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全球VR行业技术标准及市场概况

字号+ 作者:大和有话说 来源:dahetalk 2018-06-13 08:37

随着电影《一级玩家》(Ready Player One)的上映,最近虚拟现实(Virtual Reality;简称VR)又再掀起了一波热潮。VR是利用计算机技术仿真出一个立体、拟真的3D空间,当使用者穿戴特殊显示设备(VR眼镜)后,彷佛就会身历其境,有种身处在现实的错觉



 
 
随着电影《一级玩家》(Ready Player One)的上映,最近虚拟现实(Virtual Reality;简称V R)又再掀起了一波热潮。V R是利用计算机技术仿真出一个立体、拟真的3D空间,当使用者穿戴特殊显示设备(V R眼镜)后,彷佛就会身历其境,有种身处在现实的错觉。
 
从手机、PC到一体式V R HMD
 
过去几年来,从Cardboard、手机V R、PC V R、到了以改善手机V R与PC V R缺点而生的一体式V R等头戴显示设备(Head Mounted Display;简称HMD),目前手机 V R 仍然是相对普及的 AR-VR-MR/' target='_blank'>VR HMD。
 
基本上,只要有配备了陀螺仪、加速度计和磁力计的手机,就能够侦测使用者头部动作,让使用者能够在虚拟世界中自由转动头部观看四周环境。然而,由于手机 VR 可达到的效果有限,以及使用过后的晕眩感,使得大众的接受度并不高。
 
相较于手机 V R 是以手机作为主机来输入影像,PC V R 则是以 PC 主机来输入影像,因此 PC V R 在内容处理、显示屏、头部动作感应等,都比手机 V R 来的优异。除了高阶输出及细致画面,且也更具沉浸式体验。
 
至于一体式V R,则是解决了PC V R有缆线绊脚、手机VR性能不佳的问题,让V R的运用可以脱离PC与手机而自成一格。但不论是以上哪种VR装置,降低用户晕眩感一直是各家V R HMD大厂努力的方向。
 
 全球VR技术三大标准
 
2016年底,Google、HTC、Samsung、Sony、Oculus、宏碁等六家公司宣布成立全球虚拟现实协会(Global Virtual Reality Association;GV RA)。该协会的任务就是制定“全球VR技术标准”,让更多的VR硬件和软件兼容。
 
全球虚拟现实协会也首次确立了VR产品三大关键技术标准,分别是低于20ms(毫秒;千分之一秒)延时、75Hz以上的刷新率及1kHz以上的陀螺仪刷新率,而这三大关键技术正是为了解决VR带给使用者的晕眩感。
 
延时低于20毫秒:
 
所谓V R的“延时”,指的是用户从头部运动开始,到相应画面显示在屏幕所花的时间。所以说,延时越短,V R使用者的体验就会越好,反之越差。
 
一般来说,从“用户头动”到出现“相应画面”大概会经过以下步骤:从传感器测得动作而输入数据;将采集到的数据经过过滤并通过缆线传输到主机、游戏引擎、显卡;最后用户在屏幕上看到相对应的画面。
 
研究指出,人类头部转动和视野回传的“延时”须低于20毫秒,否则身体感官和视觉将出现违和,就会让人有强烈的晕眩感。
 
 刷新率高于75Hz以上:
 
比起HMD的画质、可视角度,更重要的莫过于“画面刷新率”。画面刷新率的单位是以Hz表示,举例来说:60Hz就是指一秒内画面更新60次的意思。刷新率越高,就越能流畅地播放影片。
 
一般而言,刷新率越高,V R的延时越小,用户对VR的体验也会更好。如果HMD低于60Hz的刷新率,则屏幕不仅在延时的部分无法提升,用户体验也会极为糟糕且晕眩感强烈,因此也被业内定义为缺陷级VR产品。
 
目前看来,刷新率在75~90Hz区间的VR设备为入门级标准指标,高于90Hz的VR设备为中级V R产品。
 
陀螺仪刷新率高于1kHz以上:
 
V R HMD里的陀螺仪是用来定位的,可测得使用者头部转动的瞬间状态,让用户随意的在V R里,上下左右的四处张望。刷新率越高,延时越低,代表着用户在V R环境里的定位就越准确,各种动作的模拟也更加到位。
 
说个题外话,上头所说的陀螺仪定位是用来头部追踪,至于用户的位置追踪(Positional Tracking),则另有Outside-in tracking及Inside-out tracking等两种技术。只要在现实世界中走路移动,用户在VR的世界里也会同步移动。
 
Outside-in tracking目前比较主流,它是由外部的摄像头和发射器来捕捉和追踪用户的动作。目前的高端V R HMD大多采用的是这种定位追踪技术,因为效果较好、实现起来比较简单,包括HTC Vive(雷射扫描定位技术)、Oculus Rift(主动式红外光学定位技术)和PS V R(可见光定位技术)在内都是如此。
 
至于Inside-out tracking的技术门坎较高,它从用户自身为基点,扫描周围的环境,从而计算出用户在空间中的相对位置和运动轨迹。此方案最重要的技术之一为SLAM(simultaneous localization and mapping,同步定位与地图构建),目前像是Microsoft、Google、Oculus都正积极布局此技术。
 
V R HMD市场概况
 
我们在此简单比较一下Oculus、PS V R、HTC Vive的硬件规格及市场状况:
 
全球三大V R比较





 

 
虽然SONY在2016下半年才推出PS V R,但是以其优异的性能,迅速成为V R HMD市场的领导者,以2017年Q3的销售数据来看,若不计入Samsung Gear V R等手机VR产品,SONY拿下了全球49%的市占率,其次分别为Oculus(21%)、HTC Vive(16%)。
 
在V R HMD领域,Sony之所以能走到霸主地位,一是技术突破,二是游戏粉丝众多,三是定价适中。Sony在全球有4000~5000万家用游戏机用户,而且打的是低成本、低门坎铺市场的策略,所以受到许多游戏玩家的追捧。
 
 行业拐点何时出现?
 
根据拓墣产业研究院报告,2017 年全球 V R 装置出货达到 370 万台,预估 2018 年 V R 市场出货量将会成长到 500 万台。虽然V R产业趋势正向,但井喷式的成长似乎还没那么快。
 
最主要的原因除了V R HMD的晕眩感、散热等问题尚待解决外,V R内容端的不足也成为了目前VR市场发展的最大阻碍。现行消费市场端的VR应用仍以游戏、影音、直播等三大类型为主,但由于内容制作的成本较高,厂商多采观望阶段,
 
在这样的鸡生蛋、蛋生鸡的窘境下,预计最快到2019年,V R内容商才有机会实现盈利,而整个行业的拐点应该也是2020年后的事了。







 
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