成本降低70%，大朋VR星链技术是如何实现的？

    文/VR陀螺 来福
    近年来,随着国家指导下各个智慧教育项目加速落地、诸多线上教育机构“遍地开花”、疫情影响下线上教育需求急速扩张,教育市场规模也在加速成长。据相关数据显示,2020年我国信息化教育市场规模增长至8255．5亿元。中商产业研究院预测,2021年我国智慧教育市场规模将达9057亿元。
    智慧教育是以现代信息技术构建为基础的开放式网络教育,使受教育者的学习不再受时间、空间的限制,保障了教育的平等性。在中国移动、互联网教育智能技术应用国家工程实验室联合推出的《5G+智慧教育白皮书》(以下简称“白皮书”)中也明确指出,VR/AR技术是智慧教育的核心部分。  
    
    图源:中国移动
    一直被视为蓝海、同时也竞争激烈的VR/AR教育市场,一方面强调将VR/AR方案快速落地、早日用到实际教学中,而另一方面也提出需要重视VR/AR应用在教育领域的技术成长,那么2021年的VR+教育在方案落地、技术成长方面的发展如何?  
    VR教育落地现状 VR硬件厂商和内容商相互“捆绑” 
    上文从搭建的维度简单提到了智慧教育所包含的内容,实际上“智慧教育”概念庞大,从另一个维度看,它不仅仅是我们关注的K12教育,也包括高等教育、职业教育、社会培训、企业培训等等一系列领域。
    VR不仅作为搭建智慧教育场景的重要手段,与此同时,由于教育的严谨、便捷需求,相关VR企业也获得了丰富的落地实践经验。目前的落地有硬件支持、内容支持、软硬件结合等方案。
    硬件支持方案常见于VR硬件厂商,比如谷歌曾经的“Expeditions Pioneer”项目,简单来说就是赞助给学校Cardboard眼镜盒子,让学生能体验简单的VR内容;内容支持方案则是由VR内容商结合教材、客户需求制作相应的VR内容提供,由内容商单独提供。但这两种方案方案属于VR进入教育行业早期的解决方案、且都是独立面对客户,现阶段已经渐渐被淘汰。
    目前,更流行软硬件结合的VR+教育落地解决方案。也就是由厂商负责提供从硬件设备、搭建、内容的全套解决方案。
    VR陀螺采访了深耕于教育、培训领域多年的知名硬件厂商大朋VR销售副总监,了解到相关情况。他表示,现阶段VR硬件厂商是和内容集成商“捆绑“在一起的:“一般来说,客户需要的、想要的是最终内容呈现的效果。它可以拆分为两部分,硬件技术和硬件里运行的内容。硬件和技术由我们解决,而内容则交给专业的内容研发做。”
    从宏观上看,这种解决方案对VR落地教育有很大帮助,提供全套解决方案的“一站式”,对客户来说意味着省事、省时、省心,让更多在考虑阶段、担心麻烦的客户愿意加入其中。但从细节上看,在VR落地智慧教育场景时仍然有细节方面的问题亟待解决。在真正要搭建VR教育环境时,要面对硬件选择、布线、网络、隐私、流畅度、稳定性、设备适配、内容适配等诸多问题,很难保证一个方案能兼顾到所有体验。
    比如,一些PC VR厂商在搭建VR智慧教室时,需要一台主机带动多个PC VR头显,也就意味着连接主机所需要的线缆成倍增加,不仅布线复杂,在机房环境中,过多线缆也存在安全问题。
    这种方案不仅对厂商来说操作难度大,对客户来说购买大量PC VR头显、能够带动多台PC VR的主机、软件等费用成本也相对较高。 但技术也一直在进步,日前,大朋VR推出了具有创新性、能够解决目前面对的诸多问题的落地技术方案——“星链计划”(Starlink)系统解决方案。 
     支持连接50台头显、成本降低70% 星链技术是如何实现的? 
    根据大朋VR官方描述,星链是通过无线局域网将演示者的PC VR内容高清同屏到多台一体机中,使一体机佩戴者获得清晰的沉浸式第一视角体验。听上去有一些类似上学时的计算机机房,老师操作主机演示,同学们进行观看。星链技术真的如此简单吗?怀着这样的问题,VR陀螺采访了大朋VR星链技术研发负责人。 先上结论,星链技术的应用场景类似机房上课,但实际上技术方面则有很大不同。
    首先,从技术层面讲,星链方案的实现方式就与之前的众多VR教育落地方案不同。根据该负责人描述,此前的一拖多方案中,是由演示者操作一台连接电脑的PC VR设备作为主机,其他头显通过线缆连接主机的分线器获取主机第一视角内容。
    “星链方案依然是以演示者为主机,不再需要线缆传输数据,而是以路由器做为数据源。这一点与现在的网络直播类似:由主机推送视频流至路由器,其他一体机头显,比如我们现在用的大朋VR P1、P1 Pro通过WIFI获取视频流。”该负责人解释说。
    “这其中的难点主要在于获取、传输主机的姿态数据,其实也是解决常说的眩晕问题。我们知道,VR视频并不是标准的视频流,它还包含姿态数据。演示者视角转动,观看者无法一模一样的转动视角,在幅度大时就会产生明显眩晕。而星链技术的重点、难点之一就在于不仅获取主机的姿态数据,同时还要将画面带着姿态播放给其他分机,从而避免眩晕问题。”
    “目前我们仍然保留PC VR和一体机的生产和研发能力,相当于我们拥有综合的技术优势才能诞生‘星链’。举个例子,在星链中,主机仍然使用PC VR,所以我们必须了解PC VR相关技术才能获取它的姿态数据,同时还需要知道这些数据在一体机上该如何表达,才能在分机上播放。”
    也就是说,大朋VR的星链技术打通了从PC、PC VR到无线路由器再到VR一体机一整套的方案。根据最新消息,星链技术又取得了重大突破,目前“星链”解决方案中可同屏显示的一体机数量,达到了50台,相比传统一拖多方案的10-30台设备,数量更多且更稳定。据介绍,“星链”在未来可实现“多拖多”方案,也就是可以做到多位演示者的PC VR内容高清同屏到多台一体机中。
    其次,就是星链技术能够获得的体验与想象中单纯的投屏不同。
    在采访中,大朋VR星链技术研发负责人表示,星链技术的初衷是像把主机在VR中获得的强沉浸式体验同步传播给其他VR头显,让演讲者和观众同时都使用VR获得沉浸式体验,而不是观众通过电视投屏观看主机视角。 “我们最后要达到的效果就是所有学生以第一人称视角旁观老师的操作。仿佛是学生‘灵魂附体’了老师,可以看到老师观察的角度、使用的动作,老师能看到什么内容,学生就能够同样获得立体呈现的感觉。”
    “这对学习的效率很有帮助,很像被学霸‘附体’,同时调动视觉、声音等多种感觉更符合人类探索世界的认知模式,也就能获得更好的学习效果。”该负责人说。
    此外,星链技术进一步降低了搭建VR教育环境的成本。以往需要客户需要采购多台PC VR头显和一台配置较高的电脑作为主机。根据VR陀螺的了解,使用星链技术的教室环境仅需要一台2060显卡及以上配置的电脑主机,其他可以选取任何价格合适的一体机。
    据了解,在同样是配置性能较高的主机+VR头显的情况下,相比使用51台PC、1台主PC VR 及50台副PC VR来说,使用1套PC、1台PC VR、50台一体机以及大朋星链技术的方案能够节省70%以上的成本,可以说星链方案极大降低了客户的硬件和内容采购成本。
    大朋VR销售负责人表示,有一部分客户原本是大朋VR旧版的有线“一拖多”方案,在知道星链方案后直接切换成无线版本,对新客户也有全套的解决方案提供。
    “我们的方案有3个部分,首先是方案推荐,包括电脑配置、VR头显等,都会给客户提供合适的方案选择;其次就是环境搭建,帮助用户快速建立起能够使用的环境;同时还会安排专门的项目部责任、技术人员对客户进行培训,帮助他们安装、调试。除此之外,因为本身用起来就很简单,我们也会有专人安排后期远程解决客户的问题。”
    该销售负责人表示:“星链技术只需要安装软件、配置企业级路由器就可以完成系统搭建,包括前期采购设备也不需要像以前一样那么多支出,从各方面降低了他们的成本,所以获得了新老客户的认可。”
    总的来说,星链技术是从实用性、易用性和降低成本三个角度,对VR+教育落地方案一种极大的提升。 
     需求和扶持政策同步增多 VR+教育如何应对? 
    关于星链的介绍中,大朋VR引用了一组IDC数据预测,该预测指出,在2019-2023年,VR教育、培训应用场景的支出规模将快速增长,其中,中学以上的实验室教育(190．1%复合年增长率)和K-12实验室教育(168．7%复合年增长率)是增速最快的VR/AR应用场景;同时,IDC预测,培训场景将会在2023年成为支出规模最大的应用场景。
    根据IDC的数据不难发现,市场对VR/AR的需求主要在K12教育、培训和虚拟仿真技术上。在采访中,大朋VR销售负责人与VR陀螺谈到了其目前面对的市场需求状况。
    “K12对VR的需求主要集中在西南、西北一些教育实力不强的地区,一般是采取地方试点、地方政府配合宣传推广,再到一层层到省教育厅推广宣传。”他说。
    这其实谈到了VR/AR教育的一大优势,能够促进教育公平化,让北上广深优质教育资源向三四线、农村等教育欠发达地区的孩子在真实、具有沉浸感的环境下更好地学习知识。
    另一方面,该负责人表示:“除了K12之外,我们正在积极扩展的业务就是专业性较强的培训,近年的业务增长很快,我们预计未来会有成倍的增长这些业务包括工地的安全培训、灾难急救科普、汽车维修、机械操作、职业技术高级学校这种需要实际操作,但机床、大型器械成本过高,不方便让每个学生同时上手。用VR虚拟仿真,能够提前模拟演练,加深印象,更好的学习。加上星链技术,占地面积小,还能更进一步降低成本。”
    同时,国家政策层面近年来也开始更加关注VR/AR在教育领域的应用。
    2018年4月,教育部等五部门印发《教师教育振兴行动计划(2018—2022年)》,该“行动计划”明确指出要充分利用云计算、大数据、虚拟现实、人工智能等新技术,推进教师教育信息化教学服务平台建设和应用,推动以自主、合作、探究为主要特征的教学方式变革。
    2018年9月,国家发改委发布《关于发展数字经济稳定并扩大就业的指导意见》,该意见指出要创新人才培养培训方式。大力发展“互联网+”教学和技能培训,积极采用移动技术、互联网、虚拟现实与增强现实、人机互动等数字化教学培训手段,推广微课程、线上线下混合式教学、在线直播等新型教学培训模式。
    随后的2018-2021年,教育部陆续印发、下发的《关于实施卓越教师培养计划2．0的意见》、《2019年教育信息化和网络安全工作要点》、《普通高等学校本科专业目录(2020年版)》、《关于公布2020年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》(教高函〔2021〕1号)等文件中,也陆续明确指出推进虚拟现实在教育教学上的应用。
    事实上,此前有众多分析文章也指出,随着我国科技迅速发展、教育总支出增加、抢占新兴科技领先地位等“潮流”,同时也由于疫情的加速催化,数字生活发展需求也更加旺盛,这让VR/AR行业再度被各行各业关注,整体呈蓬勃之势——这是大环境。
    而对于身处于其中的无论是硬件企业、内容开发商还是像VR陀螺一样的各家友媒来说,大环境是风,但也只是风。想要御风而上,不仅要找准市场需求的风向,同时也要如大朋VR研发星链等技术一样,解决问题,让自身拥有腾飞的实力。