertueux, garantissant la position dominante de SteamVR côté PC.
Les petites plateformes offrent de plus grandes avantages dans leurs stratégies de renseignement pour encourager la création de producteurs de contenu de jeu . La stratégie conventionnelle actuelle de partage des bénéfices dans l'industrie du jeu de console est de 30:70, c'est-à-dire que le développeur obtient 70% des ventes et la plate-forme prend 30%. La plate-forme Steam adopte un système progressif, avec un taux de commission de 30% pour les revenus inférieurs à 10 millions de dollars américains, 25% pour la partie supérieure à 10 millions mais moins de 50 millions et 20% pour la partie supérieure à 50 millions. Le volume des ventes de 10 millions de dollars américains est un écart insurmontable pour l'écosystème du jeu VR qui est actuellement dominé par les petites entreprises. La part d'Oculus est de 30%, mais les frais d'utilisation du moteur Unreal 4 pour les premiers 5 millions de dollars de ventes sont supportés par Oculus, qui est de 5%. Après tout, la part d'Oculus des premiers 5 millions de dollars de ventes est de 25%. La part de Viveport est encore plus faible, à seulement 20%. Les petites plateformes offrent de plus grands avantages de commission.

▲ Ratio de partage des revenus de la plate-forme de contenu PCVR

En termes de disposition de plate-forme de contenu VR mobile, Quest et Viveport sont affectés par le streaming SteamVR. En plus du PCVR, Oculus, HTC et la plupart des fabricants chinois développent davantage des dispositifs VR tout-en-un. Le système sous-jacent utilisé par les appareils VR tout-en-un est Android, et le contenu de jeu développé basé sur PCVR ne peut pas fonctionner sur tous les appareils. Avec le côté PC bloqué, la disposition des plates-formes de contenu mobile est devenue au centre d'Oculus et HTC. Cependant, en raison des performances faibles de la machine tout-en-un elle-même, l'expérience de jeu n'est pas satisfaisante. Grâce à STEAMVR Streaming, les utilisateurs peuvent utiliser des appareils tout-en-un pour découvrir des applications VR côté PC dans le cadre du réseau Wi-Fi Home 5G et obtenir une meilleure expérience de jeu, ce qui affectera dans une certaine mesure la mise en page d'Oculus et de HTC sur les plates-formes mobiles. Par exemple, le fabricant tout-en-un PICO, bien qu'il dispose d'une boutique Viveport intégrée, a également lancé le logiciel Pico Game Streaming Assistant pour aider les utilisateurs à diffuser SteamVR et à jouer à des jeux connexes. L'ajout de dispositifs VR tout-en-un a encore augmenté le nombre d'utilisateurs de SteamVR.
Suivant les traces de son succès, Oculus se dirige vers le chemin de l'exclusivité du jeu. Lorsque chaque génération de consoles de jeux PS et Xbox sera publiée, il y aura des jeux exclusifs à la première libération pour escorter la version du produit. La qualité des jeux de première libération affectera considérablement les ventes du produit au début de l'inscription. Prenant l'exemple de la PS4, il y a eu 19 jeux publiés en première place en 2014, dont 6 jeux exclusifs développés par Sony lui-même, à l'exclusion des jeux co-publiés, qui démontre entièrement les capacités de Sony autoproclamées. Plus tard, Sony a également insisté pour développer et lancer un certain nombre de jeux exclusifs PS4 populaires, qui ont favorisé les ventes de matériel PS4. Oculus poursuit également l'exclusivité du jeu. À ses débuts, il a utilisé l'investissement de 500 millions de dollars de Facebook pour financer de petits développeurs de contenu VR pour collaborer au développement, puis a lancé les jeux développés en tant que contenu exclusif dans le magasin Oculus. Selon une interview avec le vice-président du contenu d'Oculus, le niveau d'investissement d'Oculus en 2017 s'est concentré entre 1 million et 5 millions de dollars américains. Avec d'énormes investissements, d'excellents jeux exclusifs tels que "Edge of Nowhere" et "The UnfastKoker" ont été produits.
L’acquisition améliore les capacités d’auto-développement d’Oculus et maintient la stabilité de la production de contenu. Le modèle d'investissement d'Oculus Studio a produit certains produits VR exclusifs au début, mais la qualité des produits de jeu et la stabilité de la production de produits étaient difficiles à saisir. Oculus a acquis Beat Games à la fin de 2019. "Beat Saber" du développeur du jeu aurait des ventes mondiales totales de 60 millions de dollars. Le 20 février, Oculus a en outre acquis le fabricant de jeux VR Sanzaru Games, dont le jeu "Asgard's Wath" a obtenu d'excellents résultats en 2019. Après avoir été acquis, ces fabricants ont été incorporés dans Oculus Studio, améliorant les capacités indépendantes de recherche et de développement d'Oculus.

3. Les jeux populaires devraient favoriser la vulgarisation des casques VR

Actuellement, les deux jeux avec les ventes et la popularité les plus élevés sur la plate-forme Steam sont Beat Sabre et Half-Life: Alyx.
Beat Saber est un jeu de musique de musique avec des scènes de jeu exquises, une qualité d'image haute définition et un gameplay VR innovant. Dans le jeu, les joueurs peuvent utiliser leurs doigts pour simuler un sabre laser pour couper à travers des blocs volants accompagnés d'une musique dynamique. Le jeu combine la modélisation sophistiquée de scène et les modèles rythmiques, et la capacité d'éviter les murs et les bombes pour offrir aux joueurs une expérience de jeu immersive directe. Chaque action que le joueur prend obtiendra des commentaires correspondants, et le jeu à point fixe empêche les joueurs de souffrir du mal des transports. En Chine, l'espace rythmique est représenté par NetEase, qui a investi beaucoup d'attention et de ressources dans les jeux VR. Non seulement il a confirmé qu'il personnalisera profondément le contenu localisé pour "Rhythm Space" et ajoutera des chansons chinoises au jeu, mais elle initiera également la liaison complète du jeu et la connexion transfrontalière entre les terminaux mobiles et VR pour créer un élan pour la version domestique.
"Half-Life: Alyx" est un jeu VR phare à succès publié par Valve. Il est considéré comme une référence pour les futurs jeux VR dans toute l'industrie. Le nombre maximal d'utilisateurs en ligne simultanés de l'histoire du jeu est de 42 858, se classant premier parmi les jeux VR Steam. L'organisation des jeux faisant autorité IGN lui a même donné un score complet de 10/10. Contrairement aux jeux FPS (Shooter à la première personne) sur un écran plat traditionnel, jouer à ce jeu sur SteamVR offre aux joueurs une expérience immersive à la première personne sans précédent. Valve a créé un monde incroyablement immersif avec une multitude de détails environnementaux et interactifs. Presque chaque petit objet du jeu peut être interagi physiquement, et il y a d'innombrables sites à admirer. Valve dit que le jeu a été développé spécifiquement pour la réalité virtuelle, et que VR "est né pour le gameplay de base de la demi-vie". Dans le jeu, les joueurs apprendront à contourner les murs cassés, le canard pour éviter les bernacles et tirer un coup qui serait autrement impossible; Ils fouilleront les étagères des seringues de guérison et des balles de fusil de chasse. Outils de contrôle pour pirater les interfaces extraterrestres. Jetez une bouteille par la fenêtre pour distraire l'ennemi. Il a arraché le Headcrab de son visage et l'a jeté sur les soldats de l'Union.
"Half-Life: Alyx" a stimulé les ventes de l'indice de valve. Le stockage des IPS de jeu de haute qualité fournit une base stable pour la création de contenu de Valve, et les jeux VR populaires devraient favoriser la popularisation des appareils VR. Le 24 mars 2020, "Half-Life: Alyx" a été officiellement lancé. Le score complet de 10 donné par IGN reflète la force de Valve dans le développement du jeu en tant que fabricant de jeux vétérans. Les fonctionnalités inhérentes du jeu nécessitent le contrôleur Knuckles pour un meilleur support, ce qui a motivé les ventes de matériel.
La valve a été initialement établie en passant du contenu au mode matériel. Après l'annonce du match fin 2019, le casque d'index de Valve a été vendu dans 31 pays. Les données ont montré que ce dispositif VR s'est vendu à 100 000 exemplaires au quatrième trimestre de 2019, et ses ventes annuelles n'étaient que de 150 000 exemplaires. Actuellement, ce produit est épuisé sur le magasin US US. Selon les données publiées par Steam en mars 2020, tirées par le lancement de "Half-Life: ALYX", la proportion de dispositifs d'affichage montés sur la tête de l'indice de vanne sur la vapeur est passé de 7,69% le mois dernier à 11,14%, avec une augmentation la plus importante de 3,48%. De plus, la part de marché de Rift S et HTC Vive a augmenté par rapport au mois dernier. In addition, VR headset users accounted for 1.16% of total Steam users in March, an increase of 0.15% from the previous month.
智东西认为,“宅经济”对于娱乐产品的依赖以及5G商用覆盖对AR/VR产品的变革式影响,都将驱动AR/VR硬件设备及解决方案的市场在2020年快速发展。从硬件方面来看,4K分辨率和6DoF的大量应用能使得用户体验显著提升。在2020年,5G的商用也将从硬件以外层面助力AR/VR行业发展。首先,传统通信的传输时延导致的眩晕问题曾是VR设备向大众普及的巨大阻碍,而5G的低时延能够满足VR内容的传输要求。其次,5G的移动传输峰值速率是4G的20倍,其带宽能力也已经超过了绝大部分VR产品的带宽要求,低时延高速率必将提升用户的沉浸体验。同时,高速传输可以将复杂的计算迁移至云端,从而降低对VR设备算力的要求,摆脱部分硬件上的约束。虽然2020上半年的AR/VR市场不可避免的受到疫情波及,但长期来看,本次疫情对于AV/VR诸多场景内的软硬件设施和应用革新都将产生一定的推动作用并产生一定的商机。
来源:智东西
作者:王建会信达证券

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