預計再過不久,市場上就可以看到搭載強大處理器、4K螢幕與超低延遲的VR手機、VR頭戴式裝置、VR遊戲背包以及各種支援VR功能的遊戲陸續推出。隨著VR應用迅速崛起,並預計將在2020年銷售成長上看1.1億台(VR+AR),為整個產業鏈上下游業者都帶來了商機。

無論是市場逐漸飽和的手機領域還是成長日趨萎縮的PC產業,都想藉由VR再次成功出擊或取得翻身的機會。然而,目前在內容、供應鏈以及軟、硬體技術上仍存在限制的VR,可能為行動或PC產業再造輝煌嗎?

20160706 VR NT31P1 硬體業者攜手創客團隊提供降落傘VR體驗,現場大排長龍

為手機業者再創新生機

就在Computex的前一天,ARM搶先發表專為高階智慧型手機微處理器與應用處理器而設計的Cortex A73 CPU核心以及升級的Mali G71 GPU,期望為手機帶來更流暢的行動VR體驗,並進一步為手機製造商帶來新的成長機會。

隨著智慧型手機市場成長放緩,全球多個手機市場逐漸趨於飽和,手機製造商正致力於找到一個推動消費者換機或升級手機的理由。另一方面,為了在競爭的智慧型手機市場持續保有一席之地,手機製造商也必須提升其旗艦級手機設計至更高的層次——而VR就具備了這樣的特點。

當今的旗艦級智慧型手機雖然都有能力提供VR體驗,但卻存在著延遲、互動性與解析度方面的諸多限制。如果VR要能成為多媒體體驗的新方式,就意味著它需要更強大的晶片。因此,就像Google為Android陣營開發的Daydream規格一樣,ARM在此時推出新的核心架構,預計將有助於手機製造商打造VR ready的智慧型手機。

根據ARM執行長Simon Segars表示,隨著用戶對於手機上的VR、高解析度、低功耗、低延遲顯示與高更新率等性能要求不斷提高,藉由A73帶來較上一代核心更高30%的性能與低功耗優勢,可望為行動VR的「持續性能實現最佳化」。此外,新的Mali也為VR手機帶來更高50%的性能以及降低20%的功耗。

ARM表示目前已經與三星(Samsung)、聯發科(MediaTek)與海思(HiSilicon)等業者共同展開下一代VR手機的合作了,期望在不久之後,搭載強大處理器、4K螢幕以及超低延遲能成為高階手機的標準規格。

帶動PC換機需求

另一方面,看好VR可望帶動PC產業的換機需求,包括PC電腦、CPU晶片、GPU繪圖卡等業界巨擘也在今年的Computex競相展示最新產品,並聯手系統業者與設備製造商合作夥伴發佈VR應用,迎接這一波新科技革命。

微軟(Microsoft)宣佈將為第三方開發人員啟動Windows Holographic平台,實現該公司所謂的「混合實境」(Mixed Reality)願景。NVIDIA展示透過新一代Pascal架構GeForce GTX 1080繪圖卡的PC,以及其驅動HTC和Oculus VR頭戴裝置帶來的VR體驗。AMD則在Computex期間推出Polaris架構Radeon RX系列顯示卡產品策略,在各種不同價位區間帶來連結高沉浸式的VR人機互動體驗。

20160706 VR NT31P2 NVIDIA透過Pascal架構GeForce GTX 1080繪圖卡的PC以及HTC和Oculus VR頭戴裝置,讓參觀者體驗最新VR技術

在今年Computex的主題演說中,英特爾(Intel)副總裁暨客戶運算事業群總經理Navin Shenoy除了強調二合一平板筆電(2 in 1)市場持續成長,也看好VR與電競市場將為PC產業帶來新的發展動能。英特爾並為此推出了Core i7處理器極致版(Extreme Edition)以及第七代處理器Apollo Lake,強化高效能的運算體驗。

隨著2015年起平板電腦整體市場下滑,以及2 in 1平板筆電、PC與平板在使用模式與產品型態間的界限模糊,2 in 1裝置在許多應用上已經取代了平板。Navin Shenoy引用市調資料表示,「2 in 1裝置在2015年的年成長率達到了40%,預期未來將持續成長。」而這也讓英特爾開始調整產品開發藍圖,積極投入2 in 1裝置以及VR與電競等新型態的運算產品。

目前的VR市場包括高階的VR ready遊戲電腦與行動式遊戲背包,以及入門級的一體式VR裝置(可攜式VR一體機),英特爾計劃同時進軍這兩個市場,目前也已經與多家CPE設備業者展開合作。英特爾中國區技術應用總監高宇解釋,「VR背包由於不需以線纜連接電腦,更能實現靈活、可攜以及沈浸式的體驗;而VR一體機整合主板和頭戴式裝置,不需線纜連接手機或PC,系統設計更簡捷。」

英特爾的VR遊戲背包採用Skylake平台,搭載Core i7核心。「為了滿足移動性、重量與尺寸的要求,還必須考慮多種設計因素。例如VR背包本身的重量必須在2.5公斤以內。除了背包內建的小電池外,還必須加裝3-4顆100W/h單位的電池,以提供更長的遊戲時間。此外,VR頭戴式裝置與背包之間採用了最新USB-C線纜連接,實現電源、資料、顯示影像與視訊的傳輸。」

另外,基於英特爾的VR一體機採用CherryTrail CPU平台與RealSens技術,提供強大的CPU/GPU處理能力與低功耗,並搭配軟體最佳化與硬體結構與設計,帶來較佳的用戶體驗。

軟、硬體挑戰尚待克服

首家採用英特爾平台打造VR產品的是來自中國的億境虛擬現實技術公司(EmdoorVR),該公司與英特爾聯手在今年的Computex上發表VR一體機與戰術背包——FirePack。

20160706 VR NT31P3 英特爾與億境聯手推出VR戰術背包(來源:EmdoorVR)

「上半年的主要應用在於視訊與小遊戲,這意味著用戶會持續使用超過90分鐘,因此不能做的太沈重,」EmdoorVR總經理石慶表示,億境的VR一體機配置英特爾CherryTrail平台,並採用頭戴式顯示器與運算主機分離的設計,帶來了諸多差異化優勢,例如,「頭戴顯示器的重量僅230g,電池放在遙控器可離頭部較遠,提高100%的安全係數;分離式設計還使其得以裝載更大容量的電池,並因為無散熱壓力而使性能提升,同時解決了陀螺儀溫飄的問題。」

EmdoorVR的戰術背包FirePack也正式亮相。配戴這款產品的用戶胸前外接三防平板,可即時顯示遊戲狀態並可對其進行控制,背部電池包設計為可拆卸,克服了大型遊戲戰術背包的電池耗電量挑戰。石慶並強調,億境目前的戰術背包VR還只是一個原型,預計在實際產品開發時將導入16或14nm先進製程GPU,提升至更好的使用體驗與電池壽命。

而另一家來自中國的晶片設計業者全志(Allwinner),則是藉由提供平台化解決方案搶攻VR市場商機;該公司在Computex上正式發表針對VR一體機應用所開發的H8vr解決方案,訴求「低發熱、無眩暈、極輕小」等特色。

20160706 VR NT31P4 全志的VR一體機解決方案號稱可實現「低發熱、無眩暈、極輕小」的產品

全志科技虛擬實境產品經理陳華峰表示,目前VR設備主要有三大類:一是需要搭配智慧型手機使用的VR Box (例如三星的Gear VR),產品結構簡單、本身不需要搭配處理器,主要是仰賴手機運作;這種VR Box的效果有限,但價格相對便宜。另一種是需要搭配PC/遊戲主機的VR設備,資料處理由主機支援,因此能提供高性能與出色的使用體驗,不過價格相對較高。

第三種就是所謂的可攜式VR一體機,強調不需要搭配智慧型手機或PC/遊戲主機,可以獨立運作。雖然目前VR Box類產品佔據市場大宗,但隨著使用者對於VR體驗的要求日益提高,該類產品預期會在2018年之後就開始走下坡,而VR一體機和PC VR市場將會持續成長。

其中VR一體機市場預期會隨著相關技術的演進以及標準化出現大幅度成長,估計2020年出貨將會超過VR Box、達到1.3億台;這也是全志選擇從此類產品切入VR市場的主要原因。

目前VR一體機裝置存在體積大、笨重,以及機體發熱溫度高、使用會有暈眩感等等缺點,全志的H8vr解決方案號稱可藉由高整合度優勢,以最少量的週邊元件節省機體空間、減輕整機重量;在降低功耗和發熱方面,H8vr透過支援4K VR視訊硬體加速降低CPU、GPU負載,同時支援細分電源域管理,以3,000mA電池可支援近3小時的4K全景播放。

對於VR裝置使用者常抱怨的‘眩暈’問題,H8vr則以支援1000Hz頭部追蹤演算法來因應,將非同步時間扭曲(ATW)和前緩衝區渲染(FBR)最佳化加入全景視訊場景,同時支援OLED低視覺暫留(low persistence),可以將系統整體顯示延遲控制在20ms以內,因此降低顯示延遲和眩暈感。

目前看來,VR在軟體與硬體的發展都還只是初步階段,短期內還有許多困難尚待克服。除了上述的發熱、眩暈與笨重以外,石慶指出,「其他的挑戰還包括遊戲內容、OLED是否能大量供貨、充電管理、電池使用壽命到整個室內定位技術的設計等。」

然而,隨著產業鏈發展成熟,以及越來越多的業者投入,石慶樂觀看好硬體技術很快將會先準備就緒,而軟體方面也會在更多業者投入後陸續克服種種挑戰。他並預計,在目前的測試階段後,今年九月或第四季就會看到大量的VR遊戲上市,明年這一市場將會更成熟。