这块微型传感器，会让 AR 眼镜来得更早一些

摘要：微型传感器会让眼球追踪模组成为VR/AR设备的组成部分，视点渲染技术的成熟则会实现VR/AR的眼镜形态成为可能。

提起近两年比较火热的 VR，没体验过的人想到的可能是在虚拟的世界里自由翱翔；而真正体验过的人则会了解，戴上一个沉重、连着线缆的头盔感觉是多么憋闷和难受。从上世纪 50 年代诞生至今，VR 头显在硬件上除了屏幕分辨率有所增长外，在外观上改进不大。至于什么时候我们能造出眼镜大小的 VR/AR 设备，Oculus Rift 的首席科学家甚至直接将日期推至 10 年之后。

不过，加拿大公司 AdHawk Microsystems 的新产品，或许能极大缩短这个发展周期。近日，AdHawk 曝光了由微机电芯片制造而成的动作追踪传感器，而这款微型传感器可以用于眼球追踪，但是在功耗和体积上都远远小于目前的红外摄像头解决方案。而眼球追踪技术则是「视点渲染」技术的基础，后者能够大幅提高 VR/AR 内容画面渲染的速度和效率，降低这个过程对硬件的需求，让 VR 和 AR 设备小型化成为可能。

用更小的芯片追踪眼球

在眼球追踪领域，目前最主流的解决方案是用红外摄像头捕捉用户的眼球动作。而由于红外摄像头的体积很难做小，所以相关眼球追踪套件往往会做成带有较厚边框的镜片（七鑫易维），或者嵌套在笔记本前方（Tobii）。由于摄像头的功耗较高，这也意味其嵌入的设备必须有较大电量供应，往往需要设备必须有线连接。

而根据 AdHawk 介绍，公司使用微机电技术（MEMS）生成的芯片非常微小，而由这些芯片制成的微型传感器，其大小能做到类似一个沙粒，体积非常小。在工作原理上，这些微型传感器能够用一种低能量光线扫描用户的眼球，其扫描速度是传统的红外摄像头的 10 倍以上。传感器测量反射光线，并因此输出科研级别的高精度眼球坐标。拜微机电技术所赐，这款微型传感器的功耗非常低，一块纽扣电池的电量足够支撑传感器工作整整一天。

通过 AdHawk 官方介绍，可以了解到公司认为目前该传感器的重要应用方向就是 VR 和 AR 设备。除去功耗低和体型小之外，AdHawk 所推动的眼球追踪技术，对于 VR/AR 来说还有一个更重要的作用，就是实现「视点渲染」（Foveated Rendering），而后者可能是 VR 和 AR 技术普及的关键。

视点渲染让 VR 显示更省力

目前，VR 行业一个痛点就是画面的渲染。不论是手机还是电脑，其处理器只需要渲染一个画面，而 VR 需要渲染两个画面，同时为了避免眩晕，VR 的画面刷新率需要保持在 90 帧/秒，这就让 VR 内容的渲染比传统内容要多出数倍工作量，这也是为什么 VR 头显需要对应 PC 的配置相对较高。

但是，学者研究发现，人类在看一个画面时，其看到的画面并非都是一样的清晰度，眼球视点周边的分辨率最高，而周围的则大幅降低。同样的原理，如果 VR 画面只需要将用户视线焦点的分辨率渲染到最高，而周围画面分辨率较低，则会大幅降低处理器的工作量，让 VR 渲染的门槛变得更加轻松。

AdHawk 的微型传感器如果确实如宣传一样可靠，那无疑会促进眼球追踪技术快速成熟，后者也是视点渲染技术的关键。而当视点渲染成为可能，则 VR 和 AR 设备的显示将更轻松，可能小型低耗的处理器（GPU 或 CPU）就能实现所有功能，那么 VR 和 AR 设备的体积就能变得更小。

两周前 Facebook 刚刚推出了 VR 一体机 Oculus Go，无独有偶，竞争对手 Google 也和 HTC、联想等公司联手推出 VR 一体机。可以预见，VR 一体机在未来一定会取代用线缆连接 PC 的头显设备。而要让独立设备提供优质表现，则类似于 AdHawk 公司的微型传感器就十分重要，因为这些微机电芯片极有可能在未来让这些目前还很笨重的设备，变成普通眼镜大小，让 VR 和 AR 设备真正普及到大众市场。

图片来源：AdHawk官网

责任编辑：双筒猎枪

微小型加速度传感器

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