科技大厂争相攻入 VR 领域,随着 Oculus Rift、HTC Vive 相继上市,VR 进入消费性应用新纪元。TrendForce 旗下拓墣产业研究所预估 2016 年穿戴装置总数量将达 1.05 亿台,其中 900 万台为 VR 装置。VR 率先以游戏为切入的应用场域,提供玩家新颖的游戏体验,VR 装置对硬体规格要求程度高,并以 GPU 效能、无线通讯传输速度及感测数据运算为三大发展关键。
拓墣产业分析师陈颖书表示,目前 VR 产品大致分为三类,行动VR(Mobile VR)、头戴式 VR 和独立 VR(Stand-Alone VR)。行动 VR 只要将智慧型手机装进 VR 外壳中,就可经手机体验虚拟实境场景,其服务内容以观看为主,如三星的 Gear VR 等。头戴式 VR 则为一头戴式显示器(Head-Mounted Display,HMD),辅以把手或手套,藉连接电脑进行虚拟实境运算,如 HTC Vive、Oculus Rift、Sony PS VR 等。独立 VR 则指不需额外设备就能独立运作的 VR 装置,其效果与成本会依零组件的不同有很大差距。目前头戴式 VR 皆为有线设计,待无线传输、电池技术更趋完善,拓墣预估 2017 年后头戴式 VR 无线化才会逐渐发酵。
VR 硬体发展三大关键如下:
高效能 GPU 提升画面精緻度与游戏舒适度
VR 对画面运算和处理的要求极高,GPU 是 VR 装置中最关键之零组件,其运算能力优劣对处理画面的即时渲染(Real-time Rendering)有决定性影响。此外,在 VR 游戏进行中,因画面延迟(Latency)而造成的晕眩感为首要排除的问题。陈颖书表示,显示器更新率(Refresh Rate)与 GPU 运算能力愈高,愈可有效降低画面延迟(低于 20 毫秒)并提升 VR 体验的舒适感,因此 GPU 的架构与硬体规格高低,便成为画面运作、使用者互动体验的重要指标。
寄望 802.11ad 技术解决方案,头戴装置无线化成趋势
目前 VR 头戴式显示器皆以有线方式接至后端电脑,仅手把为无线设计,仍存在不慎拉扯、动作受限等缺点。未来 VR 头戴装置若成功无线化,在技术、成本效益许可下势必成为使用者首选。陈颖书指出,VR 头戴装置无线化的实现採用 802.11ad 技术解决方案之可行性较高,然其仍处研发阶段,预计头戴式显示器无线化还需 1~2 年后才会逐渐发酵。802.11ad 频宽大小虽足够,延迟时间却仍达 100 毫秒,暂无法合乎 VR 要求。美国晶片商 Nitero 已宣布将在 2016 下半年推出相关的 60GHz 无线 VR 产品,届时值得关注其画面延迟表现。
感测元件需求强,仰赖软硬体整合
实现 VR 体验所需感测之行为可分为两类,分别为定位感测和动作感测。定位感测器以红外光感测器为主,动作感测器则以加速度计、陀螺仪和磁力计为主,其中动作感测器之供货厂商为意法半导体、Invensas、博世等。陈颖书指出,感测资讯的蒐集需与后端软体运算配合,在决定设置感测器的数量多寡时,应于感测资讯最大化与避免资讯相互干扰之间取得平衡。
(首图来源:达志影像)