三大VR頭顯供應(yīng)鏈全拆解:搭積木沒用 彎道超車得做好細節(jié)

上個月,智能內(nèi)參詳細為大家介紹了蘋果供應(yīng)鏈,在智能手機崛起的浪潮之中,借勢一同成長的供應(yīng)鏈體系公司所創(chuàng)造的價值有目共睹。

而如今,風水輪轉(zhuǎn)到了VR這里,明晃晃的機遇大門再度打開,誰能抓住機會從門里殺出來?咱們還得把事情掰碎了,一點點看。

市場搶眼潛力無限

目前的三大VR頭顯Oculus,HTCVive,索尼PSVR出貨后,市場表現(xiàn)究竟如何?PiperJaffray對此的預(yù)測是,2016年OculusRift的銷售量將達360萬,HTCVive預(yù)計銷售210萬臺,索尼Morpheus140萬臺。與此同時,三大VR頭顯在2016年的出貨量目標均劍指百萬臺。

數(shù)據(jù)1

PiperJaffray公司的分析師TravisJakel預(yù)測2016年OculusRift的銷售量將達360萬,HTCVive預(yù)計銷售210萬臺,索尼Morpheus140萬臺。認為不同的VR平臺各有優(yōu)勢:依托總公司Facebook及Oculus消費者的意識是Oculus巨大的優(yōu)勢。HTCVive擁有驚人的高端技術(shù),Valve公司將會給該平臺帶來巨大的消費市場及游戲生態(tài)系統(tǒng)體驗。索尼也擁有大量安裝PlayStation4的用戶及游戲生態(tài)系統(tǒng)體驗,該平臺是一個集成的技術(shù)平臺。

IHS公司比較謹慎,預(yù)測2016年P(guān)layStationVR將賣出150萬臺、OculusRift將賣出56萬臺、HTCVive將賣出44萬臺。其中索尼的PlayStationVR銷量超過OculusRift和HTCVive的總量,三大頭顯累計將賣出250萬臺。PSVR能夠在出貨量上領(lǐng)先的主要原因在于價格上的優(yōu)勢明顯。

而這其中,中國的貢獻功不可沒,根據(jù)IDC的預(yù)測,2016年中國VR設(shè)備出貨量將達到48萬臺,同比增長476%,翻了將近5倍。根據(jù)艾瑞的測算,預(yù)計2020年VR設(shè)備出貨量920萬臺,用戶量超過2500萬人。

數(shù)據(jù)2

截止2014年,全球共有20萬VR活躍用戶,并且均為“創(chuàng)新者”或者深度核心玩家,2015年預(yù)計有670萬VR活躍用戶,同比增長3250%,主要是“早期主流”以及青少年用戶的快速滲透,占61.2%。

數(shù)據(jù)3

其中,VR付費用戶為60萬,付費率為8.5%。預(yù)計2018年將有1.7億VR活躍用戶,“早期主流”或者青少年用戶占66.7%,VR付費用戶為280萬名,付費率為16.4%。

數(shù)據(jù)4

拆開看供應(yīng)鏈

主流的沉浸式VR頭盔主要由四大部分的電子元器件組成:芯片與傳感器、顯示系統(tǒng)、光學透鏡和外殼結(jié)構(gòu)件。此外,還要加上位置追蹤系統(tǒng)所必須的光學系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)6

數(shù)據(jù)5

視覺計算與圖形渲染芯片

AMD

介紹:2015年4月,AMD推出了VR解決方案LiquidVR,LiquidVR可以通過最新數(shù)據(jù)抓?。↙atestdatalatch)、異步著色引擎(Asynchronousshaders)、協(xié)同多GPU(AffinityMulti-GPU)等功能,在讓用戶獲得更低的延遲、更流暢的畫面、以及更加逼真的存在感和代入感。

2015年9月,AMD將旗下圖形芯片部門分拆,命名為RadeonTechnologiesGroup,AMDCEO蘇姿豐表示,此舉的目的是讓圖形芯片部門更好地在游戲和虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域發(fā)揮長處。

2016年3月,AMD公布了與位于加拿大的VR技術(shù)初創(chuàng)公司Sulon合作項目,最新的VR頭戴設(shè)備:SulonQ。將全部計算芯片都集成在了設(shè)備中,是一款完全不需要外接電腦的便攜式虛擬現(xiàn)實頭戴設(shè)備,同時可以支持VR與AR。配置AMDFX-8800PAPU、RadeonR7顯卡、SulonSPU。

上市地點:美國納斯達克

股票代碼:AMD

市值:29.8億美元

NVIDIA

介紹:2015年6月,NVidia(英偉達)宣布推出新開發(fā)套件GameworksVR,旨在幫助VR頭盔和游戲開發(fā)者在GeForce系列圖形處理器上進行開發(fā)。同日,NVidia公布新款旗艦級顯卡GeForceGTX980Ti,為用GameworksVR開發(fā)VR體驗的公司提供新方案。此前,專門針對虛擬現(xiàn)實設(shè)備的VRDirect技術(shù),能夠明顯改善在虛擬現(xiàn)實設(shè)備中普遍存在的圖像延遲狀況。

上市地點:美國納斯達克

股票代碼:NVDA

市值:257.1億美元

高通

介紹:2015年11月,高通正式公布了新移動旗艦處理器Snapdragon820,內(nèi)部集成了新一代GPU,型號為Adreno530。與Adreno430相比可提供高達40%的圖形處理性能、計算能力和功率利用率,同時還能降低40%的功耗。Adreno530還考慮到了一些前瞻性的應(yīng)用,比如為移動設(shè)備優(yōu)化VR虛擬現(xiàn)實,利用充足的性能幫助呈現(xiàn)從立體攝像機實時拍攝的高清晰視頻,包括來自運動傳感器的數(shù)據(jù),以保證虛擬顯示頭盔內(nèi)身臨其境的體驗再一次進化。最重要的一項技術(shù),就是FoveatedRendering,它能夠簡化圖像處理的過程。在使用過程中,這項技術(shù)并沒有將VR和AR頭盔屏幕中的圖像像素完全處理,而是把處理能力主要用在了用戶的視線真正注意到的屏幕部分。

上市地點:美國納斯達克

股票代碼:QCOM

市值:751.1億美元

英特爾

介紹:2015年12月30日,intel推出全球首款搭載NibiruVRROM與intel“芯”的VR一體機,該一體機也是全球首個支持android和windows10雙系統(tǒng)切換的VR設(shè)備。2016年1月全球消費電子展上和創(chuàng)業(yè)公司Daqri合作,英特爾展示了加入3D實感組件的AR增強現(xiàn)實頭盔。根據(jù)華爾街分析師的預(yù)計,截止2016年3月,英特爾在VR/AR領(lǐng)域的投入超過了3億美元,已經(jīng)至少投資了5家公司,最大一筆為1.75億美元投資以色列體育影像初創(chuàng)企業(yè)ReplayTechnologies,主要的發(fā)展方向是研究多項多維視頻影像技術(shù)。

上市地點:美國納斯達克

股票代碼:INTC

市值:1419.5億美元

全志科技

介紹:H8/A80芯片應(yīng)用于Uranusone和靈境小黑VR一體機。成立于2007年,總部位于廣東珠海。是一家智能應(yīng)用處理器SoC和智能模擬芯片設(shè)計廠商。

上市地點:深圳

股票代碼:300458

瑞芯微電子

介紹:2015年12月,騰訊推出第一代游戲機miniStation,采用瑞芯微RK3288芯片解決方案。騰訊計劃開發(fā)一款集成了傳感器和專用屏幕的頭戴顯示設(shè)備(HMD),通過HDMI,RK3288芯片已成功應(yīng)用于Highglass嗨鏡和NibiruVR一體機。2001年成立于福建福州,是獨資的集成電路設(shè)計公司,專注于數(shù)字音視頻、移動多媒體芯片的研究和開發(fā)。

位置追蹤與人機交互

HTCVive

數(shù)據(jù)7

HTC與Valve合作開發(fā)Lighthouse激光追蹤系統(tǒng),核心原理是利用房間中密度極大的非可見光,來探測室內(nèi)佩戴VR設(shè)備的玩家的位置和動作變化,并將其模擬在虛擬現(xiàn)實3D空間中。

Vive頭盔上集成了44個位置追蹤傳感器,并且在墻上放置兩顆激光傳感器,由于采用的是激光雷達定位系統(tǒng),因此其用戶的移動空間可達4.5米*4.5米。

OculusRift

數(shù)據(jù)8

OculusRiftCV1內(nèi)置了多個位置跟蹤傳感器,原理是在VR頭顯正面集成十幾個LED紅外燈,發(fā)射的紅外信號可以被正前方的紅外攝像頭接收,由于采用的是紅外線追蹤技術(shù),并且只有一個,因此用戶的空間移動距離大約只有1.5米,用戶必須處于紅外攝像頭的可視范圍內(nèi)可以實現(xiàn)實時位置追蹤,所以距離比較受限制。

索尼

索尼研發(fā)PSMove體感控制技術(shù)已有10年,PSMOVE需要與PSCamera攝像頭配合使用,攝像頭通過手柄頂部的發(fā)光圓球確定其在三維空間中的位置。PSCamera可以同時識別電視機前的4個MOVE專用控制器,所以最多可以支持4人同時游戲。

由實際的用戶體驗來看,PSCamera和PSMove手柄由于是多年前的技術(shù),在靈敏度方面不如Vive和Oculus。

OptiTrack

數(shù)據(jù)9

基本原理是利用多個紅外發(fā)射攝像頭、對室內(nèi)定位空間進行覆蓋,在被追蹤物體上放置紅外反光點,通過捕捉這些反光點反射回攝像機的圖像,確定其在空間中的位置信息。這類定位系統(tǒng)有著非常高的定位精度,如果使用幀率很高的攝像頭的話,延遲也會非常微弱,能達到非常好的效果。

它的缺點是造價非常昂貴,且供貨量很小。利于一個幀率在120幀的攝像頭,也就是剛好能達到VR應(yīng)用不產(chǎn)生暈眩感的延遲20ms左右,造價就在1000美元以上了,而要覆蓋一個大概5米x5米的定位空間,一般需要6~10個攝像頭。所以目前的應(yīng)用場景主要在不差錢的影視制作、動畫錄制等商用方向。

諾亦騰

成立于2012年,坐標北京中關(guān)村,是一家在動作捕捉領(lǐng)域的公司,研究領(lǐng)域涉及傳感器、模態(tài)識別、運動科學、有限元分析、生物力學以及虛擬現(xiàn)實等。

曼恒數(shù)字

2007年成立于上海,開發(fā)光學位置追蹤系統(tǒng)G-motion。G-Motion在使用過程中可以支持2-8個紅外攝像頭,用戶可以根據(jù)自身需求定制選擇攝像頭的個數(shù),配置不同,G-motion的追蹤范圍也不同,最大范圍可以追蹤12米*4米*3米的空間范圍,讓用戶在虛擬環(huán)境中擁有最佳的體驗空間。

AMOLED顯示系統(tǒng)

因此目前主流的VR顯示屏幕均采用了來自三星、LG和索尼的AMOLED,理論上20ms的延時時間可以保證用戶擁有至少30分鐘的VR體驗不產(chǎn)生眩暈。

韓國企業(yè)在AMOLED市場占據(jù)絕對優(yōu)勢。據(jù)市場調(diào)查機構(gòu)DIGITIMESResearch報告,2015年全球AMOLED面板產(chǎn)達1147萬平方米,較2012年增加327%,主要牽動供給面成長的動力仍是韓國廠商,著重的應(yīng)用為智能手機以及電視應(yīng)用。韓國廠商在AMOLED產(chǎn)能的全球占有率,2012年為97.7%,預(yù)估2015年韓國廠商仍可維持83.7%的高比重,主要原因是三星及LG顯示器均持續(xù)地擴大其AMOLED面板產(chǎn)能,包括擴大既有的5.5代OLED生產(chǎn)線產(chǎn)能,并可能新增6代、8代生產(chǎn)線產(chǎn)能。

數(shù)據(jù)10

數(shù)據(jù)11

根據(jù)DIGITIMESResearch的報告,中國大陸AMOLED廠商無論是在TFT-LCD或是AMOLED面板產(chǎn)能的擴增上,態(tài)度及企圖心均較臺灣及日本廠商積極,預(yù)估在2015年時國內(nèi)地區(qū)AMOLED產(chǎn)能比重可望提高至7.4%,成為全世界第二大AMOLED產(chǎn)能所在地。

截止2014年底,京東方(2013年年底)、和輝光電(2014年年底)成功點亮,2015年,國顯光電、深天馬、信利、友達等企業(yè)的AMOLED生產(chǎn)線也投入建設(shè)。

京東方

介紹:創(chuàng)立于1993年4月,半導(dǎo)體顯示技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)提供商,核心業(yè)務(wù)包括顯示器件、智慧系統(tǒng)和健康服務(wù)。2016上半年5.5代線AMOLED屏即將量產(chǎn)。2014,2015兩年京東方的智能手機、平板電腦面板市占率已達全球第一。

上市地點:上海

股票代碼:000725

市值:796.1億人民幣

深天馬

介紹:1994年4月由深圳天馬微電子公司改組設(shè)立的股份公司。生產(chǎn)液晶顯示器,其AMOLED顯示面板有望切入VR頭盔供應(yīng)鏈中。

上市地點:上海

股票代碼:000050

市值:254.72億人民幣

中穎電子

介紹:國內(nèi)AMOLED驅(qū)動顯示芯片唯一供應(yīng)商,成立于1994年,專注于單片機集成電路設(shè)計。

上市地點:上海

股票代碼:300327

市值:84.8億人民幣

光學鏡頭和全景相機

Oculus

Oculus采用歌爾聲學供應(yīng)的菲涅爾球面鏡頭,從Oculus官方的說法,綜合重量、體積以及成本等方面考慮,單片式透鏡是各方面更佳結(jié)果,也是目前的更優(yōu)結(jié)果。單透鏡方案可以實現(xiàn)較大的視場角,同時可以實現(xiàn)重量和體積最小,這是目前選擇單透鏡的最重要的原因之一。單片式透鏡光學像質(zhì)中影響比較大的為色差和畸變,目前主要通過算法進行校正。

HoloLens

微軟Hololens的鏡頭是兩個雙膠合透鏡方案,像質(zhì)可以大幅提升,但是視場角會變小,體積和重量也增加很多,當然成本也增加了。新鏡頭的視野比常規(guī)鏡頭稍小,但色差和清晰度要高很多,大大的提高圖像的質(zhì)量。盡管視野區(qū)域變小,但是它不會像Oculus那樣讓視野受限。

新鏡頭是由微軟研究院的LensFactory項目組所開發(fā),目前該鏡頭已經(jīng)可以從EdmundOptics處購買。購買鏡頭時還需購買一個可見光抗反射,這也無形中增加了鏡頭成本。據(jù)悉,新鏡頭的單價在200美元左右。

全景相機方面,2015年以來全景相機有了一個大爆發(fā),國外Google、三星、諾基亞等大廠都進入了這個領(lǐng)域,還有360Heros、JauntVR、NextVR以及Bubl等較知名的廠商;國內(nèi)推出全景相機的廠商包括暴風魔鏡、Wipet、完美幻境、Insta360、UCVR等等。

這么多廠商進入全景相機這個領(lǐng)域,最大的原因是VR(虛擬現(xiàn)實)的廣闊市場前景,而目前VR存在的最大問題之一是缺乏內(nèi)容。廠商做全景相機賭的便是為VR生產(chǎn)全景視頻。VR頭盔缺少內(nèi)容,而全景相機拍攝的內(nèi)容適合給VR使用。全景相機的流行也將極大地刺激高清鏡頭和攝像機的出貨。

數(shù)據(jù)12

舜宇光學

介紹:為HTCVive提供前置攝像頭。1993年由葉成立于浙江余姚市?,F(xiàn)時業(yè)務(wù)在國內(nèi)經(jīng)營生產(chǎn)、銷售等光學零件、光電產(chǎn)品和光學儀器??偛课挥谥袊憬∮嘁κ兴纯坡?7-29號。舜宇光學2015年全年出貨計301292KPS,占比9.4%。并以微弱優(yōu)勢超過玉晶,位列全球出貨占比第二。

上市地點:香港

股票代碼:2382

市值:263.8億港幣

聯(lián)創(chuàng)電子

介紹:。聯(lián)創(chuàng)電子在光學鏡頭業(yè)務(wù)方面,是全球最大的運動相機鏡頭供應(yīng)商,2015年占全球運動相機鏡頭出貨量60%以上,是全球第一大運動相機廠商GoPro主要鏡頭供應(yīng)商。成立于2007年,有望切入VR眼鏡及頭盔供應(yīng)鏈中。

上市地點:上海

股票代碼:002036

市值:103.4億人民幣

歌爾聲學

介紹:獨家供貨Oculus,供貨索尼、微軟的VR/AR產(chǎn)品。成立于1997年,總部位于山東濰坊,主營業(yè)務(wù)為電聲器件、光電產(chǎn)品、電子配件和LED封裝及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。

上市地點:深圳

股票代碼:002241

市值:418.6億人民幣

輸入設(shè)備

VR虛擬現(xiàn)實實際上是模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界,為使用者提供關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身歷其境一般,因此VR設(shè)備講究沉浸感。而這種沉浸感不僅僅來自于我們腦袋上戴的頭盔亦或是眼鏡,擁有一個良好的操控體驗也是對虛擬顯示技術(shù)來說也是至關(guān)重要的,也就是VR設(shè)備中的輸入設(shè)備。所以,隨著VR頭顯的發(fā)展,VR輸入設(shè)備也迎來春天。它不僅種類繁多形態(tài)新奇,也涵蓋奇思妙想的idea和黑科技。

1.手柄、方向盤、操縱桿等傳統(tǒng)動作控制系統(tǒng)

數(shù)據(jù)13

目前市面上很多VR頭盔、眼鏡都是配有手柄來進行操作。比如知名的OculusRift消費者版默認的Xbox無線手柄以及PlayStationVR搭配的PS4等。這類手柄屬于較為傳統(tǒng)的一類,我們平時也有很多接觸,使用上自然是很順手的。在不考慮其它因素的情況下,手柄或許也是最容易被接受的設(shè)備之一。然而,VR虛擬現(xiàn)實強調(diào)的是沉浸感,而這類較為傳統(tǒng)的手柄似乎在這方面帶來的效果欠佳。

出于技術(shù)成熟度、消費者通用習慣、成本等角度的考慮,三大頭顯(Rift、Vive、PSVR)均配備有VR手柄進行動作控制和人機交互。

2.跑步機、手套、全身衣等新一代動作控制系統(tǒng)

數(shù)據(jù)14

當完全沉浸在虛擬現(xiàn)實世界中需要走動的時候,可以通過像VirtuixOmni(跑步機)這樣的設(shè)備來滿足逼真的體驗;源于荷蘭初創(chuàng)公司的Manus無線VR手套,通過傳感器把手套的動作映射到VR中。不過,Manus能夠做到的是追蹤手部的動作,而關(guān)于整只手臂、整個人在空間中的移動和方向變化,還是要和現(xiàn)有的VR設(shè)備及控制器配套使用。

3.基于計算機視覺的動作捕捉

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數(shù)據(jù)16

三款產(chǎn)品估計是最有代表性的,分別是LeapMotion、微軟的Kinect以及英特爾的RealSense技術(shù)。

LeapMotion通過紅外LED+灰階攝像頭采集數(shù)據(jù)。利用雙目IR攝像頭形成深度視野,然后通過算法捕捉手勢。

RealSense采用了“主動立體成像原理”,模仿了人眼的“視差原理”,通過打出一束紅外光,以左紅外傳感器和右紅外傳感器追蹤這束光的位臵,然后用三角定位原理來計算出3D圖像中的“深度”信息。通過配有深度傳感器和全1080p彩色鏡頭,能夠精確識別手勢動作、面部特征、前景和背景,進而讓設(shè)備理解人的動作和情感。

Kinect則需要分為兩個版本。雖然第一代和第二代都具備普通RGB攝像頭和深度IR攝像頭,但原理不同,前者利用結(jié)構(gòu)光(StructuredLight)原理,后者利用采用飛行時間法(TimeOfFlight)。具體的區(qū)別可以簡單理解為結(jié)構(gòu)光首先在空間中打出網(wǎng)格,然后根據(jù)物體反射的紅外來描述物體的空間信息,而飛行時間法是通過傳感器發(fā)出的近紅外光反射時間來計算被拍攝景物的距離,繪制出物體的三維輪廓。

4.基于慣性傳感器的全身動作捕捉系統(tǒng)

這類廠商有很多比如成立于2001年的美國廠商InertialLabs的產(chǎn)品3DSuit系統(tǒng)、成立于2000年的美國廠商Xsens的Moven系統(tǒng),而國內(nèi)表現(xiàn)出色也是業(yè)內(nèi)認可的是諾亦騰。

5.基于馬克點的光學動作捕捉系統(tǒng)

這類廠商具有代表性的有英國OxfordMetricsLimited集團旗下的Vicon系統(tǒng)、成立于1997年的NaturalPoint公司的Optitrack,以及美國的MotionAnalysis。

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因為光學+設(shè)備安裝布臵+全身動作捕捉的原因,這類捕捉系統(tǒng)需要占據(jù)一定的空間,而且價格也比較昂貴。雖然精確度較高,但用于消費級VR市場的可能性不大。然而,VR主題公園等商用市場則十分適合。從原理上來說,這類基于馬克點的光學動作捕捉系統(tǒng)都會使用攝像頭和主動或被動馬克點進行動作捕捉。

結(jié)構(gòu)件與代工

勁勝精密

介紹:獨家供貨HTCVive塑料外殼結(jié)構(gòu)件。成立于2003年,總部位于廣東東莞,專注于消費電子領(lǐng)域精密模具及精密機構(gòu)件研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)與銷售。

上市地點:深圳

股票代碼:300083

市值:113.3億人民幣

總結(jié)了上述國內(nèi)企業(yè)的榜樣,就看得到機會還是在的。打好在智能手機時代建立的供應(yīng)體系、質(zhì)量把控、成本優(yōu)勢的手牌,取代部分臺灣、日韓企業(yè),標的則是芯片、傳感器、光學鏡頭、顯示器、攝像頭這些領(lǐng)域。

接下來,三大頭顯依次拆拆看。

Oculus

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2012年8月,OculusRift項目登陸Kickstarter眾籌網(wǎng)站,籌資近250萬美元,首輪融資達1600萬美元。2014年3月26日,Oculus被Facebook以約20億美元的總價收購。

Oculus先后推出了三款VR產(chǎn)品:

2013年,OculusRift推出了開發(fā)者版本DK1,在其官方網(wǎng)站出售,價格為300美元。具有兩個LCD目鏡,每個目鏡的分辨率為640×800,雙眼的視覺合并之后擁有1280×800的分辨率。并且具有陀螺儀控制的視角,可以通過DVI、HDMI、microUSB接口連接電腦或游戲機。

2014年7月,OculusRift在開始銷售第二版開發(fā)套件DK2,配備5.7英寸AMOLED顯示屏,單眼分辨率為960×1080,帶有三軸陀螺儀、三軸加速計和三軸磁羅盤的9自由度傳感器PCB,價格為350美元。

2016年1月7日,消費者版本OculusRiftCV1開放預(yù)購,預(yù)計3月28日發(fā)貨,價格599美元。OculusRiftCV1與DK2在硬件方面差別不大,分辨率提升至2160*1200(單眼1080*1200),刷新率由75Hz提升至90Hz。附帶XboxOne手柄、Oculus遙控器、Oculus感應(yīng)器。

根據(jù)BIresearch的分析報告,OculusRift內(nèi)部的組件超過200個,遠遠超過智能手機(平均組件在40-50個),涉及半導(dǎo)體芯片、傳感器、人機交互、空間位置追蹤、高清光學鏡頭和光學顯示等多種技術(shù)領(lǐng)域,因此VR頭顯的硬件組合難度更高。

1.主體芯片和傳感器

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上圖為OculusRiftCV1主體芯片與傳感器結(jié)構(gòu)圖。

主體芯片方面:黃色為Oculus采用意法半導(dǎo)體的STM32F072R8作為核心芯片,超低功耗32位RSIC微控制器內(nèi)核ARMCortex-M0MCU;紅色為東芝TC358870XBGHDMI轉(zhuǎn)MIP接口電橋;橙黃色為賽普拉斯半導(dǎo)體CYUSB3304低功耗USB2.0Hub控制器;綠色為Winbond(臺灣華邦電子)生產(chǎn)的64Mb串行閃存W25Q64FVIG;深藍色為CMedia(臺灣驊訊電子)生產(chǎn)的USB音頻控制器CM119BN;淺藍色為Nordic生產(chǎn)的智能藍牙和2.4GHz專有系統(tǒng)芯片nRF51822;粉紅色為德州儀器SEMTI59C6F3施密特觸發(fā)器反相器(SingleSchmitt-TriggerInverter)。

傳感器芯片方面:英美盛MP65六軸MEMS動作追蹤;霍尼韋爾HMC5983三軸電子羅盤;意法半導(dǎo)體STP16CPC26低電壓16位電流汲入型驅(qū)動器(SinkDriver)。

2.AMOLED和屏幕觸控

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上一代產(chǎn)品OculusRiftDK2顯示屏來自于三星GalaxyNote3.的SuperAMOLED,本次顯示屏是三星供應(yīng)的兩塊AMOLED屏幕面板,分辨率為2160×1200,刷新率為每秒90幀,視場角100度,分辨像素為456ppi,高于蘋果iPhone6sPlus的401ppi,低于三星GalaxyS7的576ppi。

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屏幕背部為SynapticsS5050A觸控芯片。

3.位置追蹤紅外攝像頭

在位置追蹤方面,OculusRiftCV1延續(xù)了Rift產(chǎn)品的紅外攝像頭模式,Ocuus命名為星座傳感器。

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上一代紅外攝像頭采用的是微芯科技的CMOSSerialEEPROM、希華的晶振和鈺創(chuàng)科技的攝像控制器。在CV1中,采用的是仍然是臺灣鈺創(chuàng)科技的eSP770U攝影機控制芯片(紅色)和Nordic的智能藍牙和2.4GHz的SoC(黃色)。

Rift頭顯外表面具備十多個LED發(fā)光二極管,主用用途是配合紅外攝像頭實現(xiàn)空間位置追蹤。OculusRiftCV1采用德州儀器供應(yīng)的LED驅(qū)動芯片TLC5940116,具有點校正和灰度PWM控制。

4.菲涅爾光學鏡頭

Oculus使用LED加紅外攝像頭實現(xiàn)位置追蹤。

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RiftCV1光學鏡頭采用菲涅爾原理設(shè)計,由中國大陸的歌爾聲學供應(yīng),采用的是一組不可移動的非對稱鏡片,上一代Rift的鏡頭為可互換的圓鏡片。

2015年12月,歌爾聲學在全景網(wǎng)互動平臺上表示,OculusRiftCV1由歌爾聲學代工。歌爾聲學此前一直是OculusRift、PSVR的代工方,根據(jù)后兩者的要求完成硬件設(shè)計和生產(chǎn)。

HTCVive

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HTCVive是由HTC與Valve聯(lián)合開發(fā)的一款VR虛擬現(xiàn)實頭盔產(chǎn)品,著名游戲公司Valve通過SteamVR平臺提供VR游戲內(nèi)容和技術(shù)支持。Vive的硬件研發(fā)和組裝均由HTC完成。

在VR頭顯的主體芯片、AMOLED顯示屏等方面,HTCVive與OculusRiftCV1并無太大的不同,由于Vive由HTC自家代工,并且HTC在中國臺灣地區(qū)擁有深厚的供應(yīng)鏈體系,因此大多數(shù)部件均來自于美國和中國臺灣內(nèi)部的廠商。中國大陸廠商舜宇光學和勁勝精密分別為HTC供應(yīng)前置攝像頭和塑料結(jié)構(gòu)件。

1.主體芯片和傳感器

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上圖為HTCVive主體芯片結(jié)構(gòu)。

主體芯片方面:紅色為意法半導(dǎo)體的STM32F072R8作為核心芯片,與OculusCV1相同,超低功耗32位RSIC微控制器內(nèi)核ARMCortex-M0MCU;棕黃色為東芝TC358870XBGHDMI轉(zhuǎn)MIP接口電橋,與OculusCV1相同;黃色為SMSC的USB控制器USB5537B;綠色為AlphaImaging(臺灣曜鵬科技)的AIT8328圖像處理SOC;淺藍色為CMedia生產(chǎn)的USB音頻控制器CM109B;深藍色為美光的4Mb閃存

M25P40;粉色為美光的32Mb閃存N25Q032A13ESE40E。

輔助芯片:德州儀器的TPS54341降壓轉(zhuǎn)換器和TS3DV642雙向復(fù)用/解復(fù)用器;CirrusLogic(臺灣本宏科技)的WM5102音頻編解碼器;百利通半導(dǎo)體PI3EQX7841的USB中繼器;萊迪思半導(dǎo)體的LP4K81A3311RG2低壓FPGA。

傳感器芯片方面:英美盛MPU6500六軸MEMS動作追蹤;恩智浦ARM架構(gòu)Cortex-M0微控制器11U35F;美國國家半導(dǎo)體的61AE81UL00075B。

2.AMOLED和光學鏡頭

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HTCVive的顯示屏同樣是三星供應(yīng)的AMOLED屏幕面板,分辨率為2160×1200的兩塊OLED,刷新率為每秒90幀,分辨像素為447ppi,接近于OculusCV1的456ppi。

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Vive的鏡頭與OculusCV1的非對稱式菲涅爾鏡頭不同,Vive的鏡頭具有統(tǒng)一的輪廓,通過眼睛的收縮來控制焦距。

3.空間位置定位系統(tǒng)

HTC最大的亮點在于其空間位置定位系統(tǒng)Lighthouse技術(shù),采用的是Valve的專利,它不需要借助攝像頭,而是靠激光和光敏傳感器來確定運動物體的位置,因此HTCVive允許用戶在一定范圍內(nèi)走動,這是它與OculusRift和PSVR的最大區(qū)別。

在Vive的頭顯表面有32個激光位置追蹤感應(yīng)器,在兩只VR無線手柄上的感應(yīng)器數(shù)量合計48個。Vive配備的兩個空間基地臺分別裝有一個中等尺寸的LED鏡頭,用于檢測頭顯和手柄發(fā)射的紅外激光,進行空間位置追蹤。

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紅外光LED控制器內(nèi)部的芯片包括:恩智浦ARM架構(gòu)11U37F控制器;美國國家半導(dǎo)體61AFCXUL00075B;博通藍牙SOC;意法半導(dǎo)體收發(fā)器;德州儀器的LED控制器。

同時,Vive還在頭顯正中央設(shè)置了一個前置攝像頭,可將現(xiàn)實環(huán)境中的元素帶進虛擬世界。前置攝像頭(代號TG07BC1551)來自于舜宇光學。使用者不需脫下頭戴設(shè)備,即可同時融入現(xiàn)實環(huán)境與虛擬世界中的情境,例如,佩戴著HTCVivePre,拿起飲料,繼續(xù)與朋友的談話。

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可見,Vive所搭配的激光位置追蹤系統(tǒng)在硬件方面有較高的要求,配置的攝像頭、感應(yīng)器、LED鏡頭均采用高水平的部件,這也是為何Vive售價799美元遠高于其他產(chǎn)品的重要原因之一。從消費者體驗結(jié)果來看,搭配空間激光位置追蹤的Vive令用戶相當震驚,我們判斷未來的VR產(chǎn)品極有可能采用相似的硬件配置。

索尼PSVR

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索尼PlaystationV(簡稱PSVR)由索尼公司自行開發(fā),PSVR提供了1920×1080p分辨率的5.7英寸OLED顯示屏。刷新率在虛擬現(xiàn)實設(shè)備中最高,達到了120Hz,超過了OculusRift和HTCVive。通過電源按鈕,可以隨時開啟或關(guān)閉頭顯功能,而不需要每次都重新插入PlayStation4主機。

與其他兩款VR頭顯不同的地方在于,索尼需要PlayStationVR通過USB或HDMI接口連接到獨立的處理單元,再連接到PlayStation4主機,來完成PlayStationVR無法處理的細節(jié)。Rift和Vive都需要借助高性能PC來實現(xiàn)VR效果,對PC的硬件配置要求較高(尤其是顯卡要求)。因此,索尼PSVR不需要單獨購買高性能PC,但是消費者得必須有一臺PS4主機。

索尼作為旗下還有多款知名音箱和耳機產(chǎn)品的科技巨頭,自然在聲音方面擁有著得天獨厚的優(yōu)勢。PlayStationVR通過專門的3D音效引擎,能夠?qū)τ螒騼?nèi)的音效進行立體的呈現(xiàn)。

在體感交互方面,與Oculus和HTC獨立開發(fā)全新的交互手柄不同,索尼的PSVR可以直接使用PS4時代的PSMove和PSCamera實現(xiàn)交互,不過消費者需要額外支付100美金左右的費用。

結(jié)語

號稱VR開發(fā)者元年的2016已經(jīng)快要過半,且下半年的VR產(chǎn)業(yè)大動作依然在預(yù)期之中。迅速發(fā)展之下,我們也要迅速更新對它的認識。VR產(chǎn)品的體驗尚待改善恰恰是中國企業(yè)突破核心技術(shù)最大的機遇。

眾創(chuàng)浪潮下,在這樣豐富的供應(yīng)鏈體系中,積木式的創(chuàng)新模式使得造VR產(chǎn)品的創(chuàng)業(yè)公司紛紛涌現(xiàn)。盡管我們都有個判斷是:未來VR行業(yè)很可能像手機行業(yè)一樣,能活下去的玩家遠沒有當前下水的這么多,但每個人都希望自己能夠在廝殺中生存。談到這里又是說來話長,但今天的報告能為我們提的一個醒是:借勢成長為供應(yīng)鏈里的巨人,未嘗不是另一種生存之道。

本文為智東西整理呈現(xiàn),文中所有數(shù)據(jù)結(jié)論版權(quán)歸原作者所有。

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