1 引言

从2016年以来，VR技术已经与5G技术共同度过了发展迅速的几年，在此阶段市场和科研部门不断探索了VR技术的未来发展方向，该技术对于虚拟现实场景的呈现具有促进作用，但目前相关技术还不成熟，例如用户使用VR头盔仅能达到体验的目的，缺少互动，且多人交互技术存在不足。但随着5G技术的发展和普及，VR带来的空间传感和仿真触觉等能够帮助用户作为参与者体验虚拟世界，满足用户的视觉体验需求。

2 VR的基本原理

虚拟现实是应用高科技在计算机开发中建立一个虚拟领域，以便参与者获得与现实相同的感受。VR技术是利用计算机仿真技术来创建一个虚拟三维世界，为用户提供视觉、听觉和触觉等感官模拟。这个虚拟三维世界与现实世界几乎没有差别，这些对用户视觉、听觉和触觉的模拟可以让用户拥有和在现实世界中一样的感受。当用户从一个地方移动到另一个地方时，计算机可以快速执行复杂的计算并发回准确的三维世界图像，创造一处与现实世界相同的场景。当人们观察他们周围的世界时，由于两只眼睛的位置不同，他们得到的图像略有不同，这种差异使我们能够感知深度，并且能使事物看起来是三维的。VR技术使用这个视觉差异也可以在我们眼前组织不同的图像，让我们感受到图像的三维性。与3D电影不同，VR强调360度全景互动，不仅具有使环境具有强烈的沉浸感和立体感，而且允许用户与虚拟世界进行通信。在这个人工制造的虚拟环境中，每个物体都有一个相对于系统坐标的位置，用户也有一个相对于系统坐标的位置。用户看到的场景由用户的位置和头部（眼睛）方向确定，并且跟踪头部运动的虚拟罩可以感测到用户的头部运动。这样，当我们移动时，我们可以在虚拟世界中以相同的方式移动。当用户向某个方向看去，虚拟现实头盔可以识别此动作，硬件将及时渲染那个方位的场景。

3 VR系统的网络要求

如今VR新业务需求已出现，好的VR体验，网络带宽有一定的要求，如需要达到120帧／秒，网络带宽要达到4.2Gbit／s，端到端时延需要小于20ms。假如120帧/秒，实际上耗费8ms在终端，同时摄像头采样，在服务器里面内容转换，也会消耗4.5ms，因而20ms时延终端、服务器消耗后，最终留给整个网络只剩下7ms，7ms时延还包括上行和下行。对于VR业务目前的移动通信网络无法满足。未来的VR设备上的传感器将会越来越多，而每一个传感器都需要实时传输数据量，这样大的数据吞吐量现有的网络显然无法支撑。VR视频网络需求表见表1。在VR的未来场景应用中，VR游戏、应用市场的内容数量、质量和种类都会有大量提升，将来的场景运用都对网络带宽十分敏感，任何网络波动都对用户体验有显著的负面影响，这也证明了高速网络在VR普及过用户要有比较程中的重要性。

4 5G时代虚拟现实的发展特点研究

从我国信息通信技术的发展历程研究，每一次信息时代的变革都会给人们带来更多的便捷，5G时代亦是如此，将使社会到达万物互联的状态，5G技术的持续发展也将带动全国各企业的发展，行业产业生产模式与下属经销商等的联系也会更加紧密，互联网行业将获得更多的机遇与生机。5G时代的虚拟现实技术是5G＋VR的发展模式，同时在5G时代下虚拟现实的发展特点有以下几方面：首先，5G时代到来，相关技术需要抢占更多市场，各大运营商的网络布局速度会持续加快，网络覆盖的面积及质量与人们生活息息相关，在此背景下，VR技术的发展会与5G技术进行更加紧密地结合，人们对于虚拟现实技术会产生更加真切的体验，人们也能够更快进入智慧生活。其次，与4G技术相比，5G在技术方面的变化较大，在发展过程中互联网的前景也得到了拓宽，因此虚拟现实技术得到了更加有利的发展条件。5G时代下VR技术将实现横向拓展，其交互性和带给用户的沉浸感都能够进一步提高。除此之外，5G技术也可以帮助VR提高设备性能，切实摆脱了数据传输速度慢的束缚，VR技术逐渐步入无线化时代。

5 5G时代为VR发展带来的机遇

在5G时代下，虚拟现实与5G能够紧密结合，对于VR技术以往的传统发展方式也产生了巨大变革，VR技术获得新的发展机遇如下：

5.1 VR产品迅猛化发展

5G技术的实验阶段逐渐结束，此技术的成熟促使相关技术得到了迅速发展，全球运营商逐渐加快5G的部署工作进行。5G与虚拟现实的结合会促使VR技术日趋完善，两种技术的结合会改变VR的业务模式，5G时代的到来促使通信资源和服务能力结合发展，更加注重用户的实际需求，将5G技术细节融入到VR当中。且在相关行业技术发展过程中，两项技术的合作力度加大，程度也逐步加深，对于传统VR技术实现了创新发展，创新的主要方面为通信智能化、业务生态化等。新形势下的VR与5G结合主要向家庭方面发展，利用行业内对云VR技术的应用把握产业链，加大力度打造5G＋云VR的生态闭环能力，为突出相关技术产业化发展提供助力。

5.2 视频质量提升

虚拟现实技术的发展过程中，视频播放是主要方向，5G技术与虚拟现实中的应用能够提升视频质量和最终呈现效果。高质量视频制作过程中，5G＋VR视频播放更加注重VR视频的优化，重点建设方向在设备和数据传输能力两方面，但相关发展需要更高的分辨率。以8K视频为例，该视频需要较低的网络延时，方能保证播放效果，5G技术的应用提升了相关的网络传输效率，从而帮助VR视频质量增强。5G时代下虚拟现实技术获得了两个重要发展机遇：一是宽带的提升，帮助视频清晰度得到了明显提高，观众的观影体验得到有效保障。二是虚拟现实内容云端渲染后传输可能性得到提高，在技术部门的努力下，VR兼容性能够显著增加。

5.3 应用范围得到拓展

5G时代的技术发展促使5G与VR获得了紧密结合，VR的服务范围能够明显扩大，此过程中VR不仅是在新兴行业中得到发展和应用，与传统行业的发展也会逐渐融合，带动医疗、教育等领域进一步发展。在VR与5G技术的带领下，我国各个行业将焕发新的光彩。结合VR技术的特点分析，关键在于能够解决物理空间的时间轴，有关行业只需把握VR技术此特点，即可实现其与现代行业的结合。以农业为例，VR技术与农业种植结合后可以为植物生长建立基因库，在农业减灾工作中，使用VR技术也能摆脱空间限制，帮助更多农民学习防灾知识提升学习培训效果。

6 加快5G与VR创新发展的措施

5G是前几代移动通信技术的延伸，目前相关的研究开发组织遍布全球，我国华为企业在此方面始终处于领先地位。5G的特点在于对于原始数据的传播能力更强，且削弱了高延迟情况和能源浪费情况，促使我国的信息传播成本明显降低，2019年我国工信部发布了5G商用牌照，中国正式进入5G时代。提高VR技术的有效性，重点环节在于图像信号的传播顺畅与否，5G技术的发展为VR应用提供了更加广阔的发展空间和创新可能。加快5G技术与VR技术创新发展的措施研究可以从两方面开展研究。

从技术方面入手，重点在于解决5G技术运行中遇见的半径节点问题，若半径节点过大，则信号传播受外界干扰的可能性也就越高。而半径节点过小，则信号节点相应增加，信号的传播则容易产生错误。因此有关技术部门需要着手提高5G通信信号的抗干扰性和传播距离优化情况。

从设施方面入手，VR技术和5G技术都需要选择智能化、科技程度高的设备，尤其是要注意通信信号基站的建设情况，其科技化程度对于信号的抗干扰性和传播距离有直接影响。而智能化程度越高则基站自动接收信号和分析投放地域的范围也能够节省大量时间。

7 结语

综上所述，近年来5G技术商用化和普及与VR技术的需求符合，随着5G大时代到来，VR技术在多个领域都会产生冲击和影响，且5G技术自身具有速度快效率高的特点，对于促进VR技术发展也有明显的推动作用。