AdHawk曝光新型動(dòng)作追蹤傳感器，加速AR眼鏡大眾化普及

提起近兩年比較火熱的 VR，沒(méi)體驗(yàn)過(guò)的人想到的可能是在虛擬的世界里自由翱翔;而真正體驗(yàn)過(guò)的人則會(huì)了解，戴上一個(gè)沉重、連著線(xiàn)纜的頭盔感覺(jué)是多么憋悶和難受。從上世紀(jì) 50 年代誕生至今，VR 頭顯在硬件上除了屏幕分辨率有所增長(zhǎng)外，在外觀上改進(jìn)不大。至于什么時(shí)候我們能造出眼鏡大小的 VR/AR 設(shè)備，Oculus Rift 的首席科學(xué)家甚至直接將日期推至 10 年之后。

不過(guò)，加拿大公司 AdHawk Microsystems 的新產(chǎn)品，或許能極大縮短這個(gè)發(fā)展周期。近日，AdHawk 曝光了由微機(jī)電芯片制造而成的動(dòng)作追蹤傳感器，而這款微型傳感器可以用于眼球追蹤，但是在功耗和體積上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于目前的紅外攝像頭解決方案。而眼球追蹤技術(shù)則是「視點(diǎn)渲染」技術(shù)的基礎(chǔ)，后者能夠大幅提高 VR/AR 內(nèi)容畫(huà)面渲染的速度和效率，降低這個(gè)過(guò)程對(duì)硬件的需求，讓 VR 和 AR 設(shè)備小型化成為可能。

用更小的芯片追蹤眼球

在眼球追蹤領(lǐng)域，目前最主流的解決方案是用紅外攝像頭捕捉用戶(hù)的眼球動(dòng)作。而由于紅外攝像頭的體積很難做小，所以相關(guān)眼球追蹤套件往往會(huì)做成帶有較厚邊框的鏡片(七鑫易維)，或者嵌套在筆記本前方(Tobii)。由于攝像頭的功耗較高，這也意味其嵌入的設(shè)備必須有較大電量供應(yīng)，往往需要設(shè)備必須有線(xiàn)連接。

而根據(jù) AdHawk 介紹，公司使用微機(jī)電技術(shù)(MEMS)生成的芯片非常微小，而由這些芯片制成的微型傳感器，其大小能做到類(lèi)似一個(gè)沙粒，體積非常小。在工作原理上，這些微型傳感器能夠用一種低能量光線(xiàn)掃描用戶(hù)的眼球，其掃描速度是傳統(tǒng)的紅外攝像頭的 10 倍以上。傳感器測(cè)量反射光線(xiàn)，并因此輸出科研級(jí)別的高精度眼球坐標(biāo)。拜微機(jī)電技術(shù)所賜，這款微型傳感器的功耗非常低，一塊紐扣電池的電量足夠支撐傳感器工作整整一天。

通過(guò) AdHawk 官方介紹，可以了解到公司認(rèn)為目前該傳感器的重要應(yīng)用方向就是 VR 和 AR 設(shè)備。除去功耗低和體型小之外，AdHawk 所推動(dòng)的眼球追蹤技術(shù)，對(duì)于 VR/AR 來(lái)說(shuō)還有一個(gè)更重要的作用，就是實(shí)現(xiàn)「視點(diǎn)渲染」(Foveated Rendering)，而后者可能是 VR 和 AR 技術(shù)普及的關(guān)鍵。

視點(diǎn)渲染讓 VR 顯示更省力

目前，VR 行業(yè)一個(gè)痛點(diǎn)就是畫(huà)面的渲染。不論是手機(jī)還是電腦，其處理器只需要渲染一個(gè)畫(huà)面，而 VR 需要渲染兩個(gè)畫(huà)面，同時(shí)為了避免眩暈，VR 的畫(huà)面刷新率需要保持在 90 幀/秒，這就讓 VR 內(nèi)容的渲染比傳統(tǒng)內(nèi)容要多出數(shù)倍工作量，這也是為什么 VR 頭顯需要對(duì)應(yīng) PC 的配置相對(duì)較高。

但是，學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)在看一個(gè)畫(huà)面時(shí)，其看到的畫(huà)面并非都是一樣的清晰度，眼球視點(diǎn)周邊的分辨率最高，而周?chē)膭t大幅降低。同樣的原理，如果 VR 畫(huà)面只需要將用戶(hù)視線(xiàn)焦點(diǎn)的分辨率渲染到最高，而周?chē)?huà)面分辨率較低，則會(huì)大幅降低處理器的工作量，讓 VR 渲染的門(mén)檻變得更加輕松。

AdHawk 的微型傳感器如果確實(shí)如宣傳一樣可靠，那無(wú)疑會(huì)促進(jìn)眼球追蹤技術(shù)快速成熟，后者也是視點(diǎn)渲染技術(shù)的關(guān)鍵。而當(dāng)視點(diǎn)渲染成為可能，則 VR 和 AR 設(shè)備的顯示將更輕松，可能小型低耗的處理器(GPU 或 CPU)就能實(shí)現(xiàn)所有功能，那么 VR 和 AR 設(shè)備的體積就能變得更小。

兩周前 Facebook 剛剛推出了 VR 一體機(jī) Oculus Go，無(wú)獨(dú)有偶，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 Google 也和 HTC、聯(lián)想等公司聯(lián)手推出 VR 一體機(jī)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，VR 一體機(jī)在未來(lái)一定會(huì)取代用線(xiàn)纜連接 PC 的頭顯設(shè)備。而要讓獨(dú)立設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)表現(xiàn)，則類(lèi)似于 AdHawk 公司的微型傳感器就十分重要，因?yàn)檫@些微機(jī)電芯片極有可能在未來(lái)讓這些目前還很笨重的設(shè)備，變成普通眼鏡大小，讓 VR 和 AR 設(shè)備真正普及到大眾市場(chǎng)。