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VR&AR硬件全解析报告

发布时间:2016-05-05 来源:中国自动化网 类型:产业分析 人浏览
关键字:

硬件 AR VR

导  读:

为了让大家更全面更深入的了解VR和AR硬件,小编特地跑去研究了今年年初高盛出的一篇关于VR/AR的报告,为大家梳理了以下信息,希望对你们有用哦~

为了让大家更全面更深入的了解VR和AR硬件,小编特地跑去研究了今年年初高盛出的一篇关于VR/AR的报告,为大家梳理了以下信息,希望对你们有用哦~

1、VR/AR硬件分类

目前比较常规VR/AR设备套组由以下4种组成:

1)头戴式显示设备;2)主机系统;3)追踪系统;4)控制器。

1)头戴式显示设备(HMD):这是大家最熟悉的,俗称虚拟现实眼镜,它是一种硬件设备,放在用户眼前,让用户看到AR或VR效果。比如三星Gear VR和Facebook Oculus Rift。

2)主机系统:主机系统是指为HMD提供各种功能保证的设备,比如智能手机、PC等。主机系统决定了HMD设备的智能化和自动化程度。目前的VR、AR厂商也非常乐于与主机系统厂商合作,比如Oculus与PC品牌厂商合作推出的“Ready PC Program”项目、华硕和Alienware的几款高端PC产品已经获得了Oculus的认证,可全面支持Oculus Rift。

3)追踪系统:追踪系统一般作为HMD的外设,当然也可以被整合到设备中去。一般包括内置传感器、陀螺仪和磁力计。追踪系统是通过捕捉用户运动来创造一种沉浸式的体验,比如你带着HMD设备抬头,那屏幕画面就可以通过接受追踪系统发送的信号把画面转化为天空。

4)控制器:一般作为手持设备出现,通过它可以让用户追踪自己的动作和手势。比如Oculus Touch、三星的Gear VR Rink。

2、HMD硬件组成

HMD硬件由显示屏、处理器、传感器、摄像机、无线、存储、电池、镜片组成。

1)显示屏:大多数HMD设备都有一至二块屏幕,主要用4K UHD或者更高的分辨率屏幕。分离式HMD设备屏幕多采用OLED,而整合式HMD用的是微投影技术。

分辨率:高分辨率的屏幕无意会强化VR/AR的体验感,因此UHD显示面板的市场需求在VR爆发后应该会有大幅增长。

OLED:OLED与LCD相比有更多的优势,比如刷新率更快,延迟度更低,这就保证用户不会在使用过程中晕屏。PlayStation VR和Facebook Oculus都采用的是OLED屏幕。

微投影技术:微投影在AR设备中是使用的最广泛的。Google glass采用的就是微投影技术,未来的AR设备也将广泛采用这项技术。因此,对于微投影模块厂商是一个新的机遇。

2)处理器:与拥有主机系统的分离式HMD不同,HMD整机是需要内置处理器的。特别是对于刷新率要求很高的VR/AR设备来说,高性能的CPU、GPU、HPU(全息处理器)显得格外重要。

3)传感器:传感器在HMD设备中的目的就是追踪用户眼部、头部的运动,将信息反馈给处理器,然后进行图像的刷新。它在VR/AR体验中是至关重要的,因为只有让延迟度降低,才能为用户提供真实的沉浸式的感觉。目前用于追踪动作的传感器包括:FOV深度传感器、摄像头、陀螺仪、加速计、磁力计和近距离传感器等。当前,每家VR硬件厂商都在使用自己的技术,索尼使用PlayStation摄像头作为定位追踪器,而Vive和Oculus也在使用自己的技术。

4)摄像机:一些HMD设备通过前置摄像头进行拍照、位置追踪和环境映射,另一些则采用内部摄像头来感知环境和周围目标。

5)无线连接:HMD和控制器之间采用的是无线连接技术。但由于图像的高分辨率和高刷新率,HMD和PC/游戏机之间的无线连接还有诸多技术故障需要克服。

6)存储/电池:内存主要用于存储/缓存VR/AR图像和视频,而VR/AR使用较高分辨率的内容,因此对内存的要求较高。至于电池,对于整合式HMD设备尤为重要,你总不希望游戏打到一半没电了吧。

7)镜片:滑配式和分离式HMD设备广泛均采用非球面镜片,它们拥有较短的焦距,与其他镜片相比拥有更高的放大率和更广的视野。Oculus Rift、HTC Vive和PlayStation VR采用的都是非球面镜片。

3、HMD厂商、材料成本和销售价格


(VR/AR HMD材料成本总结,来源:腾讯科技)

1)滑配式HMD设备

滑配式是目前最初级的HMD设备,只要一部智能手机,就可以把2D变为3DVR现实。

厂商:谷歌Carboard、三星Gear VR

谷歌Carboard:目前最廉价的VR硬件产品。不过和其他配备动作追踪传感器的设备而言,体验也较差。作为一款入门产品,推荐给想初步体验VR的用户。

三星GearVR:由三星和Oculus联合开发。虽然工作原理与谷歌Carboard类似,但Gear VR的效果更出色,配备了内置的追踪传感器,先进的3D镜片和塑料壳。

材料成本:高盛预计,类似于三星Gear VR的滑配式HMD设备的材料成本在80美元至90美元之间。

平均销售价格:最新版本的三星Gear VR(2015年第三季度推出)目前售价99美元。以此作为基准,高盛认为滑配式HMD设备的平均销售价格约为100美元。

2)分离式HMD设备

分离式HMD设备较滑配式HMD设备复杂,内置多种电子零部件。两者的主要不同是,分离式HMD设备拥有自己的显示屏,也可能配备自己的处理器,提供简单计算能力。

虽然分离式HMD设备不能独立于主机系统而工作,但却为VR市场创造了新的机会,因为主机系统已不再局限于智能手机,PC和视频游戏机也能用于提供VR体验。总之,分离式HMD设备能提供高质量的VR体验。

厂商:Facebook Oculus Rift、HTC Vive、PlayStation VR

Facebook Oculus Rift:Oculus Rift依赖于主机系统(PC)作为主要计算平台。特别之处在于其定位传感器,由至少40个IR LED和一个单独的摄像站组成。这套追踪系统的工作机制是:由LED发出红外线,而摄像站(位于房间的一角)能感知IR光线的变化。由于LED面对不同的方向,不仅用户的位置能够被感知,用户的方向也能被感知。

HTC Vive:由HTC和Valve联合开发。由于主要面向游戏玩家,HTC Vive也采用了与Oculus Rift类似的高分屏。控制器定位系统Lighthouse采用的是Valve的专利,它不需要借助摄像头,而是靠激光和光敏传感器来确定运动物体的位置,也就是说HTC Vive允许用户在一定范围内走动。这是它与另外两大头显Oculus Rift 和PS VR的最大区别。

索尼PlayStation VR:主机系统是PlayStation 4游戏主机。PS VR的追踪系统基于PlayStation摄像头和HMD设备商的LED灯。为了提高输入信号的质量,索尼把数字信号处理单元转移入PU(处理器单元)盒中。这可以更好地处理来自游戏主机的数字信号,然后发送给HMD设备和电视机。

材料成本:高盛预计,分离式HMD设备的材料成本在350美元至500美元之间。其中,Oculus Rift为500美元,HTC Vive为400美元,而PlayStation VR为350美元。

平均销售价格:Oculus已经表示,将以材料成本价格出售Oculus Rift。因此高盛认为,平均销售价格将与我们预期的材料成本一致,即350美元至500美元。

3)整合式HMD设备

整合式HMD设备拥有强大的计算能力和追踪系统。当前,整合式HMD设备主要为AR HMD。作为一款独立的计算设备,整合式HMD设备将配备一整套零部件,价格甚至高于普通PC。VR/AR数字信号所需计算能力远超传统的2G图形。

厂商:微软HoloLens

微软HoloLens:HoloLens的三大主要零部件是处理器、显示屏和摄像头。有报道称,HoloLens采用英特尔最强大的处理器Atom Cherry Trail,拥有2.7GHz的主频,支持无线充电。再加上GPU和HPU,导致微软HoloLens的成本较高,相信短期内不可能获得规模经济。至于显示屏,微软使用了2个HD微投影系统来确保镜片透明。谷歌眼镜使用的是LCos显示模块,相信微软HoloLens也采用同样的模块。此外,HoloLens至少拥有7个摄像头来追踪用户动作,感知周围环境。

材料成本:微软HoloLens将采用三个处理单元,合计成本约为375美元。而整体HoloLens的材料成本预计为1500美元。

平均销售价格:以微软HoloLens为基准,高盛预计整合式AR HMD设备的平均销售价格约为1500美元。

本文地址:http://www.ca800.com/news/d_1nujj87imdd11.html

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