影像晶片/演算軟體助臂力　虛擬實境邁入商用元年

1980年代即出現的虛擬實境(Virtual Reality, VR)頭戴式裝置，近年亦有諸多廠商投入開發，但卻一直苦於價格、技術等問題，無法成功打入市場，不過在品牌大廠如HTC、Oculus和Sony於2016年推出VR新品後，此情況可望有所變化(圖1)。

圖1 虛擬實境技術大躍進，2016年將成為其商用元年。

技術瓶頸突破 VR/AR邁入商用元年

根據國際數據資訊(IDC)研究指出，2016年VR與擴增實境(AR)可望改善技術限制，並突破過去應用不成熟等問題，進入商業化元年。

圖2 IDC個人電腦電腦週邊資深研究經理嚴蘭欣認為，使用者體驗與價格是虛擬實境能否成長關鍵。

IDC個人電腦/電腦週邊資深研究經理嚴蘭欣(圖2)表示，過去VR受限於裝置設計、技術成熟度及硬體價格等問題，在應用上會有危險、昂貴及不切實際等挑戰，導致過去雖有產品推出，但多未成功發展。不過，隨著VR技術提升，2016年可望見到一些大廠如HTC、Oculus和Sony推出相關產品。

嚴蘭欣進一步解釋，VR主要鎖定消費市場，比方像遊戲娛樂、藝術、教育等；AR則是融合虛擬與真實世界，並多專注於企業端市場，如汽車導航、倒車輔助和室內設計等；2016年可視為VR與AR應用爆發的元年，但該應用是否持續發展，則須考量使用者經驗、價格與使用情境內容等因素，能否符合消費者期待。

無獨有偶，對於VR的發展，資策會MIC日前公布2016年高科技產業十大趨勢，亦不約而同地指出VR將於2016年進入新里程碑，並可在消費市場看到三種型態的VR頭戴式裝置。

圖3 資策會MIC產業顧問兼主任張奇表示，虛擬實境生態系成形，2016年將是商用元年。

資策會MIC產業顧問兼主任張奇(圖3)表示，VR生態系成形，2016年將是商用元年。

張奇表示，眾家大廠積極布局VR軟硬體平台，因此VR產業生態圈逐漸成形，2016年會出現三種不同形式的VR裝置，譬如搭配手機的Samsung Gear VR2、搭配電腦的HTC Vive/Oculus Rift和搭配遊戲主機的Sony PlayStation。現階段，VR在消費市場的應用仍以遊戲、影音娛樂為主，而在商用市場則多為產品設計/展示如櫥窗陳列，以及醫學應用等，未來可望見到3D演唱會、虛擬博物館、房屋仲介等VR應用。

張奇進一步解釋，VR除了商用進度快，也會出現一些新技術，比方像演算法、眼球追蹤技術、影像顯示技術和畫面更新率等，但現今VR仍須克服新技術的挑戰；當前除了上述國際大廠開發VR外，中國廠商和一些台灣創投公司亦有投入該領域。

除品牌大廠磨拳擦掌外，半導體晶片商亦積極著墨此領域，並於近期推出新款晶片，藉以在VR商用元年搶進該市場。

英飛凌搶搭VR商機　 新3D影像感測器出擊

看好VR發展前景，英飛凌(Infineon)與德國pmd科技公司合力開發出專為行動裝置所設計的新一代三維(3D)影像感測器晶片REAL3，不僅尺寸、功耗較前一代大幅縮減，且每個像素皆使用一顆微鏡頭，可提高光學靈敏度，創造更真實的VR和AR實境影像體驗，預計將於2016年第一季開始量產。

據悉，REAL3包括RS1125C、 IRS1645C和IRS1615C系列產品，將於2016年國際消費性電子展(CES)展出，可實現極為真實的VR和AR遊戲體驗，遊戲玩家可透過頭戴式裝置，在遊戲中以雙手和生活環境互動，其餘應用還包括房間及物體的空間測量、室內導航，以及特殊相片效果的實作。

英飛凌指出，行動裝置大部分應用只需要38,000像素的解析度，因此新系列3D影像感測器晶片將之前的100,000像素矩陣按比例縮小規模，而其他功能區塊，例如晶片區域的類比/數位轉換器及效能範圍則經過最佳化，以進一步降低系統成本；且由於解析度降低，因此可搭配較微型且價格更實惠的光學鏡頭。

此外，REAL3系列具備更佳的光學靈敏度與更低耗電量，其光學像素靈敏度為前一代產品兩倍，代表僅需一半的發射光輸出，就能達到同等優異的測量水準。因此，行動裝置攝影機系統製造商不但可提供更符合成本效益的紅外線光，也能將攝影機系統的耗電量減半。同時，該系列產品內建電子裝置占用空間也相當小，可讓行動裝置具備迷你攝影機系統，測量3D深度資料，且迅速、寫實地偵測周遭環境。

此系列中的IRS1125C元件將於2016年第一季開始量產，較小型的IRS1645C和IRS1615C則預計於2016年第二季開始生產。這三款產品均以裸晶方式供應，提供較高的設計彈性，同時降低系統成本。

除英飛凌外，AMD則以高階旗艦顯示卡Radeon R9 Fury系列及LiquidVR虛擬視覺開發工具積極布局VR市場，而NVIDIA亦於日前推出新款Iray渲染軟體，來增進VR視覺效果。

Iray渲染軟體發威　VR視覺效果再突破

為提升設計效率及設計成品真實度，NVIDIA於近期宣布推出Iray渲染軟體，將採用插件(Plug-in)的方式，支援常用的設計軟體如Autodesk 3ds Max、Autodesk Maya進行擴充。Iray目前已於NVIDIA線上商店上架，而發展火熱的VR應用，也將透過此一渲染軟體，呈現更逼真的視覺效果。

圖4 NVIDIA專業視覺化事業部資深總監Sandeep Gupte表示，Iray結合了PBR技術，可設計出更逼真的視覺效果。

NVIDIA專業視覺化事業部資深總監Sandeep Gupte(圖4)表示，將產品呈現出如相片般的真實度，是所有設計者的目標；若想達成此一目標，光源與材料的結合十分關鍵。為此，Iray結合PBR(Physically Based Render)技術，並搭配材料定義語言(Material Definition Language, MDL)資料庫，使設計人員達成預期的成果，且讓設計工作更流暢。

據悉，PBR為依據真實世界的物理特性進行運算的渲染技術，能模擬真實環境中的光線狀況，依據光在不同材質、空間的折射與反射不同，讓電腦進行3D渲染時，使其所繪製的3D模型如同真實世界所見。同時，PBR還具備互動性，設計師可依自身所需，於設計時調整物體角度，以便檢視渲染結果，進而加快作業流程。

Gupte進一步指出，光線在不同表面材質進行折射和反射後，也會帶來不同的折射率和反射率，而造成視覺上不同的體驗。為能呈現更逼真的渲染成果，NVIDIA推出可支援Iray的MDL資料庫。

與此同時，NVIDIA也發表推出最新分散式渲染解決方案--Iray Server，以節省設計成本並將Iray應用擴展至行動裝置上。換言之，當企業端內建置成本有限，無法令每台工作站均配置高階繪圖卡硬體時，此時只須有一台工作站具備Iray Server，便可於該工作站的伺服器中進行Iray渲染設計，而與其連線的裝置，不須具備高效能的硬體規格即可進行渲染設計。因此，即便是一般的平板電腦、智慧型手機，都能連線至Iray伺服器執行渲染作業。

目前Iray已可普遍應用在遊戲、動畫、電影、物品或建築設計等圖像渲染應用，而近期熱門的VR，其視覺效果也將透過Iray再上一層樓，帶給消費者更佳的視覺體驗。