2016年被視為是虛擬實境（VR）應(yīng)用元年，各大科技廠如Facebook、宏達電、索尼（Sony）、三星（Samsung）、樂金（LG）與Google等皆積極搶進，除推出頭戴式VR顯示裝置外，亦開始在智能手機中增加VR影像處理功能，期吸引更多消費者目光。

　　資策會MIC產(chǎn)業(yè)分析師韓文堯

　　增添吸睛新亮點　智慧手機掀VR設(shè)計風(fēng)［@C］ 2016年被喻為虛擬實境（VR）元年，各大科技廠商包括Facebook、宏達電（HTC）、索尼（Sony）、三星（Samsung）與Google 等，皆持續(xù)展現(xiàn)進軍VR領(lǐng)域的決心，不僅推出VR硬件裝置，也針對平臺、內(nèi)容與通路等上下游產(chǎn)業(yè)鏈進行布局。

　　VR市場也出現(xiàn)了高中低階不同的產(chǎn)品，高階VR頭戴式裝置必須搭配高性能的電腦或游戲機，中低階的VR體驗，則是頭戴式裝置結(jié)合智能手機的運算或屏幕功能方可使用。

　　各大廠推出之VR頭戴式裝置，可依便攜性分為“移動式”與“固定式”兩大類。

　　移動式系指不須外接線路至某一固定式的運算裝置，如個人電腦或游戲機的頭戴式裝置，使用者戴上后仍可移動、不受空間限制；固定式則指因須外接線路至上述固定式裝置，戴上后僅能在一定范圍內(nèi)移動。

　　進一步細分其次分類，移動式VR包括“VR眼鏡”與“VR一體機”。前者必須連接智能手機使用，透過手機的運算及應(yīng)用程式來提供虛擬實境內(nèi)容，再藉由頭戴 裝置呈現(xiàn)于使用者眼前，其中部分不僅讓手機提供運算，更將手機直接當(dāng)作屏幕使用。VR眼鏡必須在手機與裝置有高度相容性時，才有較佳的體驗。

　　VR體驗技術(shù)分析

　　不同VR頭戴裝置因采用技術(shù)不同，將影響VR的沉浸感受。以下將從VR裝置的運作機制與技術(shù)項目分析，比較當(dāng)前移動式與固定式VR頭戴式裝置的體驗落差。

　　完整VR體驗之運作機制

　　VR 體驗過程可分為“輸入”與“輸出”兩部分。VR硬件輸入設(shè)備透過辨識功能，將訊號傳輸至硬件處理器與軟體操作系統(tǒng)，經(jīng)運算處理后，硬件輸出設(shè)備再將訊號輸 出至人體感官，訊號在此來回完成傳輸回圈（圖1）。 上述之輸入設(shè)備包括：視覺捕捉系統(tǒng)、麥克風(fēng)、手把、觸控屏幕、全景攝影與體感設(shè)備等；而輸出設(shè)備則包括：屏幕、環(huán)繞音響、耳機與物件震動等。當(dāng)前VR頭戴 式裝置可作為輸出之屏幕，其中如Samsung Gear VR這類移動式VR眼鏡，除了同樣內(nèi)建頭部追蹤、眼球追蹤外，主要是透過裝置側(cè)邊的觸控鍵來進行輸入。

　　圖1　完整VR體驗之運作機制示意 資料來源：資策會MIC（3/2016）

　　而Oculus Rift VR、HTC Vive VR這類固定式VR頭盔，則因運算性能較佳，另配有手把、定位追蹤器等作為輸入配備。然而不論是哪一種類型，凡是外接愈多輸入與輸出設(shè)備，都將使延遲的現(xiàn)象加劇。

　　Oculus Rift VR設(shè)備與技術(shù)分析

　　此處將以O(shè)culus為例，往下探討相關(guān)設(shè)備及其技術(shù)項目。

　　首 先，在頭戴式裝置的部分，Oculus連接了可穩(wěn)定傳輸影像訊號的纜線，并配有解析度2，560×1，440、更新率60Hz的屏幕，以及鏡片、傳輸線插 孔等。此外，頭戴式裝置也內(nèi)建多樣重要元件，如加速度計、陀螺儀、磁力儀等。在音效方面，頭戴式裝置上有一可拆卸的耳機，使用了頭部關(guān)聯(lián)傳遞函數(shù) （Head-related transfer function， HRTF）的技術(shù)，結(jié)合頭部追蹤，可創(chuàng)造出3D立體音效。

　　在頭 戴式裝置之外，Oculus提供的配備包含定位追蹤器、游戲手把與控制器。定位追蹤器透過偵測頭戴裝置上的LED來追蹤使用者的位置，已可支援360度視 角。游戲手把除了支援Xbox One無線手把外，Oculus亦推出自家的手把Oculus Touch，設(shè)計概念是將游戲手把一分為二，因此可在虛擬空間里伸展與做出手勢的動作，提供較單一手把更全方位的沉浸VR體驗。同樣作為輸入裝置的尚有 Oculus Remote，可操作上下左右、首頁、退回、音量等功能。

　　在上述提及的硬件配備以外，為了讓資訊能夠順暢地在定位追蹤 器、頭戴裝置、電腦與軟體間來回傳輸，Oculus也花了不少心力在回饋回圈（Feedback Loop）的開發(fā)上，用以進行亮度、對比、高度等數(shù)值的校正。而且，Oculus也在軟體上建置了專屬的入口操作介面Oculus Home，使用者可在里頭看見可取得的游戲與內(nèi)容，以及和同在線上的社群朋友聊天，電量與開關(guān)切換也都包含在內(nèi)。

　　固定/移動式VR頭戴裝置體驗比較

　　當(dāng)VR體驗的沉浸感不足時，容易造成暈眩。影響沉浸感的幾個重要因子包含：視角、屏幕解析度、屏幕更新率與延遲速度。目前業(yè)界的基本指標(biāo)為：可視角200度、4K屏幕、更新率100~120Hz、19.3毫秒延遲，可視為成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

　　目 前固定式與移動式VR裝置皆仍有大幅進步空間，先暫且不論當(dāng)前發(fā)展較不成熟之VR一體機，同屬移動式的VR眼鏡在上述幾個項目皆遠不如固定式的VR頭盔， 因此其暈眩感必然更為嚴重，且在其性能無法負荷更多輸入或輸出設(shè)備的狀況下，完整VR體驗也無法在VR眼鏡上實現(xiàn)（表1）。雖然如此，VR眼鏡可達成之體 驗項目，其實已可應(yīng)用于眾多非游戲類別的場域。

　　VR主要應(yīng)用領(lǐng)域分析 ?VR主要應(yīng)用領(lǐng)域分析

　　VR除了過去運用于軍事、航空與游戲外，目前更衍生出多元應(yīng)用。以下將針對教育、汽車、旅游、影視娛樂、個人社交、新聞以及醫(yī)療等七大面向分析現(xiàn)有之應(yīng)用范例。

　　在 教育領(lǐng)域，VR可作為一種文化橋梁，并增進學(xué)生對學(xué)科的理解。提供VR教學(xué)內(nèi)容的公司如zSpace、Alchemy VR與Immersive VR Education等已設(shè)計許多課程，例如歷史課程，透過VR來建構(gòu)空間模型，重現(xiàn)歷史與自然景觀，讓學(xué)生親身體驗歷史事件。在自然科學(xué)領(lǐng)域，VR也可讓 學(xué)生與環(huán)境、動物等產(chǎn)生互動，提升對課程的專注與理解。Google于2015年啟動了探險先鋒計畫（Expeditions Pioneer），透過在數(shù)以千計的學(xué)校中發(fā)放工具包，將VR帶入校園。工具包的內(nèi)容有指揮用的平板電腦、無網(wǎng)路仍可使用的路由器、可進行虛擬旅行的圖書 館，以及可將智能手機變?yōu)轭^戴裝置的Google Cardboard。

　　在汽車領(lǐng)域，許多車廠如MINI、Infiniti、 Porsche皆嘗試拍攝VR 360度的影片，應(yīng)用新科技方式進行導(dǎo)覽，來增強其創(chuàng)新的品牌形象。此外，VR已可應(yīng)用于車輛的研發(fā)測試、銷售與駕駛培訓(xùn)等流程中。Ford汽車于 2014年成立之“福特沉浸式車輛環(huán)境實驗室”，讓員工運用VR來模擬各種設(shè)計的優(yōu)劣，以測得最佳設(shè)計版本。而Audi也和Oculus合作推出了一項 VR選車服務(wù)，客戶可以瀏覽并感受自己坐在Audi旗下所有車款里的真實場景。Toyota則和Oculus聯(lián)手推出一個針對青少年的VR駕駛模擬器 “TeenDrive 365”，運用多樣情境來鍛煉專注駕駛的能力。

　　在旅游領(lǐng)域，運用VR進行景點導(dǎo)覽，使用者可藉此過程來選購自己想要的旅游行程，一方面可提升消費意愿，另一方面則是提高消費者的決策品質(zhì)。在熱門景點之余，若往下串接產(chǎn)業(yè)鏈，與飯店、旅客服務(wù)中心、在地人旅游體驗等合作，可逐步發(fā)展為新旅游電子商務(wù)平臺。

　　在 影視娛樂領(lǐng)域，VR可為內(nèi)容創(chuàng)造更真實與獨特的體驗，因此好萊塢電影公司皆積極投入，而Oculus、Samsung與HTC等大廠也紛紛設(shè)立VR的影視 內(nèi)容制作部門，甚至Oculus也與紐約大學(xué)合作，教授如何將VR用于電影拍攝。2015年時，《絕地救援（The Martian）》便讓粉絲戴上VR頭戴裝置，感受自己身處火星之上的感覺。此外，運用VR制作直播節(jié)目的公司也相當(dāng)被看好，如NextVR便于2015 年直播了總統(tǒng)辯論與NBA球賽，企圖讓使用者戴上頭戴裝置，便彷佛置身現(xiàn)場。又如VR公司Jaunt也曾在2014年上線一款Android應(yīng)用，讓使用 者運用Google Cardboard就可觀看虛擬實境場景下的Paul McCartney演唱會。

　　在個人社交上，無疑是 Facebook致力達成的應(yīng)用。2015年，Oculus便在Facebook的推動下，發(fā)布了一款社交應(yīng)用原型，使用者可與朋友相約在一虛擬的社交劇 場觀看影片與交談。而在今年三星的發(fā)布會上，F(xiàn)acebook執(zhí)行長Zuckerberg也宣布成立一支名為社交VR的團隊，致力探索人類如何利用VR技 術(shù)來進行溝通。循著人際交流的多元樣貌，這也啟發(fā)了諸多想像，比如使用者可在一分鐘內(nèi)，與遠在千里外的好友見面，甚至坐在對方家中用餐。

　　在 新聞領(lǐng)域，VR將重現(xiàn)新聞場景，改變新聞的敘事方式，并帶給閱聽者獨特的視角，強化感受新聞事件的同理心。2015年，紐約時報即宣布與Google針對 VR應(yīng)用展開合作，期間Google分送了超過100萬個Google Cardboard給紐約時報的訂戶，讓紙本、數(shù)位訂戶都能觀看紐約時報制作的虛擬實境新聞紀(jì)錄片《流離失所（The Displaced）》。

　　在 醫(yī)療領(lǐng)域，VR可用于急難救助演習(xí)，相對可節(jié)省更多時間與人力。史丹佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院便曾進行相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)VR組與傳統(tǒng)訓(xùn)練組的成績并無顯著差異。此 外，VR也可用于模擬醫(yī)療而達到更好的教學(xué)成效。如同在新聞領(lǐng)域的應(yīng)用，VR讓醫(yī)護人員體會精神病患的處境而更具同理心。目前甚至也有所謂的虛擬實境治療 法（Virtual Reality Exposure Therapy），藉由模擬場景讓焦慮或恐慌癥病患逐步找到因應(yīng)的方法。在降低創(chuàng)傷后壓力癥候群，或是緩解疼痛的部分，研究上都已顯示出VR的助益。

　　針對游戲或企業(yè)端的應(yīng)用，特別重視高品質(zhì)的體驗，目前僅固定式VR裝置可滿足其規(guī)格與體驗要求。而移動式的VR眼鏡，其便攜性與價格在大眾市場上具有相當(dāng)大的優(yōu)勢，在如影視娛樂或教育等消費性應(yīng)用仍有一定市場利基。

　　VR手機開發(fā)方向探索

　　近 年無線網(wǎng)路與行動裝置的長足發(fā)展，使“行動性（Mobility）”成為消費性科技應(yīng)用的本質(zhì)之一。觀察Google Cardboard雖然體驗不如Ouculus等產(chǎn)品，但仍因其低價有趣而熱銷，預(yù)測未來不受空間限制的移動式VR裝置，將有機會成為下一代設(shè)計發(fā)展的目 標(biāo)。

　　VR一體機由于是專門為VR應(yīng)用設(shè)計開發(fā)，其規(guī)格或是體驗上將優(yōu)于與智能手機搭配的VR眼鏡，將會成為未來高階VR裝置的代 表。然目前由于運算能力、電池與體積等限制，能同時符合高運算效能與輕便性之VR一體機尚未問世。因此短期對移動式VR來說，推廣以中、低階市場為主的 VR眼鏡，從智能手機設(shè)計朝VR化著手，是系統(tǒng)廠商可以考慮的進路之一。

　　全球智能手機產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入成熟期，產(chǎn)品規(guī)格大部分業(yè)已進 入標(biāo)準(zhǔn)化，品牌廠商難以設(shè)計突破式創(chuàng)新來吸引消費者。歷來智能手機設(shè)計追求的主要標(biāo)竿也不斷轉(zhuǎn)移，2012年追求輕薄機身、2013年追求高解析度面 板、2014年電容按壓式指紋辨識到2015年則是納入壓力觸控設(shè)計。2016年隨著VR熱潮興起，“VR手機”亦將有機會帶動下一波智能手機的設(shè)計趨 勢。

　　從市場面而言，縱使智能手機市場已進入成熟期，然而其仍為全球出貨量最大的單一科技終端消費產(chǎn)品。2015年全球智能手機出 貨量達14.3億支，2016年則預(yù)估出貨可達15.1億臺。其市場規(guī)模仍超越筆電、桌上型電腦、平板電腦與游戲主機的總和。也因為智能手機市場規(guī)模龐 大，因而為其開發(fā)的新技術(shù)與新零組件若能納入部分品牌廠商的設(shè)計中，假設(shè)一年僅5%的滲透率亦有7，500萬支的出貨量，其規(guī)模經(jīng)濟已足夠帶動某一上游產(chǎn) 業(yè)之發(fā)展，如過去的NFC、指紋辨識IC等，故可增加上游廠商的投入意愿。

　　從內(nèi)容面而言，高規(guī)格的VR電影或游戲，開發(fā)成本相對較 高，制作時間也較長，因此內(nèi)容供給量方面較為少，無法滿足使用者對豐富內(nèi)容的需求。目前Facebook力推的社交化、Google主導(dǎo)的低價化，加上各 類消費型360 VR攝影機紛紛問世，未來VR的內(nèi)容不僅限于企業(yè)開發(fā)，將有機會仿效YouTube帶動的個人創(chuàng)作者風(fēng)潮，由消費者自制生產(chǎn)影音內(nèi)容，或是VR直播互動， 帶來大量且低成本的VR內(nèi)容。為了使社交化得以實現(xiàn)，中低階VR裝置產(chǎn)品線有其存在的必要性，價格較為親民的移動式VR裝置，是促使其發(fā)生的重要關(guān)鍵。

　　產(chǎn) 品設(shè)計面而言，VR手機的規(guī)格，可以將固定式VR裝置作為標(biāo)準(zhǔn)。因此在處理器方面，對圖形處理器（Graphic Processing Unit， GPU）的要求會更高、面板解析度為達到單眼2K的需求，也會朝向4K發(fā)展；同時為了更好的畫面更新率（Refresh rate）與可視角，亦可驅(qū)動AMOLED的需求。

　　除了視覺，在聽覺上要呈現(xiàn)身歷其境的效果，也會帶動無損音樂格式、數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器 （Digital to Analog Converter， DAC）芯片及多聲道技術(shù)的發(fā)展。為了整體裝置的輕量化，重量較輕的聚碳酸酯材料亦可能成為VR手機機殼首選的材料。在輸入方面，頭部追蹤、眼球追蹤等感 測技術(shù)，與外部輸入裝置如手套或可遙控的小型可攜設(shè)備如智慧戒指等，都有機會未來納入整體設(shè)計當(dāng)中。