科技大廠爭相攻入VR領域,隨著Oculus Rift、HTC Vive相繼上市,VR進入消費性應用新紀元。TrendForce旗下拓墣產業研究所預估2016年穿戴裝置總數量將達1.05億台,其中900萬台為VR裝置。

VR率先以遊戲為切入的應用場域,提供玩家新穎的遊戲體驗,VR裝置對硬體規格要求程度高,並以GPU效能、無線通訊傳輸速度及感測數據運算為三大發展關鍵。拓墣產業分析師陳穎書表示,目前VR產品大致分為三類,行動VR (Mobile VR)、頭戴式VR和獨立VR (Stand-Alone VR)。

行動VR只要將智慧型手機裝進VR外殼中,就可經手機體驗虛擬實境場景,其服務內容以觀看為主,如三星的Gear VR等。頭戴式VR則為一頭戴式顯示器(Head-Mounted Display,HMD),輔以把手或手套,藉連接電腦進行虛擬實境運算,如HTC Vive、Oculus Rift、Sony PS VR等。

此外獨立VR則指不需額外設備就能獨立運作的VR裝置,其效果與成本會依零組件的不同有很大差距。目前頭戴式VR皆為有線設計,待無線傳輸、電池技術更趨完善,拓墣預估2017年後頭戴式VR無線化才會逐漸發酵。

VR硬體發展三大關鍵如下:

高效能GPU提升畫面精緻度與遊戲舒適度

VR對畫面運算和處理的要求極高,GPU是VR裝置中最關鍵之零組件,其運算能力優劣對處理畫面的即時渲染(Real-time Rendering)有決定性影響。此外,在VR遊戲進行中,因畫面延遲(Latency)而造成的暈眩感為首要排除的問題。

陳穎書表示,顯示器更新率(Refresh Rate)與GPU運算能力愈高,愈可有效降低畫面延遲(低於20毫秒)並提升VR體驗的舒適感,因此GPU之架構與硬體規格高低,便成為畫面運作、使用者互動體驗的重要指標。

寄望802.11ad技術解決方案,頭戴裝置無線化成趨勢

目前VR頭戴式顯示器皆以有線方式接至後端電腦,僅手把為無線設計,仍存在不慎拉扯、動作受限等缺點。未來VR頭戴裝置若成功無線化,在技術、成本效益許可下勢必成為使用者首選。

陳穎書指出,VR頭戴裝置無線化的實現採用802.11ad技術解決方案之可行性較高,然其仍處研發階段,預計頭戴式顯示器無線化還需1~2年後才會逐漸發酵。802.11ad頻寬大小雖足夠,延遲時間卻仍達100毫秒,暫無法合乎VR要求。美國晶片商Nitero已宣布將在2016下半年推出相關的60GHz無線VR產品,屆時值得關注其畫面延遲表現。

感測元件需求強,仰賴軟硬體整合

實現VR體驗所需感測之行為可分為兩類,分別為定位感測和動作感測。定位感測器以紅外光感測器為主,動作感測器則以加速度計、陀螺儀和磁力計為主,其中動作感測器之供貨廠商為意法半導體、Invensas、博世(Bosch)等。

陳穎書指出,感測資訊的蒐集需與後端軟體運算配合,在決定設置感測器的數量多寡時,應於感測資訊最大化與避免資訊相互干擾之間取得平衡。