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消费电子救星:VR树立下世代运算标竿

时间:2016-03-14 16:28来源:COMPOTECH 作者:任苙萍 点击:
2016年3月9日--投资机构《高盛》年初发布一份关于虚拟现实(VR)及扩增实境(AR)的重量级报告,预估2025年VR/AR市场规模将达800亿美元——其中450亿美元来自于硬件营收(56.25%),350亿美元由软件挹注(43.75%);假设乐观以待,则有机会上看1,820亿美元——硬件与软件分别贡献1,100亿美元(60.44%)及720亿美元(39.56%);若进展不如预期,至少也有230亿美元的水平,硬件将囊括150亿美元的营收,另80亿美元由软件分食。有趣的是,深入解读上述数据可发现:就算大环境再不济,VR硬件仍将风起云涌、前景看俏,占比甚至可高达65%!
 

图1:2016号称VR元年      照片提供:百佳泰公司
 
高盛亦针对VR/AR装置的硬件材料成本(BoM)进行解构,发现头戴式显示器(Head-mounted display, HMD)内部零组件与智能手机高度重合,包括:屏幕、动作传感器、处理器、存储/内存和无线模块,但由于另有3D镜片和位置追踪系统等特殊关键组件,导致短期内终端价格居高不下。此外,眼下VR由于技术较成熟且生态系统已见雏形,成功机率将高于AR,预估软件营收有75%来自VR,AR部分占25%;两者最大的差别在于:VR藉「不透明」头戴装置引导用户置身虚构或拟真世界,AR是透过「清晰」的头戴介质将信息或图像与真实环境交融。
 
VR代表有收归Facebook旗下的Oculus Rift DK、索尼(Sony)的PlayStation VR、宏达电(hTC)的Vive和三星(Samsung)的Gear VR,AR代表则有微软的HoloLens、谷歌的Google Glass和Magic Leap公司迄今仍未正式亮相的产品。在应用上,高盛格外看好视频游戏将是核心领域,而医疗保健和教育有利VR/AR普及。其实早在上世纪末就有3D游戏问市,可惜当初计算机运算能力无法匹配达到「成像」(Rendering,意同「渲染」一词)的理想境界;如今拜感测/显示/演算/动作捕捉技术大跃进所赐,让VR得以重返舞台、甚至有望接棒主导下世代运算规格!
 

图2:左为HTC Vive市售版本,右为Sony PlayStation VR全套装备
 
ST:运动传感器攸关定位灵敏度
无独有偶,意法半导体(ST)技术营销经理苏振隆在受访时亦开宗明义表示,随着VR对传输速度的要求从毫秒(millisecond, ms)提升至毫微秒(Nanosecond, ns),势必引发新一波硬件升级风潮;也将为负责侦测物体反应与移动的MEMS运动传感器带来成长契机——包括:陀螺仪(gyroscope)、加速度计(accelerometer, g-sensor)等惯性测量单元(IMU)及磁力计(magnetometer, m-sensor),而ST的强项即在于:备有多款MEMS运动传感器及相关复合(combo)产品供不同产业应用的开发商选择,种类完善、等级齐全,方便客户一站购足(One Shop)。
 
IMU是测量物体三轴姿态角(或角速率)与加速度的装置。一个IMU内通常装有三轴的陀螺仪和三个方向的加速度计,以测量物体在三维空间中的角度变化和加速度,据以计算物体姿势表现,常用于全球定位系统(GPS)侦测走动速度及辨识方位。苏振隆阐述,VR运动原理与惯性导航类似,要求「反应灵敏」的陀螺仪在VR动作捕捉功不可没;不仅可比划或翻页,且不会有光学系统的遮蔽情形、也不须标注记号。在硬设备开发实务上,若场域磁场固定不须配置磁力计,只须以加速度计感应手势(gesture),由陀螺仪感测转头动作并维持方向即可。
 
苏振隆提到,由于光学具有定位快速的特点,若想要兼顾精确性与流畅度,就须双管齐下。然而,如果只满足于体验式VR,头戴式装置便足以应对;但若要有身历其境的参与感,还是须配备游戏杆或触控手套等内建追踪传感器的穿戴式衣物(Wearable Clothing)辅具较过瘾。自认为赛车电玩迷的他推估,VR最有发展潜力的仍属终端消费,且将来可望执牛耳的应是电玩游戏业者。至于B2B领域,苏振隆预期海外投资或高阶旅游的「利基型市场」或将胜出,毕竟与频繁旅次或高单价的机票费用相较,VR建置成本仍划算许多,诱因颇大。
 

照片人物:意法半导体(ST)技术营销经理苏振隆
 
TI:光学微投影赋予显示流畅性
德州仪器(TI)在今年美国消费电子展(CES)亦趁势展示一系列VR/AR应用,包括:车用抬头显示器(HUD)、先进驾驶辅助系统(ADAS),另有Avegant公司的VR穿戴装置显示——便于携带的个人剧院和第一人称视角(FPV)的无人机导航,以及Vuzix公司工业用AR智能眼镜显示。TI DLP产品部门台湾业务经理赖升彦表示,「低延迟」在整合头部动作与取得实时影像间举足轻重,对于在肢体、数字对象及互动三者实时运作的混合实境应用更是关键;TI DLP微型投影支持高画质显示、高填充系数(Fill Factor)、高对比度和低延迟速度,是创造绝佳使用经验的核心工具。
 
赖升彦指出,对VR/AR研发人员来说,最常遇到的瓶颈就是如何达到最低系统显示延迟速度,无人机导航及电竞应用就是两个明显的例子;而DLP技术在高效率、低延迟表现优异。另一方面,「对比度」对于在投影于镜片上的画面和周遭环境之间创造「无缝」显示体验亦至关重要。为协助开发者评估并结合DLP微型投影技术,TI提供在线附属技术参考、样品、评估模块和工程师专业支持社群,且拥有包括第三方设计和光学模块制造商等完整生态系统,有需要者可直接在在线购买光学模块。
 (责任编辑:helen)
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