VR能为电子产业再造辉煌

2025-04-11上海AR开发专家

• “虚拟实境”(Virtuality Reality；VR)延续年初CES与MWC炒热的话题，再度成为今年台北国际电脑展(Computex2016)最吸睛的亮点，从各种VR应用产品百花齐放、VR体验展区大排长龙，以及围绕着内容与硬体平台展开的异业合作布局，在在宣告着VR元年的来临。
  预计再过不久，市场上就可以看到搭载强大处理器、4K萤幕与超低延迟的
  VR手机
  、VR头戴式装置、
  VR游戏
  背包以及各种支援VR功能的游戏陆续推出。随着VR应用迅速崛起，并预计将在2020年销售成长上看1.1亿台(VR+AR)，为整个产业链上下游业者都带来了商机。
  无论是市场逐渐饱和的手机领域还是成长日趋萎缩的PC产业，都想藉由VR再次成功出击或取得翻身的机会。然而，目前在内容、供应链以及软、硬体技术上仍存在限制的VR，可能为行动或PC产业再造辉煌吗？
  硬体业者携手创客团队提供降落伞VR体验，现场大排长龙
  为手机业者再创新生机
  就在Computex的前一天，ARM抢先发表专为高阶智慧型手机微处理器与应用处理器而设计的Cortex A73 CPU核心以及升级的Mali G71 GPU，期望为手机带来更流畅的行动VR体验，并进一步为手机制造商带来新的成长机会。
  随着智慧型手机市场成长放缓，全球多个手机市场逐渐趋于饱和，手机制造商正致力于找到一个推动消费者换机或升级手机的理由。另一方面，为了在竞争的智慧型手机市场持续保有一席之地，手机制造商也必须提升其旗舰级手机设计至更高的层次——而VR就具备了这样的特点。
  当今的旗舰级智慧型手机虽然都有能力提供VR体验，但却存在着延迟、互动性与解析度方面的诸多限制。如果VR要能成为多媒体体验的新方式，就意味着它需要更强大的晶片。因此，就像Google为Android阵营开发的
  Daydream
  规格一样，ARM在此时推出新的核心架构，预计将有助于手机制造商打造VR ready的智慧型手机。
  根据ARM执行长Simon Segars表示，随着用户对于手机上的VR、高解析度、低功耗、低延迟显示与高更新率等性能要求不断提高，藉由A73带来较上一代核心更高30%的性能与低功耗优势，可望为行动VR的“持续性能实现最佳化”。此外，新的Mali也为VR手机带来更高50%的性能以及降低20%的功耗。
  ARM表示目前已经与三星(Samsung)、联发科(MediaTek)与海思(HiSilicon)等业者共同展开下一代VR手机的合作了，期望在不久之后，搭载强大处理器、4K萤幕以及超低延迟能成为高阶手机的标准规格。
  带动PC换机需求
  另一方面，看好VR可望带动PC产业的换机需求，包括PC电脑、CPU晶片、GPU绘图卡等业界巨擘也在今年的Computex竞相展示最新产品，并联手系统业者与设备制造商合作夥伴发布VR应用，迎接这一波新科技革命。
  微软(Microsoft)宣布将为第三方开发人员启动Windows Holographic平台，实现该公司所谓的“混合实境”(Mixed Reality)愿景。NVIDIA展示透过新一代Pascal架构GeForce GTX1080绘图卡的PC，以及其驱动HTC和
  Oculus
  VR头戴装置带来的VR体验。AMD则在Computex期间推出Polaris架构Radeon RX系列显示卡产品策略，在各种不同价位区间带来连结高沉浸式的VR人机互动体验。
  NVIDIA透过Pascal架构GeForce GTX1080绘图卡的PC以及HTC和Oculus VR头戴装置，让参观者体验最新
  VR技术
  在今年Computex的主题演说中，英特尔(Intel)副总裁暨客户运算事业群总经理NavinShenoy除了强调二合一平板笔电(2 in 1)市场持续成长，也看好VR与电竞市场将为PC产业带来新的发展动能。英特尔并为此推出了Core i7处理器极致版(Extreme Edition)以及第七代处理器ApolloLake，强化高效能的运算体验。
  随着2015年起平板电脑整体市场下滑，以及2 in 1平板笔电、PC与平板在使用模式与产品型态间的界限模糊，2 in 1装置在许多应用上已经取代了平板。Navin Shenoy引用市调资料表示，“2 in 1装置在2015年的年成长率达到了40%，预期未来将持续成长。”而这也让英特尔开始调整产品开发蓝图，积极投入2 in 1装置以及VR与电竞等新型态的运算产品。
  目前的
  VR市场
  包括高阶的VRready游戏电脑与行动式游戏背包，以及入门级的一体式VR装置(可携式VR一体机)，英特尔计划同时进军这两个市场，目前也已经与多家CPE设备业者展开合作。英特尔中国区技术应用总监高宇解释，“VR背包由于不需以线缆连接电脑，更能实现灵活、可携以及沈浸式的体验；而VR一体机整合主板和头戴式装置，不需线缆连接手机或PC，系统设计更简捷。”
  英特尔的VR游戏背包采用Skylake平台，搭载Core i7核心。“为了满足移动性、重量与尺寸的要求，还必须考虑多种设计因素。例如VR背包本身的重量必须在2.5公斤以内。除了背包内建的小电池外，还必须加装3-4颗100W/h单位的电池，以提供更长的游戏时间。此外，VR头戴式装置与背包之间采用了最新USB-C线缆连接，实现电源、资料、显示影像与视讯的传输。”
  另外，基于英特尔的VR一体机采用CherryTrailCPU平台与RealSens技术，提供强大的CPU/GPU处理能力与低功耗，并搭配软体最佳化与硬体结构与设计，带来较佳的用户体验。
  软、硬体挑战尚待克服
  首家采用英特尔平台打造VR产品的是来自中国的亿境虚拟现实技术公司(EmdoorVR)，该公司与英特尔联手在今年的Computex上发表VR一体机与战术背包——FirePack。
  英特尔与亿境联手推出VR战术背包（来源：EmdoorVR）
  “上半年的主要应用在于视讯与小游戏，这意味着用户会持续使用超过90分钟，因此不能做的太沈重，”EmdoorVR总经理石庆表示，亿境的VR一体机配置英特尔CherryTrail平台，并采用头戴式显示器与运算主机分离的设计，带来了诸多差异化优势，例如，“头戴显示器的重量仅230g，电池放在遥控器可离头部较远，提高100%的安全系数；分离式设计还使其得以装载更大容量的电池，并因为无散热压力而使性能提升，同时解决了陀螺仪温飘的问题。”
  EmdoorVR的战术背包FirePack也正式亮相。配戴这款产品的用户胸前外接三防平板，可即时显示游戏状态并可对其进行控制，背部电池包设计为可拆卸，克服了大型游戏战术背包的电池耗电量挑战。石庆并强调，亿境目前的战术背包VR还只是一个原型，预计在实际产品开发时将导入16或14nm先进制程GPU，提升至更好的使用体验与电池寿命。
  而另一家来自中国的晶片设计业者全志(Allwinner)，则是藉由提供平台化解决方案抢攻VR市场商机；该公司在Computex上正式发表针对VR一体机应用所开发的H8vr解决方案，诉求“低发热、无眩晕、极轻小”等特色。
  全志的VR一体机解决方案号称可实现“低发热、无眩晕、极轻小”的产品
  全志科技虚拟实境产品经理陈华峰表示，目前VR设备主要有三大类：一是需要搭配智慧型手机使用的VR Box (例如三星的Gear VR)，产品结构简单、本身不需要搭配处理器，主要是仰赖手机运作；这种VR Box的效果有限，但价格相对便宜。另一种是需要搭配PC/游戏主机的VR设备，资料处理由主机支援，因此能提供高性能与出色的使用体验，不过价格相对较高。
  第三种就是所谓的可携式VR一体机，强调不需要搭配智慧型手机或PC/游戏主机，可以独立运作。虽然目前VR Box类产品占据市场大宗，但随着使用者对于VR体验的要求日益提高，该类产品预期会在2018年之后就开始走下坡，而VR一体机和PC VR市场将会持续成长。
  其中VR一体机市场预期会随着相关技术的演进以及标准化出现大幅度成长，估计2020年出货将会超过VR Box、达到1.3亿台；这也是全志选择从此类产品切入VR市场的主要原因。
  目前VR一体机装置存在体积大、笨重，以及机体发热温度高、使用会有晕眩感等等缺点，全志的H8vr解决方案号称可藉由高整合度优势，以最少量的周边元件节省机体空间、减轻整机重量；在降低功耗和发热方面，H8vr透过支援4K VR视讯硬体加速降低CPU、GPU负载，同时支援细分电源域管理，以3,000mA电池可支援近3小时的4K全景播放。
  对于VR装置使用者常抱怨的‘眩晕’问题，H8vr则以支援1000Hz头部追踪演算法来因应，将非同步时间扭曲(ATW)和前缓冲区渲染(FBR)最佳化加入全景视讯场景，同时支援OLED低视觉暂留(low persistence)，可以将系统整体显示延迟控制在20ms以内，因此降低显示延迟和眩晕感。
  目前看来，VR在软体与硬体的发展都还只是初步阶段，短期内还有许多困难尚待克服。除了上述的发热、眩晕与笨重以外，石庆指出，“其他的挑战还包括游戏内容、OLED是否能大量供货、充电管理、电池使用寿命到整个室内定位技术的设计等。”
  然而，随着产业链发展成熟，以及越来越多的业者投入，石庆乐观看好硬体技术很快将会先准备就绪，而软体方面也会在更多业者投入后陆续克服种种挑战。他并预计，在目前的测试阶段后，今年九月或第四季就会看到大量的VR游戏上市，明年这一市场将会更成熟。