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

　　資策會(huì)MIC產(chǎn)業(yè)分析師韓文堯

　　增添吸睛新亮點(diǎn)　智慧手機(jī)掀VR設(shè)計(jì)風(fēng)［@C］ 2016年被喻為虛擬實(shí)境（VR）元年，各大科技廠商包括Facebook、宏達(dá)電（HTC）、索尼（Sony）、三星（Samsung）與Google 等，皆持續(xù)展現(xiàn)進(jìn)軍VR領(lǐng)域的決心，不僅推出VR硬件裝置，也針對(duì)平臺(tái)、內(nèi)容與通路等上下游產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行布局。

　　VR市場(chǎng)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(jī)，中低階的VR體驗(yàn)，則是頭戴式裝置結(jié)合智能手機(jī)的運(yùn)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(dòng)式”與“固定式”兩大類。

　　移動(dòng)式系指不須外接線路至某一固定式的運(yùn)算裝置，如個(gè)人電腦或游戲機(jī)的頭戴式裝置，使用者戴上后仍可移動(dòng)、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(dòng)。

　　進(jìn)一步細(xì)分其次分類，移動(dòng)式VR包括“VR眼鏡”與“VR一體機(jī)”。前者必須連接智能手機(jī)使用，透過(guò)手機(jī)的運(yùn)算及應(yīng)用程式來(lái)提供虛擬實(shí)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(jī)提供運(yùn)算，更將手機(jī)直接當(dāng)作屏幕使用。VR眼鏡必須在手機(jī)與裝置有高度相容性時(shí)，才有較佳的體驗(yàn)。

　　VR體驗(yàn)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(yùn)作機(jī)制與技術(shù)項(xiàng)目分析，比較當(dāng)前移動(dòng)式與固定式VR頭戴式裝置的體驗(yàn)落差。

　　完整VR體驗(yàn)之運(yùn)作機(jī)制

　　VR 體驗(yàn)過(guò)程可分為“輸入”與“輸出”兩部分。VR硬件輸入設(shè)備透過(guò)辨識(shí)功能，將訊號(hào)傳輸至硬件處理器與軟體操作系統(tǒng)，經(jīng)運(yùn)算處理后，硬件輸出設(shè)備再將訊號(hào)輸 出至人體感官，訊號(hào)在此來(lái)回完成傳輸回圈（圖1）。 上述之輸入設(shè)備包括：視覺(jué)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(jī)與物件震動(dòng)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(dòng)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(guò)裝置側(cè)邊的觸控鍵來(lái)進(jìn)行輸入。

　　圖1　完整VR體驗(yàn)之運(yùn)作機(jī)制示意 資料來(lái)源：資策會(huì)MIC（3/2016）

　　而Oculus Rift VR、HTC Vive VR這類固定式VR頭盔，則因運(yùn)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(xiàng)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(hào)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(jì)、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(jī)，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(guò)偵測(cè)頭戴裝置上的LED來(lái)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(wú)線手把外，Oculus亦推出自家的手把Oculus Touch，設(shè)計(jì)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(shì)的動(dòng)作，提供較單一手把更全方位的沉浸VR體驗(yàn)。同樣作為輸入裝置的尚有 Oculus Remote，可操作上下左右、首頁(yè)、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(lái)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(jìn)行亮度、對(duì)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(dòng)式VR頭戴裝置體驗(yàn)比較

　　當(dāng)VR體驗(yàn)的沉浸感不足時(shí)，容易造成暈眩。影響沉浸感的幾個(gè)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(dòng)式VR裝置皆仍有大幅進(jìn)步空間，先暫且不論當(dāng)前發(fā)展較不成熟之VR一體機(jī)，同屬移動(dòng)式的VR眼鏡在上述幾個(gè)項(xiàng)目皆遠(yuǎn)不如固定式的VR頭盔， 因此其暈眩感必然更為嚴(yán)重，且在其性能無(wú)法負(fù)荷更多輸入或輸出設(shè)備的狀況下，完整VR體驗(yàn)也無(wú)法在VR眼鏡上實(shí)現(xiàn)（表1）。雖然如此，VR眼鏡可達(dá)成之體 驗(yàn)項(xiàng)目，其實(shí)已可應(yīng)用于眾多非游戲類別的場(chǎng)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(guò)去運(yùn)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(duì)教育、汽車、旅游、影視娛樂(lè)、個(gè)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(jìn)學(xué)生對(duì)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(jì)許多課程，例如歷史課程，透過(guò)VR來(lái)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(yàn)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(dòng)物等產(chǎn)生互動(dòng)，提升對(duì)課程的專注與理解。Google于2015年啟動(dòng)了探險(xiǎn)先鋒計(jì)畫（Expeditions Pioneer），透過(guò)在數(shù)以千計(jì)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(wú)網(wǎng)路仍可使用的路由器、可進(jìn)行虛擬旅行的圖書 館，以及可將智能手機(jī)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(jìn)行導(dǎo)覽，來(lái)增強(qiáng)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(cè)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(shí)驗(yàn)室”，讓員工運(yùn)用VR來(lái)模擬各種設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，以測(cè)得最佳設(shè)計(jì)版本。而Audi也和Oculus合作推出了一項(xiàng) 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(shí)場(chǎng)景。Toyota則和Oculus聯(lián)手推出一個(gè)針對(duì)青少年的VR駕駛模擬器 “TeenDrive 365”，運(yùn)用多樣情境來(lái)鍛煉專注駕駛的能力。

　　在旅游領(lǐng)域，運(yùn)用VR進(jìn)行景點(diǎn)導(dǎo)覽，使用者可藉此過(guò)程來(lái)選購(gòu)自己想要的旅游行程，一方面可提升消費(fèi)意愿，另一方面則是提高消費(fèi)者的決策品質(zhì)。在熱門景點(diǎn)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(yàn)等合作，可逐步發(fā)展為新旅游電子商務(wù)平臺(tái)。

　　在 影視娛樂(lè)領(lǐng)域，VR可為內(nèi)容創(chuàng)造更真實(shí)與獨(dú)特的體驗(yàn)，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(shí)，《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(jué)。此外，運(yùn)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(chǎng)。又如VR公司Jaunt也曾在2014年上線一款Android應(yīng)用，讓使用 者運(yùn)用Google Cardboard就可觀看虛擬實(shí)境場(chǎng)景下的Paul McCartney演唱會(huì)。

　　在個(gè)人社交上，無(wú)疑是 Facebook致力達(dá)成的應(yīng)用。2015年，Oculus便在Facebook的推動(dòng)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(chǎng)觀看影片與交談。而在今年三星的發(fā)布會(huì)上，F(xiàn)acebook執(zhí)行長(zhǎng)Zuckerberg也宣布成立一支名為社交VR的團(tuán)隊(duì)，致力探索人類如何利用VR技 術(shù)來(lái)進(jìn)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(yuǎn)在千里外的好友見面，甚至坐在對(duì)方家中用餐。

　　在 新聞?lì)I(lǐng)域，VR將重現(xiàn)新聞場(chǎng)景，改變新聞的敘事方式，并帶給閱聽者獨(dú)特的視角，強(qiáng)化感受新聞事件的同理心。2015年，紐約時(shí)報(bào)即宣布與Google針對(duì) VR應(yīng)用展開合作，期間Google分送了超過(guò)100萬(wàn)個(gè)Google Cardboard給紐約時(shí)報(bào)的訂戶，讓紙本、數(shù)位訂戶都能觀看紐約時(shí)報(bào)制作的虛擬實(shí)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(duì)可節(jié)省更多時(shí)間與人力。史丹佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院便曾進(jìn)行相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)VR組與傳統(tǒng)訓(xùn)練組的成績(jī)并無(wú)顯著差異。此 外，VR也可用于模擬醫(yī)療而達(dá)到更好的教學(xué)成效。如同在新聞?lì)I(lǐng)域的應(yīng)用，VR讓醫(yī)護(hù)人員體會(huì)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(shí)境治療 法（Virtual Reality Exposure Therapy），藉由模擬場(chǎng)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(duì)游戲或企業(yè)端的應(yīng)用，特別重視高品質(zhì)的體驗(yàn)，目前僅固定式VR裝置可滿足其規(guī)格與體驗(yàn)要求。而移動(dòng)式的VR眼鏡，其便攜性與價(jià)格在大眾市場(chǎng)上具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，在如影視娛樂(lè)或教育等消費(fèi)性應(yīng)用仍有一定市場(chǎng)利基。

　　VR手機(jī)開發(fā)方向探索

　　近 年無(wú)線網(wǎng)路與行動(dòng)裝置的長(zhǎng)足發(fā)展，使“行動(dòng)性（Mobility）”成為消費(fèi)性科技應(yīng)用的本質(zhì)之一。觀察Google Cardboard雖然體驗(yàn)不如Ouculus等產(chǎn)品，但仍因其低價(jià)有趣而熱銷，預(yù)測(cè)未來(lái)不受空間限制的移動(dòng)式VR裝置，將有機(jī)會(huì)成為下一代設(shè)計(jì)發(fā)展的目 標(biāo)。

　　VR一體機(jī)由于是專門為VR應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)，其規(guī)格或是體驗(yàn)上將優(yōu)于與智能手機(jī)搭配的VR眼鏡，將會(huì)成為未來(lái)高階VR裝置的代 表。然目前由于運(yùn)算能力、電池與體積等限制，能同時(shí)符合高運(yùn)算效能與輕便性之VR一體機(jī)尚未問(wèn)世。因此短期對(duì)移動(dòng)式VR來(lái)說(shuō)，推廣以中、低階市場(chǎng)為主的 VR眼鏡，從智能手機(jī)設(shè)計(jì)朝VR化著手，是系統(tǒng)廠商可以考慮的進(jìn)路之一。

　　全球智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入成熟期，產(chǎn)品規(guī)格大部分業(yè)已進(jìn) 入標(biāo)準(zhǔn)化，品牌廠商難以設(shè)計(jì)突破式創(chuàng)新來(lái)吸引消費(fèi)者。歷來(lái)智能手機(jī)設(shè)計(jì)追求的主要標(biāo)竿也不斷轉(zhuǎn)移，2012年追求輕薄機(jī)身、2013年追求高解析度面 板、2014年電容按壓式指紋辨識(shí)到2015年則是納入壓力觸控設(shè)計(jì)。2016年隨著VR熱潮興起，“VR手機(jī)”亦將有機(jī)會(huì)帶動(dòng)下一波智能手機(jī)的設(shè)計(jì)趨 勢(shì)。

　　從市場(chǎng)面而言，縱使智能手機(jī)市場(chǎng)已進(jìn)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(fèi)產(chǎn)品。2015年全球智能手機(jī)出 貨量達(dá)14.3億支，2016年則預(yù)估出貨可達(dá)15.1億臺(tái)。其市場(chǎng)規(guī)模仍超越筆電、桌上型電腦、平板電腦與游戲主機(jī)的總和。也因?yàn)橹悄苁謾C(jī)市場(chǎng)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(jì)中，假設(shè)一年僅5%的滲透率亦有7，500萬(wàn)支的出貨量，其規(guī)模經(jīng)濟(jì)已足夠帶動(dòng)某一上游產(chǎn) 業(yè)之發(fā)展，如過(guò)去的NFC、指紋辨識(shí)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(duì)較 高，制作時(shí)間也較長(zhǎng)，因此內(nèi)容供給量方面較為少，無(wú)法滿足使用者對(duì)豐富內(nèi)容的需求。目前Facebook力推的社交化、Google主導(dǎo)的低價(jià)化，加上各 類消費(fèi)型360 VR攝影機(jī)紛紛問(wèn)世，未來(lái)VR的內(nèi)容不僅限于企業(yè)開發(fā)，將有機(jī)會(huì)仿效YouTube帶動(dòng)的個(gè)人創(chuàng)作者風(fēng)潮，由消費(fèi)者自制生產(chǎn)影音內(nèi)容，或是VR直播互動(dòng)， 帶來(lái)大量且低成本的VR內(nèi)容。為了使社交化得以實(shí)現(xiàn)，中低階VR裝置產(chǎn)品線有其存在的必要性，價(jià)格較為親民的移動(dòng)式VR裝置，是促使其發(fā)生的重要關(guān)鍵。

　　產(chǎn) 品設(shè)計(jì)面而言，VR手機(jī)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(duì)圖形處理器（Graphic Processing Unit， GPU）的要求會(huì)更高、面板解析度為達(dá)到單眼2K的需求，也會(huì)朝向4K發(fā)展；同時(shí)為了更好的畫面更新率（Refresh rate）與可視角，亦可驅(qū)動(dòng)AMOLED的需求。

　　除了視覺(jué)，在聽覺(jué)上要呈現(xiàn)身歷其境的效果，也會(huì)帶動(dòng)無(wú)損音樂(lè)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(jī)機(jī)殼首選的材料。在輸入方面，頭部追蹤、眼球追蹤等感 測(cè)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(jī)會(huì)未來(lái)納入整體設(shè)計(jì)當(dāng)中。