AR/VR眩暈將阻礙元宇宙發(fā)展

10月28日，F(xiàn)acebook創(chuàng)始人馬克·扎克伯格宣布，將把母公司更名為Meta（元），All in元宇宙的想法不言自明。在Facebook的積極推廣下，元宇宙已經(jīng)成為全球科技大熱點(diǎn)。而在元宇宙的帶動(dòng)下，VR、AR、MR等支持設(shè)備再次火熱，成為市場和資本競相追逐的焦點(diǎn)。

但是不得不說，目前承載元宇宙的設(shè)備還有很多待完善的點(diǎn)，包括一直以來被吐槽的眩暈問題。

就以VR為例，其內(nèi)容呈現(xiàn)需要環(huán)境模擬、信息融合、三維視景以及系統(tǒng)仿真，使用戶沉浸在虛實(shí)結(jié)合構(gòu)建的環(huán)境中。而在人眼接受這些多元化的圖像信息時(shí)，根據(jù)雙眼效應(yīng)，由兩眼與圖像構(gòu)成的三角形關(guān)系估計(jì)出距離，當(dāng)兩者不等時(shí)就會有較大偏差，進(jìn)而導(dǎo)致眩暈。

為了解決這樣的問題，廠商們在從屏顯上面下功夫，也在通過實(shí)時(shí)傳輸想辦法，此外眼球追蹤也是一大方向。在眾多解決辦法中，MEMS傳感器發(fā)揮了重要作用。MEMS傳感器是在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，已成為世界矚目的重大科技領(lǐng)域之一。

比如博世推出基于 MEMS 打造的 6 軸慣性測量單元 （IMU） BMI085，該器件內(nèi)置3軸16位MEMS加速度傳感器和3軸16位MEMS陀螺儀，專為在AR和VR設(shè)備中使用而設(shè)計(jì)。BMI085非常適合要求苛刻的VR和AR應(yīng)用以及其他應(yīng)用，如導(dǎo)航、身體/人體運(yùn)動(dòng)跟蹤和高端游戲，也可以幫助減少VR和AR內(nèi)容顯示中的延遲問題，讓眩暈感大大降低。

通過6 軸IMU打造的6DOF的VR設(shè)備能夠擁有比3DOF VR設(shè)備更多的顯示維度，除了檢測頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)帶來的視野角度變化外，還能夠檢測到由于身體移動(dòng)帶來的上下前后左右位移的變化。通過高精度的位置檢測，可以很好地實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的“跟隨性”，這是解決VR和AR設(shè)備眩暈的一大關(guān)鍵。

在6軸IMU領(lǐng)域，TDK推出的InvenSense ICM-42688-P高性能運(yùn)動(dòng)傳感器同樣可用于可穿戴設(shè)備。與傳統(tǒng)消費(fèi)類IMU相比，ICM-42688-P的噪聲系數(shù)降低了40％，且溫度穩(wěn)定性提高了2倍，從而實(shí)現(xiàn)在溫度變化的情況下確保以最高的精度測量任何運(yùn)動(dòng)事件。其搭載的InvenSense on-chip APEX運(yùn)動(dòng)處理引擎可用于手勢識別、活動(dòng)分類和計(jì)步器等場景。

此外，TDK還擁有應(yīng)用于VR和AR領(lǐng)域的基于MEMS的超聲波ToF傳感器。與光學(xué)ToF傳感器相比，TDK超聲波ToF傳感器CH-101可以精確地測量到物體的距離，而不管其大小、顏色和透明度。此外，它不受周圍噪音（例如有害聲音和周圍噪音）的影響。CH-101的推出使得在虛擬空間中的身體運(yùn)動(dòng)與在真實(shí)空間中的身體運(yùn)動(dòng)無縫集成，做到定位追蹤。

上文中提到了眼球追蹤，蘋果公司曾發(fā)布基于MEMS技術(shù)的眼球追蹤專利。專利具體介紹如下：本發(fā)明公開了一種微型眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，包括一個(gè)攝像頭，一個(gè)MEMS設(shè)備和處理器。相機(jī)拍攝眼睛的圖像，MEMS裝置控制相機(jī)的視角方向，處理器接收來自相機(jī)的眼睛的圖像，確定相機(jī)圖像內(nèi)的眼睛的位置，并控制MEMS以保持相機(jī)指向眼睛。因此，就可以通過主動(dòng)追蹤的方式防止出現(xiàn)眩暈。

隨著MEMS傳感器功能越來越豐富，技術(shù)也越來越精進(jìn)，配合5G、人工智能等技術(shù)可以讓VR和AR的內(nèi)容顯示更加逼真，最終實(shí)現(xiàn)元宇宙的愿景。

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編輯：jq