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VR能为电子产业再造辉煌

2016年07月07日 12:35:2310260

“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?

VR能为电子产业再造辉煌 AR资讯 第1张

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。

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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。

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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。

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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。

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