自2016年開始,Virtual Reality(VR)相關硬件、軟件與解決方案成為市場熱門話題,從VR的呈現、內容制作硬件到對應的游戲、軟件正逐漸齊備,儼然已形成完整的VR產業價值鏈,發展態勢十分迅猛。
互動VR游戲的使用空間會較一般游戲更大,由于配戴頭戴顯示器后就看不到周遭空間,部分VR設備需搭配環境傳感器避免用戶超過缺省游戲范圍造成碰撞或跌倒傷害。
VR頭戴顯示器的實際成像為將原始圖象預先差異化處理制造視差效果,同時對光學透鏡可能產生的變形失真預先微調圖片曲面比例。
VR應用發燒 市場投資倍數成長
市調公司Digi capital在最新發表的分析資料,就能發現VR技術與應用市場的熱度,在2016年1——2月,以擴增實境(Augmented Reality;AR)和虛擬實境(VR)的投資額已達11億美元,相較2015年AR/VR技術應用全球投資額僅6.86億美元,其增長將近一倍,Digi capital更大膽預估,AR/VR的應用市場規模將在2020年達到1,500億美元。觀察2016年初迄今的市場投資會發現,以AR技術為基礎的Magic Leap新創業者,在2016年2月即獲得近8億美元的C輪融資,其余近3億美元大部分集中在AR/VR解決方案、制作服務、VR硬件裝置、其它應用服務等。
AR/VR應用市場中,游戲屬較主流的應用項目,而且游戲也是極度考驗硬件/軟件集成質量的應用項目,即便AR/VR市場持續蓄集爆發能量,但業界在開發能投放市場的VR產品時,仍多項關鍵瓶頸需突破,從市場、硬件、軟件、使用體驗各方面都會影響AR/VR產品的市場價值。
VR應用技術成熟 成本優化成為市場爆發點
就技術層面來看,虛擬實境并不是新技術,早在90年代就有相關技術與實作產品釋出,而無法進一步開發產品投放市場的關鍵,就在于VR硬件需求極高、關鍵的顯示技術在重點零件的成本過于高昂,導致VR技術早期僅能提供航天或是高階產業的VR應用為主,而且當時的顯示與播放處理設備亦過于龐大,無法提供簡易、低成本、游戲性高的用戶體驗。現今PC甚至是Mobile平臺,成本低廉、效能亦足以因應VR運算所需,關鍵的傳感器、顯示器、光學機構等成本大幅壓低,已略具發展進階應用潛力。
VR虛擬實境實際運行的原理,其實可以大略區分行動平臺與桌上型計算機平臺兩種應用形式檢視。在行動平臺架構的VR應用環境,基本上是運用智慧手機本身搭載的加速度計、陀螺儀、高分辨率顯示幕與嵌入式運算平臺,加上掛載行動裝置與光學透鏡組合而成的頭戴顯示器,即可建構成本相當低廉的VR娛樂環境,而Google在2014年Google I/O也針對VR需求釋出開源的Google CardBoard VR眼鏡系統,材料費大約僅新臺幣100元左右即可滿足最基本的VR頭戴顯示器設備需求。
至于桌上型的VR應用,則使用更精密、顯示效果更好的頭戴顯示器,透過桌上型計算機高速運算傳輸最佳化VR視覺模擬,讓呈現效果更接近真實、體驗表現更佳,但用戶仍需要透過各式電纜線為VR設備接上桌上型計算機,缺點是用戶在使用過程中,因為頭戴裝置采封閉式撥放營造更佳的視覺沉浸體驗,用戶雙眼受限制,自然在使用VR過程極容易因自己的動作導致線纜絆腳受傷,因此使用這類VR設備還要配置一名cable servant協助用戶不至于被纜線絆倒。
光學技術搭配進階傳感器 建構完整VR沉浸式應用體驗
而VR立體成像的原理,其實是利用雙眼的視差產生影像的立體感,至于VR系統的功能在于將影像分別處理成兩組略為不同的畫面,分別投放于左/右眼呈現,讓用戶的肉眼感受到如同立體視覺的視差效果進而體驗影像的深度感(景深),而為了讓極近距的顯示屏呈現影像的變形修正,在顯示畫面還會預先處理桶狀變形(Barrel distorTIon)的畫面優化,優化過影像可以恰好抵銷光學機構鏡片處理的圖象曲率,讓VR視覺更趨自然。
而進階的VR設備不光只讓圖象或是影像立體化,在系統進行播放或是成像的同時,頭戴顯示器同時可以偵測用戶的頭部動作,使用加速度計、陀螺儀等取得用戶擺頭或是上/下抬頭的動作與角度,同時實時改變場景的呈現視角,使用幾乎與用戶頭部動作實時變化的立體視角提供更擬真的VR應用沉浸體驗,達到身歷其境的視覺效果。VR播放設備除可產生逼真的視覺回饋外,更進階游戲用途的VR設備還結合了體感控制器或感測環境,還可在VR應用系統追加如手部、肢體動作追蹤感測,讓VR玩家可以進行更有趣的虛擬游戲互動。