火热的VR(虚拟现实)市场,离不开传感器的有力支撑。
传感器作为VR设备中实现人机交互功能的核心部件,其应用质量在很大程度上决定了VR设备的用户体验。
VR的沉浸式交互体验让用户议论纷纷,但对于很多用户来说,不舒服的头晕感也成为VR被诟病的一大障碍。
目前,在头盔体验过程中以及之后的一段时间内,用户可能会出现强烈的头晕、疲劳、眩晕、恶心等症状,这些都是VR晕动症的表现。
“在行业研讨会上,专家们更喜欢讨论如何减轻VR头盔重量等硬指标问题。
”体验过市面上大多数VR产品的赛迪顾问分析师侯云贤告诉《中国电子报》记者,“但是我认为,VR产品的眩晕问题是推动行业发展首先需要解决的问题。
“头晕是怎么发生的?侯云贤解释说,VR体验的性能要求是普通PC游戏的7倍,流畅、高分辨率的画面对显卡性能提出了很高的要求。
同时,在VR全视角屏幕中,当人转动视角或移动时,画面渲染的速度跟不上,产生眩晕感。
实验证明,从用户做出头部运动到看到相应的反馈图像的延迟时间不能超过20ms,否则会有明显的拖尾感。
作为Oculus和索尼第一代VR产品的供应商,歌尔今年的出货量预计将占据全球高端VR市场的80%。
该公司研发总监杜阳告诉《中国电子报》记者,个体不同的生理特征决定了他们对VR设备眩晕的耐受程度。
另外,延误也是头晕的主要原因。
对于VR设备来说,产品体验主要取决于动作捕捉的准确性和显示的延迟,而这很大程度上是由设备中的IMU(惯性)传感器决定的。
杜阳指出,减少延迟、提高IMU传感器的精度、使用AMOLED屏幕可以大大改善头晕问题。
“不晕,才是真正的VR”,是大鹏VR一体机的口号。
据悉,大鹏VR设备占据国内市场60%以上的份额。
该公司工程师赵军在接受《中国电子报》记者采访时也指出,与智能手机中的传感器相比,VR设备对传感器精度和实时性能有更高的要求。
如果精度和实时性不够,会直接导致晕车。
“目前VR设备中的IMU传感器主要用于捕捉头部的运动,用户在虚拟世界中的物理信息主要是头部的朝向和姿势以及物理位置。
”赵军表示,“因此,IMU传感器在VR中起着基础、核心的作用。
”杜阳将VR设备中的传感器分为三大类:最重要的一类是IMU传感器,包括加速度传感器、陀螺仪和地磁传感器,用于捕捉用户的头部运动,特别是旋转。
第二类是运动目前的解决方案有红外摄像头和红外感应传感器,具体方案不同,使用的传感器也不同,主要用于捕捉用户的左右运动。
诸如用于磨损检测的接近传感器和用于触摸板的电容式传感传感器已得到广泛应用,而用于眼球追踪的红外摄像头,以及具有AR功能的手势识别传感器则可能会在未来的VR设备中使用。
不难看出,作为智能终端产品的一类,VR设备所采用的传感器本身并没有突破现有智能终端传感器系统框架。
从IMU传感器来看,主流供应商仅有少数几家。
然而,为什么性能相似的传感器在不同品牌的VR设备上使用时的用户体验会有所不同呢? “传感器的性能实际上是相似的,但算法直接决定了产品。
经验。
”杜阳解释道,“传感器本身能实现的功能比较简单,但与算法结合,就可以实现复杂的功能。
例如,HTC Vive的Lighthouse定位解决方案利用红外激光发射器和红外光传感器来实现精确的动作捕捉和定位。
“传感器供应商不会提供算法,需要VR设备厂商自己开发。
上面提到的第一类传感器的算法比较成熟,各个公司的解决方案基本相同;第二类传感器是目前使用起来最困难,对算法的要求也最高。
“传感器是敏感器件,对温度、磁场、重力加速度非常敏感,需要花很大的力气来调整和适应不同的环境因素。
”赵军说,“我们在标定、精度、实时性以及对不同环境的适应性等方面做了大量的工作。