實境商機拼落地    軟硬體技術加速打造實境生態圈

虛擬實境(Virtual Reality, VR)、擴增實境(Augmented Reality, AR)、混合實境(Mixed Reality, MR)、劇場實境(Cinematic Reality, CR)等數位實境技術從概念走向實際應用，近期廠商已經不再熱衷推出各式頭戴式裝置，卻不代表實境商機就此退燒，事實上，智慧眼鏡已經悄悄進入各專業工作場域，相關廠商更積極發展產業生態體系，包括硬體模組化、軟體技術與高速傳輸介面等，實境商機爆發指日可待。 

智慧眼鏡成為工作小幫手 

數位實境自前兩年在科技業颳起一陣旋風之後，從消費端切入的VR頭盔，曾經是最熱門的科技產品，不過在產業生態體系不夠完善的狀況下，商機並未如預期發展，反倒是強調專業應用的AR智慧眼鏡，近期逐步導入工廠、醫院等應用場合，資策會智通所組長林敬文(圖1)表示，智慧眼鏡客製化程度高，現階段較適合應用於協助專業性工作，反而不適合發展消費性產品。 

圖1 資策會智通所組長林敬文表示，智慧眼鏡客製化程度高，現階段較適合應用於協助專業性工作，而非發展消費性產品。

目前智慧眼鏡最為人詬病的，就是單鏡頭的設置，恐出現左右眼視覺之落差，為了解決此問題，智通所攜手佐臻，整合開發出「雙眼智慧眼鏡」解決方案，讓使用者可以雙眼影像呈現，改善視覺落差的問題。此款智慧眼鏡不僅是國產的軟硬整合方案，更結合影像同步技術，能確保知識傳遞的完整性，提供更精準的遠端指導服務；未來更能符合MR的需求，為消費者帶來符合人體工學的科技體感應用。 

智通所也透過軟體技術的發展，與中鋼合作開發智慧眼鏡工業解決方案(Remote Master)，利用遠端遙控，即時傳遞現場作業環境，提高第一線員工20%工作執行效能、降低現場人員工安意外的風險。林敬文表示，該軟體技術可以遠端設定，透過後台伺服器的運算與工作現場的突發狀況連結，即時排除非預期的問題，與熱門的智慧眼鏡微軟Hololens相較，不用事先建模，工作彈性高，整體系統成本也較低。 

智慧眼鏡由於客製化程度高，從硬體架構來看，林敬文說明，SiP(System in Package)晶片模組、微投影模組、電池、相機、機構等五大部份是智慧眼鏡的主要零組件，不過由於輕薄短小的需求，目前成本都還居高不下，以國內自製的方案來看，一支智慧眼鏡成本至少台幣2萬元，顯然還未到消費市場可接受的範圍，所以持續精進技術，並透過模組化的方式降低成本，是接下來可以發展的方向。 

眼動追蹤推升VR極限 

眼動追蹤是發展虛擬實境技術的下一步，採用眼動追蹤就如同是為VR裝置增添一雙眼睛，提供裝置與使用者之間溝通橋樑，甚至是能讓研究人員收集和分析到人類行為在虛擬或真實世界的凝視數據作為參考，將VR應用發揮得淋漓盡致。 

圖2 Tobii Tech業務副總裁Peter Tiberg表示，眼動追蹤技術將有助於VR應用發展，提供更沉浸式的VR體驗。

Tobii Tech業務副總裁Peter Tiberg(圖2)認為，所有硬體裝置都需要更加智慧。一直以來，無論是電腦、筆電、平板、手機或穿戴式裝置等電子產品都像是沒有雙眼的瞎子，現在大部分裝置，當使用者走到面前，都還不一定知道這是使用者。透過眼動裝置，可帶來更多應用，讓硬體裝置知道使用者想要或知道的東西，更甚至是使用者的興趣所在，提供更好的使用經驗。 

舉例來說，在還沒有眼動追蹤技術的時候，使用者在使用電腦或頭戴VR裝置時，通常都需要有三個動作，先看到目標物、移動游標(或轉動頭部)，進而選取想要的東西；在導入眼動追蹤後，可用眼睛直接移動使用者所想要選擇的目標，再進行點選動作即可，可輕鬆簡化使用步驟，而這也是VR產業認為眼動追蹤技術是VR領域關鍵技術的主要原因之一。 

Tiberg談到，視網膜中央小窩區(Foveal Region)是主宰人眼視覺感知的地方，透過人眼觀看物體時，Foveal Region只會在視線兩度範圍內提供高解析度的畫面，其餘部位都呈現模糊狀態。而Tobii的眼動追蹤技術，就是模擬眼球觀看世界的方式，將它應用於VR頭戴式裝置，不僅可以節省GPU的運算負擔、降低耗電量，還可以改善VR引起的動暈症。 

眼動追蹤應用廣泛

事實上，2017年Computex展期間，眼動追蹤廠商Tobii就已宣布推出VR4 for Vive套件，其中包括HTC Vive專用的眼動追蹤虛擬實境開發套件。Tobii VR4 for Vive套件可以為HTC Vive商業版提供進階服務，其套件包括支援頭戴式顯示器的Tobii眼動追蹤技術參考案例Tobii VR4、HTC Vive商業版頭戴式顯示器套件、Tobii軟體開發工具套件(SDK)，以及Tobii眼動追蹤互動應用案例。 

據了解VR4 for Vive套件主要是開發用的產品，還未能支援消費性使用。不過，Tiberg表示，Tobii絕對是希望能將眼動追蹤技術鎖定在消費性裝置上面。未來該技術若是應用於消費性電子產品時，設計方針應是將眼動追蹤技術直接整合在VR裝置之中，增加更多使用者互動模式的體驗，而非如同目前是將眼動追蹤模組，直接套用在既有VR裝置。 

值得一提的是，眼動追蹤技術的設計原理，主要是偵測反彈到眼睛的光線位置，以追蹤眼球所看的方向與目標；這也意味著，採用這樣的技術，就必需要將光線打入眼球，才能追蹤人眼看到的位置。不過將光線打入到眼中的做法，似乎會有傷害人眼的疑慮。 

針對上述的疑慮，Tiberg解釋，現行歐洲有一個標準－IEC/EN 62471，針對紫外線、可見光與紅外線輻射，規定了人體安全的輻射限制值，若可滿足此標準內的需求，則不會對使用支援眼動追蹤裝置的使用者造成傷害。目前Tobii所有產品皆能滿足IEC/EN 62471的要求，且光線強度僅有該標準定義的十分之一，非常適用於VR裝置。 

HDMI 4K/120Hz翻新VR傳輸介面規格 

繼2016年VR元年之後，VR的規格與應用也持續不停地演進。以傳輸介面而言，支援高畫質影音傳輸的HDMI為主流，為提升更好的影音傳輸與低延遲的使用者體驗，HDMI也正密集布局支援更高規格的HDMI 2.1標準，推動VR的HDMI介面朝支援更高解析度的效能邁進，據HDMI協會表示，4K/120Hz規格未來將有望成為VR應用主流。 

HDMI協會總裁暨執行長Rob Tobias(圖3)談到，VR對於HDMI發展速度要求高出電視許多，現階段的VR供應商迫切找尋可支援雙眼各4K 60Hz(等同於4K 120Hz的效能)傳輸速率的方案，故VR供應商皆期待HDMI 2.1新標準的來臨。 

圖3 HDMI協會總裁暨執行長Rob Tobias指出，VR供應商正引頸期盼可支援4K 120Hz的新標準與相關晶片的來臨。

事實上，HDMI協會早已於2017年初舉辦的美國國際消費性電子展(CES)上發布HDMI 2.1標準，且當時預估新標準於2017年第二季即可面世，不過至今依舊尚未底定，對此，Rob Tobias表示，由於工程師們的要求嚴謹，加上協會中80間公司的協調問題，導致HDMI 2.1標準預計順延至8月登場。雖然新標準有所延遲，但推出的新規格非常值得大家引頸期盼。 

為了為更長遠的未來鋪路，新標準不僅可以支援高達10K 120Hz畫面更新率、動態HDR、導入向下相容的48Gbit/s全新線纜規格、eARC支援先進的語音規格與語音控制能力，同時，還提供遊戲模式VRR等功能。 

Rob Tobias談到，HDMI協會推出最高規格10K標準，實際上是事先預留許多空間給製造商，即便這些製造商需要幾年時間，才有能力跟上或用得到這麼高標準的規格產品。不過以現階段而言，大多數的晶片商皆對於4K 120Hz產生濃厚興趣。 

Rob Tobias分析，在HDMI 2.1所提供的規格當中，從技術層面看來，eARC、動態HDR都是容易導入的功能，這些功能僅需要在韌體層面修改即可，對晶片製造商來說輕而易舉即能實現；但像是4K 120Hz、8K 120Hz功能必須做晶片上的調整，這類型的高階技術必須調整實體層與數據傳輸的通道，才有辦法實現，故對晶片製造商而言，設計挑戰高出許多。 

值得一提的是，Rob Tobias強調，相容性測試規範(CTS)對HDMI而言極為重要。因為HDMI計畫設置一個完整的生態體系，故要求所有裝置皆能通過CTS規範，證明該裝置已通過授權測試中心(ATC)或自我測試符合CTS規範。雖然HDMI目前尚未推出CTS具體內容，不過希望可於2017年正式發布。整體而言，Rob Tobias認為，待4K 120Hz晶片準備就緒，4K 120Hz勢必成為VR應用中，最受歡迎且最為主流的規格。