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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

313期2017年11月號

出版日期:2017/11/15

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軟硬技術到位 VR正蓄勢待發

口述/HTC VR新技術部門副總經理 鮑永哲 整理/劉麗惠 圖片提供/工研院

近年來虛擬實境(VR)蔚為風潮,軟硬體與內容也持續到位。HTC VR新技術部門副總經理鮑永哲就現階段VR硬體與軟體技術的發展提出看法,為台灣迎向VR大時代,點出關鍵方向。

機器人、區塊鏈、生物科技、虛擬實境等新科技快速演進,引領世界進入一個新的臨界點,也為氣候變遷、網路安全、老齡化等問題,帶來新的解決方案。值此科技翻轉與新社會議題交替的關鍵時刻,人類必須結合不同科技,以虛實整合為智慧應用,提供更好的使用者體驗,才能加速迎接新時代的來臨。在這段過程中,虛擬實境(VR)無疑是眾多新科技體驗中,最關鍵的技術之一。

VR市場漸趨成熟 消費者接受度提升


VR技術雖早在1960年代就已出現,但是當時陰極射線管(CRT)頭盔過重、解析度又差,難進入商業應用。過去50年來,一直有廠商推出VR相關裝置,只是產品仍不夠成熟,直到2013年,才開始出現可用性高的消費性VR裝置,這才讓VR重返聚光燈下。

VR走向商用化,絕非單一公司的功勞,而是由一整個產業鏈共同促成。從 Intel 的CPU運算能力,到 AMD、輝達(NVIDIA)圖形運算晶片技術的到位,始能提供消費者逼真且真實的體驗;顯示技術方面,主動有機發光二極體(AMOLED)技術逐漸成熟,其具備低延遲、高解析度、高亮度等特性,提供VR更好的虛擬顯示情境。

此外,追蹤定位系統的精確度提升,帶給使用者相對穩定的視覺感受,進而在虛擬空間享受宛如真實的內容;內容開發上,隨著開發工具的演進,設計與內容創意者不用再把時間花在編寫程式上,而是發揮創意,打造出更多精彩內容吸引用戶;再加上相機與錄影機的解析度逐年提升、價格也降至普羅大眾皆能採用,都是加速VR在市場竄起的關鍵。

VR技術已逐漸被重視及廣泛應用,將成為未來科技嶄新領域。
VR技術已逐漸被重視及廣泛應用,將成為未來科技嶄新領域。

三類VR裝置 PC Base最具潛力


一個產業的成熟,有賴終端產品的問世。HTC看準VR科技的無限潛力,也以自身在手機領域發展十多年的經驗,成立VR新事業部門,全面投入發展VR。推出VR裝置Vive,與Sony的PlayStation及Oculus的Rift一同競逐市場,為VR市場打開知名度,VR產業因此加速受到重視,進而帶入投資者(VC)、開發者與消費者,逐漸形成VR生態系。

自2013年VR文藝復興至今,四年多來VR科技與應用也持續往前推進,但是距離產業起飛期,仍然還有一段距離。可以預期,未來三到五年,智慧型手機作為主流智慧終端的趨勢,仍不會被取代,但由於智慧型手機市場已經接近成熟,許多廠商視VR為下一個重要的科技應用,積極為VR現有技術瓶頸尋求突破之道。

談起VR技術的突破,可以分成硬體裝置、軟體與內容三大部分。硬體裝置方面,現有VR裝置大抵分為三類,第一類是以PC平台的VR裝置(PC base),由於PC主機所搭載CPU與GPU的運算能力較強,模擬形成的世界也較逼真,HTC Vive屬之;第二類是行動式VR,受限於行動裝置的CPU、GPU運算能力,行動VR強調便利性;還有一類是獨立運作(Stand-Alone),無須連結電腦或手機的VR頭盔,其功能與應用介於PC VR裝置與行動VR裝置兩者之間。

VR技術焦點 追求極致真實


HTC之所以首先切入PC型VR,關鍵在於PC能做到最好的互動模式(Interactive Mode),達到最佳的沈浸感。在HTC Vive開發的過程中,我們發現人類的眼睛非常靈敏,使用者戴上頭盔之後,要感到絕對真實、逼真,延遲不能太長,必須擁有夠強大的GPU、CPU,才能降低延遲,讓影像逼真且不會令使用者感到暈眩。

要達到最佳使用者體驗,影像的完美「疊合」,也非常重要,但是現在的VR應用,都是在控制條件之下的疊合,未來必須發展到使用者視角的疊合,讓使用者不管移動到哪一個位置,看到的都是最佳疊合影像,才能讓使用者體驗更臻完美,受到更多使用者的喜愛。

VR要充分擬真,最後一步就是拿掉螢幕。我對VR的定義與想像是:使用者戴上VR頭盔,四周全黑,由主機為使用者形成新的世界,如此使用者便可穿越時間與空間,進入任何地方,但是由於現在VR的應用還需要一個螢幕,因此整個應用情境仍然無法達到不需要螢幕的完美狀態。為此,我們已經發展出空間定位(Room Scale)技術,幫助使用者更真實感受虛擬世界,相信自己真的在虛擬世界裡,此一技術可讓內容開發更具更彈性與更多的想像空間。

從各方資源大舉投入,以及相關技術的演進來看,VR成為未來主流科技應用,幾乎已經是科技產業的共識,只是目前仍然有許多技術有待克服,相信在整個生態系共同投入創新與研發資源之下,VR時代的全面來臨,指日可待。

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