“虚拟实境”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。
“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。
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