春天到了，最開心的事情莫過于春游。事實上，AR / VR游戲產業(yè)正通過諸多靈活功能進行創(chuàng)新，激勵用戶探索其慣常工作區(qū)以外的領域。想象一下，春游時帶上游戲設備：將戶外游戲與出色的增強現(xiàn)實體驗相結合，這樣的體驗豈非很贊？而所需要的只是一部智能設備而已。

AR游戲之應用要求及挑戰(zhàn)

六大挑戰(zhàn)

（1）在手機AR游戲應用中，用戶在場景中隨機移動，因此，虛擬世界和現(xiàn)實世界的相對深度值變化很快。3D攝像頭暴露在不同的環(huán)境條件下，比如從明亮的光照環(huán)境到完全黑暗，以及具有不同特征的環(huán)境。在現(xiàn)實世界中，場景條件并不總是理想的，有時會出現(xiàn)錯誤或拍攝到的圖像出現(xiàn)偽影。場景引入的偽影主要與場景中的環(huán)境照明、硬陰影、各元素的反射屬性或幾何屬性及其空間配置有關。

（2）手機AR技術的另一個挑戰(zhàn)來自多用戶場景，即多個攝像頭在同一空間同時工作。具有相似調制頻率和重疊視野的深度攝像頭可能相互干擾，因為它們共享同一頻段。來自兩個或更多攝像頭的光信號疊加產生一個移位相位（假設調制頻率相同）、引發(fā)干擾，并使正確的模式識別失效。

（3）機械健壯性（mechanical robustness）是手機嵌入深度攝像頭需考慮的另一相關因素。在手機游戲應用中，玩家將不可預測地穿越地形，設備掉落、碰撞、沖擊和振動的風險會增大，這可能會使工廠的攝像頭標定失效，或導致機械故障。

（4）在實施激光照明的3D攝像頭系統(tǒng)中，激光安全性是一個值得關注的問題。在不考慮激光安全性的情況下，大功率照明會對最終用戶的眼睛造成傷害，灼傷皮膚。因此，這個問題要求系統(tǒng)設計者、特別注意相應的應用安全規(guī)定和關注的目標市場。

（5）在保持手持設備尺寸的同時、屏幕卻越來越大，這給設計師提出了一個挑戰(zhàn)，即如何在手機電路板的小小空間容納所有功能。

小巧的REAL3 圖像傳感器將AR技術融入智能手機

（6）電池使用時間是用戶關注的問題，也是手持設備設計的主要考慮因素之一。雖然以最低功耗穩(wěn)定運行是智能手機和可穿戴設備的必備條件，但每一代新手機都增加了諸多功能，需要處理器速度更快、更加智能，從而耗電更多。

搭載REAL3的解決方案

顯然，3D飛行時間（ToF）攝像頭可以為AR / VR游戲增添更多的真實感、準確的沉浸感和一定程度的細節(jié)，這是其他系統(tǒng)（如2D攝像頭）無法提供的。利用強大的算法，配合專門用于在各種環(huán)境條件下準確獲取深度信息的ToF攝像頭，是解決偽影問題的最佳組合。

特別適用于具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境，構成ToF攝像頭的REAL3 圖像傳感器由英飛凌與pmd共同開發(fā)，其采用獲得專利的SBI（背景干擾抑制）技術，相比傳統(tǒng)的ToF技術而言，動態(tài)距離擴大2倍，針對陽光影響因素的穩(wěn)定性表現(xiàn)增強20倍。這項技術使攝像頭能夠在明亮的陽光、絕對黑暗等所有光線條件下有最佳表現(xiàn)，而并不顯著依賴于材料反射。REAL3對環(huán)境和照明條件的限制最少，能夠降低噪聲并降低功耗[1]，而不會隨時間推移影響性能。

[1]注:一些克服陽光影響的技術是基于增大紅外照明功率，而這種情況并非如此。

與實際用例無關，得益于應用于紅外光的擴頻時鐘（SSC）調制，英飛凌REAL3圖像傳感器系列對多設備干擾具有很強的抗擾性。

同時，REAL3能實現(xiàn)簡單而強大的攝像頭模塊設計。除通常的外設[SPI / I2C存儲器、電源、連接器]外，集成傳感器產品的攝像頭將只有兩個主要組件：REAL3圖像傳感器和照明電路[VCSEL驅動器、眼睛安全電路、溫度傳感器]，這些組件之間不需要任何機械基線。因而，其結果就是一個非常小的攝像頭模塊(只有11×7×4毫米)，具備集成于手機的高度靈活性，并有快速的(不到10秒)工廠內壽命標定程序。

基于ToF技術的英飛凌REAL3 圖像傳感器應用框圖

相比之下，結構光等其他技術需要攝像頭和投影儀之間的基線?；€的存在意味著很大的空間需求、較低的機械穩(wěn)定性和穩(wěn)健性，并且設計靈活性有很大局限。在基于結構光的攝像頭中，由于機械不穩(wěn)定性導致的標定降級風險增大，可能會出現(xiàn)產量損失甚至現(xiàn)場退貨等后果。

此外，REAL3 圖像傳感器包括一個集成式眼睛安全電路。眼睛安全電路使紅外光系統(tǒng)能在所有可預見的操作條件下都是安全的。較之外部眼睛安全電路，這個概念具有顯著優(yōu)勢：減少BOM用料，并且對于每個用例可以選擇針對曝光時間限制的不同設置。

在AR游戲中，團隊合作更有趣：REAL3 對多設備干擾具有很強的抗擾性，因此AR世界可以同時成為多個玩家的游戲場地。當然，英飛凌REAL3 的優(yōu)點還有：

①憑借REAL3傳感器陣列，可以在幾微秒內拍攝3D圖像，從而實時捕獲移動場景。

②憑借其支持抑制背景照明的專利技術，REAL3支持攝像頭在所有環(huán)境光線條件下部署。這個屬性在戶外AR游戲中非常重要（戶外游戲是年輕人當中的最新趨勢）。

③此外，可靠校準（設備整個生命周期僅一次！）以及低功耗、集成的激光安全性和最小的空間要求使REAL3成為手機深度攝像頭的理想傳感器解決方案。