人工智慧(AI)機器人的出現，早已為人們帶來相當程度的好處，不過目前依舊難以執行價值判斷的行動，透過虛擬實境(VR)的穿戴裝置，將有助於AI蒐集貼身數據資料，作為判斷情感的利器，打造「開心」的生活環境。
以目前來說，生活環境的數據採集，只能蒐集一些實體的數據資料，無法辨別使用者的情緒。如今透過穿戴式VR，可近距離感知人體生理反應狀況，並經由VR提供的畫面與使用者的心跳等資料比對，歸納使用者的情緒變化，進一步判斷當下情境和模擬情境，分析使用者的思考邏輯，作為評斷使用者喜怒哀樂的價值判斷基礎。
IHS消費性電子裝置資深分析師Jeff Lin表示，AI機器人協助人類執行許多事情，為精進機器人的功能，開發者正致力於打造強而有力的「頭腦」做演算，其中備受挑戰的地方在於機器人的價值判斷。舉例來說，當車輛行駛過程中，面對前方有位行人，而旁邊則是斷崖，該如何抉擇行進路線，價值判斷蒐集是一大挑戰。
透過VR裝置，採集不同使用者喜怒哀樂與思考邏輯作為基礎，將這些資料集結起來並上傳至雲端，可差異化不同情境下的選擇，做為上述汽車行駛案例的判斷標準，甚至提供車輛反向思考的功能。
科技的發展就是為了替人類帶來便利的生活，並打造開心的生活環境。而如何有效維持開心的生活，前提就是必須懂得何謂「開心」。而這也是VR為何這麼重要的原因，因為VR有可能成為將來蒐集人類喜怒哀樂五感的貼身工具。
加快VR發展 暈眩問題待解決
就此而言，如何促進VR大舉普及到市場，讓使用者更加願意戴上並使用它就成了關鍵要素。迎面而來的第一個課題在於解決使用VR的頭暈症狀。
VR的基本概念整體來說就是全人的感官總和，所謂感官又分成前庭覺、視覺與本體覺，這三種感知在頭腦裡面形成共同視覺整合。
前庭覺源自人體中耳半規管的一個前庭器官，這東西就像是工業上的九軸陀螺儀，會感測移動性。例如，人體在一台行進中的車上閱讀，書本是靜止的，人體前庭器官傳送大腦沒有動的訊息，但事實上，人正隨著車輛的移動不停前進，故會出現運動頭暈(Motion Sickness)現象。換言之，當使用者看到正在雪崩的VR畫面，不過使用者卻依舊坐在椅子上，與人體本身學習的狀況背道而馳，將導致頭暈現象。
有鑑於此，提供良好的顯示螢幕的設計，將是VR裝置減緩頭暈的重要因素。根據Oculus調查，人在看顯示螢幕時，可接受的延遲時間在20ms內，故VR裝置的影像顯示處理時間僅有20ms。
以現階段而言，綜合VR裝置到個人電腦的運算處理流程(圖1)，預計已消耗約19ms，故Oculus Rift選用具備色彩飽和度高、視角寬廣、對比度高、無需背光源、更輕薄、使用溫度範圍廣、構造與製程較簡單及反應快的有機發光二極體(OLED)面板，作為頭戴式裝置的顯示螢幕。
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| 圖1 穿戴式VR裝置採用OLED運算流程圖 |
再者，為增進VR的影像品質，還需提高顯示畫素密度(ppi)。VR顯示會有桶形失真(Barrel Distortion)問題，導致30∼50%總體ppi下降，故VR顯示需要至少600ppi來解決影像損失的問題。
Jeff Lin分析，為彌補影像畫質不足的問題，現已有廠商透過眼動追蹤和圖像升級技術，克服OLED顯示器的ppi限制問題。同時，透過此技術無須採用價格高昂的ppi OLED顯示器即可實現。
Tobii歐亞業務副總裁Peter Tiberg表示，在整個VR產業中，最大挑戰在於裝置的圖形運算速度過慢，高解析度影像無法及時隨著使用者眼球移動而呈現，因此會產生不好的使用體驗。有鑑於此，業界正在熱烈討論名為Foviated Rendering的技術，其為一個算圖技術，會先計算眼睛觀看的位置，呈現相對應的影像，而其他地方的影像則維持模糊狀態，這種作法可大幅降低GPU的運算效能負擔，並提高使用者體驗。
建構VR身歷其境沉浸感
另一方面，除了改善暈眩問題之外，如何營造出身歷其境的臨場感也是各廠所追求的終極目標，透過腳踏實地營造出空間感、音效與更直覺式的人機互動方式，將協助相關供應鏈廠商打造驚人的臨場體驗。
一般而言，VR的體驗若只有眼睛所看到的一個視覺畫面，難以有更深入沉浸感。為有效加深VR身歷其境感覺，透過使用者「腳踏實地」所傳來的空間感，與眼睛看到的畫面結合在一起，可營造更真實的沉浸感。亦即使用者腳踏位置與感覺的空間要能相符。
其次，VR很重視數據輸出和輸入的問題。Jeff Lin談到，人的耳朵是非常敏感的，聲音反應速度會比畫面來得快上許多，因此在軟體設計時，影像畫面人從左邊過來，聲音則要從右邊過去，否則大腦會產生影音不同步的判斷。
最後，使用者一進入到VR世界中，方向感幾乎都不見了，即便雙手放在鍵盤上，也不知從何選擇，故VR需要透過遙控器輸入資料才得以互動，而語音也是其中之一的人機介面。
舉例來說，Oculus Rift、HTC Vive、Sony PS4三個平台，皆是透過遙控器或控制棒收集資料。以Oculus Rift來說，主要採用單鏡頭，當使用者旋轉超過45度時，右手臂就會遮蓋左手臂數據傳輸的訊號，故Oculus Rift設計是希望使用者坐在椅子上玩遊戲，其遊戲內容大多為戰鬥機或前向射擊等；相較之下，HTC Vive則是以對角方式呈現，故可支援360度旋轉，使用者可站著玩遊戲，享受旋轉的快感。
同時，Jeff Lin指出，如之前所述，站著使腳貼近地面，可更加容易體現出沉浸式的感受，而這也就是HTC Vive後續銷售狀況的表現高於Oculus Rift的主因。除此之外，軟體業者也發現，其支援360度旋轉的設計，在遊戲內容產製上，遊戲的攻擊可以多方面進攻，而非僅限於單畫面進攻。
VR商品輪番上陣 廠商布局策略大有不同
Jeff Lin談到，Sony推出PlayStationVR的用意，主要是希望可以促進新購PS4設備的動機，因為一台PlayStationVR只能對應到一台PS4，而兩人對戰就需要兩台PS4。PS4原理採用兩顆鏡頭，設計概念僅能支援90度旋轉，故在玩PS4的時候，敵人絕對不能超過90度範圍，例如賽車遊戲。不過，也由於PS4的主要使用空間在客廳，因此旋轉90度的範圍也已足夠。
另一方面，微星(MSI)於2016年發布背包式VR電腦。Jeff Lin透露，微星設計此產品的初衷，是為了美國槍枝製造商模擬士兵打仗的情況以開發槍枝設計，在因緣際會下，此背包設計與野外作戰的士兵背包重量相似，更有利於模擬槍枝射擊的情境。不過微星也希望進一步降低背包重量，為此積極朝向無線VR設計邁進。
Jeff Lin分析，目前60GHz的WiGig是VR無線化最有潛力的通訊標準。但就短期而言，還是會以有線的VR為主。
值得注意的是，Google開發VR相關產品的用意主要是為了賺取廣告營收。Jeff Lin認為，以Google角度的商業模式來看，更多的點擊量與網頁瀏覽，是Google的經濟來源。
基本上，以手機的瀏覽網頁的方式，若要置入廣告，大概只有頁面的上方與下方可供廣告商置放廣告；假如將來戴上VR，廣告可擺放的位置就可以更加多元，幾乎上下左右都可以播放廣告，假設前方在看螢幕，旁邊還可提供不同廣告欄位的播放。
因此Google的策略是先透過Cardboard來讓民眾了解甚麼是VR。只要有一個簡便的檢視器，就可以享受虛擬實境體驗，而且人人都有能力購買或自己動手製作。不過，若影像反應速度和運算能力不夠快速，使用Cardboard觀看會較容易有暈眩感。故後續Google又推出Daydream，將顯示器能力提升到OLED等級，希望延長穿戴時間，同時減低頭暈狀況，以增添推播的廣告量。
微軟攜手硬體設備商 串聯虛實世界
另一方面，微軟(Microsoft)的策略，是透過Microsoft HoloLens的Windows Holographic平台共同創造虛擬實境、擴增實境與混合實境裝置。微軟透過開放Windows Holographic供合作夥伴應用，分享其混合實境(MR)願景，一同打造混合實境世界，透過可彼此互動的裝置，改變人們工作、溝通、學習與玩樂的方式。
至2020年，全球虛擬實境裝置的市場預估將突破每年8,000萬台，商機無限。但從虛擬實境至擴增實境，目前裝置背後的技術雖有相關、卻不一致，裝置與體驗也無法串接，包括使用者介面、互動模式、輸入方法、週邊內容、應用情境各有不同，多數虛擬實境體驗無法搭配真人、實際物體或環境，因而產生創作與協作的障礙。
在混合實境的世界裡，裝置可提供的體驗遠超過虛擬世界。使用者只要戴著虛擬實境裝置，即可看著手操縱物體、加工一個掃瞄實體後的3D影像或是將現實世界內的另一個全像攝影的真人影像帶入虛擬世界，以利協同合作。在這個世界裡，無論身在哪裡，裝置可以繪製所在的空間、操縱數位內容也如同在現實世界中一樣簡單且自然。
現階段，微軟正與英特爾(Intel)、AMD、高通(Qualcomm)、宏達電、宏碁、華碩、戴爾(Dell)、Falcon Northwest、惠普(HP)、聯想與微星以及更多夥伴一起打造硬體生態體系，支援在Windows 10上的各種驚艷虛擬實境體驗。