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VR/AR的3D传感和眼球追踪

作者:时间:2018-06-29来源:电子产品世界收藏

AR/VR的技术趋势是当前电子市场的典型:许多元器件变得越来越复杂,使得设备生产商需要分销商提供越来越多的建议 ── 库存中的 '设计入'(design-in) 的产品比例现在已经上升到70%。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201806/382499.htm

幸好除了拥有传统的宽线分销业务外,还是一个咨询合作伙伴,可以在经过验证的开发合作伙伴和组装商组成的完整生态系统中提供咨询服务。作为咨询合作伙伴曾经与全球AR/VR客户合作为这个迅速发展的行业定义了新颖和创新的解决方案,从而积累了丰富经验,这使得我们独具优势,可以协助中国的设计和开发团队。

进入边缘计算的时代

AR/VR的主要技术趋势是在“边缘”(收集数据的源头) ,而不是集中在云中进行数据处理和分析。这对于要迅速作出关键决策的分布式“边缘”设备(诸如自动驾驶汽车和物联网连接设备)十分有利。这些新型的自主或半自动“边缘”设备包括智能相机、可穿戴设备、机器人、无人机和AR/VR装置。

英特尔子公司Movidius专门开发机器和PC的视觉功能,其Myriad X视觉处理单元(VPU)配备了专用的神经计算引擎的SoC器件,用于支持边缘深度学习推理。

Myriad X的片上硬件模块专为高速低功耗地运行深度神经网络(DNN)而设计,英特尔声称这个深度神经网络加速器在用于DNN推断时可以实现每秒超过1万亿次计算。

英特尔通过儒卓力提供Myriad X作为用于自主设备平台的理想VPU,因为它体积小,而且具有很强的板载处理能力。

集成3D传感功能

另一个示例是英特尔的 RealSense™技术,它使开发人员能够将3D传感功能集成到设计中,可用于机器人和无人机到AR / VR和客户端应用。就像双眼视觉使人类能够在三维空间中看到世界一样,英特尔RealSense技术的目标就是使智能、交互式和自动化机器具有人类的3D感知能力。例如,RealSense 3D摄像头可以通过虚拟插件识别人脸并更改现场AR/VR显示的部分。

儒卓力提供各种型号的紧凑型英特尔RealSense摄像头,比如结合三个摄像头来作为一个1080p高清摄像头的型款,另外还有一个红外摄像头和一个红外激光投影仪,结合起来允许人眼感知深度并跟踪人体运动。

英特尔RealSense摄像头还集成了麦克风阵列。它的红外投影仪将红外线网格投射到场景上,而红外摄像机能够记录表面上的反射来计算深度信息并将其与2D摄像机录制结合起来,然后通过集成的麦克风阵列,便可以在周围空间定位声源并执行背景噪音消除。

英特尔RealSense技术带来了耳目一新的AR/VR设备互动,使得我们可以获得更自然、直观和身临其境的体验。

在集成3D感测中,儒卓力提供英特尔D400系列RealSense摄像头,这些摄像头的核心是突破性D4和Dm处理器,它们使用半全局匹配算法的定制型款,可以实现超过3600万深点/秒的计算速度,提供超过90fps的帧率,而且芯片封装尺寸只有6.3×6.3mm (这远远小于英特尔酷睿i7处理器),功耗低于22nW /深度点,并可搜索128个不同点。其目标是使计算机立体视觉达到嵌入小型消费电子设备如手机、无人机、机器人和AR/VR应用等所需的性能水平(包括功率、散热、分辨率、帧速率、尺寸、成本等)。

带有多个LED的眼动追踪

另一个技术趋势是眼动追踪系统,它带有多个用来照射用户眼睛的红外LED,并通过传感器捕获反射回来的光,从而计算用户瞳孔的位置和凝视的方向,将这项技术融入AR/VR头戴式装置需要非常紧凑的红外LED,足够小以嵌入目镜周围的部份。

例如,儒卓力产品组合中包括欧司朗光电半导体的SFH4055,它基于成熟的Firefly平台,广泛用于可见光谱的LED,其占位面积仅为1.0×0.325×0.55mm,而发射器的波长为850 nm,主要针对AR/VR装置中的眼动追踪系统。

激光三维感测

垂直腔表面发射激光器(VCSEL)是一种激光二极管,具有能够垂直发射光的单片激光谐振器,有别于在芯片边缘处射出光的边缘发射激光二极管。

儒卓力提供的VCSEL具有体积小、能耗低和可靠性高的优点,因而可用于各种应用。一般而言,VCSEL理想用于在高速调制方面有优势的所有应用。

VCSEL的制造成本率和可靠性均十分出色,因而在移动和消费电子产品中的使用增加;不少AR/VR解决方案亦集成了基于VCSEL的3D感测,比如智能眼镜。

解决方案

作为电子元器件的全球分销商,儒卓力提供了一系列面向AR/VR应用的解决方案,包括“自由度”(DoF)运动传感器。

例如,意法半导体的LSM303DTR是一款6轴电子罗盘LGA-16表面贴装器件(SMD),这款超小型高性能电子罗盘包含3D加速计和3D磁力计模块。

该系统可以配置为生成自由落体、运动检测和磁场检测的中断信号,而中断发生器的阈值和时序可由最终用户编程。

它的应用包括显示屏方向(例如翻转智能手机显示屏)、冲击侦测和记录,以及振动监控和补偿——还有游戏和AR/VR输入设备。

Bosch Sensortec公司的BMI160是一款惯性测量单元(IMU),采用最先进的低g 3D加速度计和3轴陀螺仪,它专为手机、平板电脑、可穿戴设备、遥控器、游戏控制器、玩具和头戴式显示器(HMD)中的低功耗、高精度6轴和9轴应用而设计,包括AR/VR 头显。

Bosch Sensortec还为AR/VR应用提供带有MEMS传感器支持的运动和环境感应。例如,基于MEMS的BHI160是一款集成3轴陀螺仪和3轴加速度计的小型低功耗智能传感器集线器,其内部的Bosch Sensortec Fuser内核运行传感器融合软件,可实现高度优化的传感器数据处理。它有一个辅助接口可以连接3轴磁力计。BHI160能够完全实现9度“自由度”数据融合,提供高度精确的3D定位,包括四元数和欧拉角。

Wi-Fi无线网卡

一些设计师正在摆脱通常通过HDMI电缆来连接高性能PC的“束缚式”AR/VR头显,因为对于希望使用“自由度”传感器在紧邻环境中进行运动控制的用户来说,这些束缚设置让他们受到很大限制。虽然一些开发商正在尝试专有的无线解决方案,但许多其它开发商寄望于Wi-Fi,尤其是802.11ac (5 GHz)和802.11ad (60 GHz)等更新标准的优势。

在儒卓力提供的Wi-Fi卡中,内置英特尔Wireless-AC-technology(802.11ac)的设备可提供高达三倍的数据速率和更好的网络覆盖范围,与其它Wi-Fi解决方案相比,它还可以将更多设备连接到一个网络。

支持802.11ac的卡提供更快的速度 ── 它们的速度快了六倍,能够同时传输多个蓝光质量视频、Netflix电影和YouTube视频。

它们还提供高达三倍的容量,能够处理更多用户、更多设备、更高质量的视频和更大的下载量。

它们还提供更多的覆盖范围,在距离Wi-Fi接入点较远的位置具有更好的速度和可靠性,允许用户在更大范围保持连接。

它们的这些优点还可带来更长的电池寿命。它们可以更快捷地完成数据传输,使得设备耗用的电力减少,并且其电池的续航时间更长。

除了这些802.11a/b/g/n/ac卡之外,英特尔还提供802.11ad Tri-Band解决方案,可配合英特尔Wireless GigabitSink Module和Wireless Gigabit Antenna Module两种模块,可用于无线对接和外设访问以及设备到设备通信,以期实现与有线网络相当的用户体验。

儒卓力通过便利和高效的电子商务平台Rutronik24.com完善了其产品分销和增值服务,它的创新功能包括智能搜索功能、允许客户通过上传BOM下订单、全面的PCN数据库、详细的产品信息以及产品经理联系信息,以及客户所有订单、报价和合同的概览,并实时跟踪采购流程,可帮助开发人员选择和购买部件。


全面的一站式服务使得客户受益于缩短的开发时间和更低的成本,从而缩短了上市时间,实现更快的创新速度。



关键词: VR/AR 儒卓力

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