电影描绘未来VR情境引发热议，厂商亦加紧VR技术布局

作者 / 蔡卓邵  集邦拓墣产业研究院 穿戴装置分析师(台湾)

　　蔡卓卲，集邦拓墣产业研究院研究副理，从事消费电子趋势研究，范畴从影像领域的数位相机到相机模块、游戏机到体感语音等人机互动技术，以及具备未来发展性的各类穿戴式装置与AR/VR产品。

摘要：随着《头号玩家》的热映，VR再次成为热点话题。分析了VR技术面临的技术困境及厂商做出的布局。

　　VR(虚拟现实)整体市场的发展放缓，虽然2017和2018年一般VR装置与独立VR装置的整体出货量持续在增长，但是并未出现厂商所期待以倍增的速率快速增长，所以也导致厂商在VR产业的计划脚步放缓，大多转为观望的态度。但另一方面由史蒂文•斯皮尔伯格(Steven Allan Spielberg)所执导以VR情境为题材的电影《头号玩家》(Ready Player One)，则在全球创下超过5亿美元的票房收入，引发另一波VR议题。

　　《头号玩家》会如此吸引消费者的其中一个因素在于，电影场景内所描绘的各种科技并非那么遥不可及，包括头戴VR装置进入VR社群、无人机送货等，看起来皆像距离今日的科技发展只有一步之遥，也会让观众期待这些产品与场景能在未来十多年内问世，而这些技术应用发展也的确是现在不少厂商所投入开发的方向。在电影内不时都能看到主要角色使用VR装置，也能看到大街小巷中充满VR玩家的场景，虽然有些情境的描绘略嫌夸大，但其中也包含了五个重要的技术发展，分别是无线传输、环境感知、体感操控、感知回馈以及虚拟社区。

　　在《头号玩家》所出现的VR装置虽然外观和现在的产品很相似，却能独立运行、直接连上网络，其中无线传输技术就扮演了很重要的角色。目前一般VR装置由于内部并没有足够的运算效能，主要的运算和绘图渲染还是得由PC来完成，因此对无线传输的需求会较高，才能达到低延迟的效果。也因此，Intel和Qualcomm积极投入60 GHz的 WiGig方案，其中Intel携手DisplayLink找到HTC作为合作伙伴，而Qualcomm则与IMR合作推出解决方案。至于独立VR装置，虽然看似很需要连网功能，但由于考虑到电池续航力，反而现在不容易出现搭载4G/5G的产品，主要会采用以Wi-Fi先下载文件到装置端再运行，而非实时串流运作的模式。而为了达到电影场景中能独立运行且连接上网的VR装置，无线传输技术势必往5G/6G的方向发展，但传输功能带来的产品价格提高、传输速度带来的延迟感以及电力消耗的增加皆是现在无线传输技术所需面临的挑战，因此距离完全独立连网的VR装置出现，还需要一段不短的时间。

　　当能随时随地进入VR世界时，如何不撞到其他人或物体的环境感知技术也成为VR产业发展的重要一环。虽然HTC Vive的Lighthouse和Oculus Rift的Constellation也能感测环境，但是只限定在固定区域，因此Microsoft所提出的Inside-Out Tracking就成为独立VR装置上环境感知技术发展的方向。Inside-Out Tracking透过内部的MEMS组件来感测装置的位移，再以相机模块拍摄到的影像进行环境分析辨识，甚至可以进一步建立周遭的环境地图;至于Qualcomm也同样提出了类似的解决方案，在Snapdragon 845上支持6DOF定位以及SLAM(Simultaneous localization and mapping)。不过Inside-Out Tracking虽然能不限定场所进行环境感知，但是对于运算效能与耗电量的需求都会提升，所以目前VR装置本身的性能会限制住环境感知技术的发展。

　　而要达到身历其境的沉浸感，除了惊艳的VR影像之外，还需要自然的体感操作，才会让使用者置身虚拟世界时能如同真实中般行动。影响体感操作选择最主要的因素包括成本和精细度这两点，现在最普遍透过控制器来进行操作即是基于成本的考虑，但是无法做到细部肢体感知，并且误差也较大;而逐渐出现透过相机模块的手势辨识、3D肢体感测虽然可以让使用者更加自由的操作，但是若要具备高精确度，则硬件的性能需求和成本则会较高。因此在《头号玩家》中出现的则是折衷方案，透过具备传感器的手套来感测肢体动作以达到自然操作的效果。而这类的装置并非什么未来科技的产品，事实上现今不少电影、游戏的制作也是让演员穿上具备传感器的衣服、手套、鞋子等衣物，将演出的动作记录下来，再透过后制化身为虚拟人物，只是因为这类的装置价格比起体感控制器更高，一般消费者目前比较不会有购买意愿，因此才会比较不常见。

　　除了VR影像之外，消费者也会希望在虚拟现实中有更多感知的回馈，所以近年来才会许多的4D电影出现，而《头号玩家》的主角也花费了高价购买了体感衣，就是希望有更好的感知回馈。因此，感知回馈也成为VR产业发展的一个重要课题，目前主要会针对感知震动的巴齐尼氏小体(Pacinian Corpuscles)和斯纳氏小体( Meissner's Corpuscles)、感知力度的梅克尔细胞(Merkel Cell)和活化肌梭(Muscle Spindle)、以及感知温度的自由神经末端(FNE)这三方面着手，以模拟出完整的感知回馈。包括Teslasuit就在2018年CES上展出体感衣，通过肌肉电脉冲的刺激来模拟人体触感和温度、TEGWAY利用薄型弹性热电薄部件装置(Thermo-electric device)迅速改变温度，来产生不同的冷热感以及痛觉的模拟、VAQSO VR则是以磁吸式装置吸附在VR装置前端下方，透过蓝牙与装置连接，可以提供一些特定的气味给消费者。不过目前感知回馈的装置仍有体积与硬件成本的问题存在，导致要应用在消费端还有一定的难度，短时间内在VR场域所提供的特定VR应用会比较有可能采用。

　　最后除了硬件技术方面，软件应用也是VR产业发展的关键，就如同《头号玩家》中的虚拟世界“绿洲”(OASIS)，提供消费者一个能满足各种需求的社群平台，才能够吸引消费者购买并使用VR装置。这也是为何Facebook会收购Oculus积极布局VR市场，而HTC会去投资VRChat的原因，但是要发展出一个能吸引消费者的VR应用内容和平台会需要很长的时间与庞大的资源投入，因此除了VR硬件的开发之外，VR厂商更多的心思则会放在这部分的投入。

　　所以，虽然《头号玩家》中的场景看起来指日可待，但很多产品和技术还需要一段时间来发展，并且价格的提高也需要更多的功能服务和时间让消费者习惯这些VR应用来增加购买意愿，所以才导致VR市场很难快速起飞，还处在厂商的投入发展期。目前的VR厂商除Sony依旧专注在游戏机端的VR市场外，还是以HTC和Facebook旗下的Oculus为主要的竞争者，而接下来的重心将持续锁定独立VR装置，包括透过低阶的独立VR装置以较低的价格、具整合性且更好的VR体验，以此取代过往的行动VR装置，成为入门款的VR产品;以及高端的独立VR产品，先以社群功能、轻度影音以及网络服务等应用为主要的市场目标，并建立新的应用服务平台，提高消费者对VR产品的购买与使用意愿，才能让VR产业继续往前发展。

　　参考文献：

　　[1]蔡卓邵.VR将在年末加温，明年聚焦VR一体机[J].电子产品世界，2017(9)：11-13

　　本文来源于《电子产品世界》2018年第7期第7页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。