電子發燒友網報道(文/周凱揚)對于VR/AR設備來說，顯示技術和內容生態可能是最為重要的兩個元素，但同樣不可忽視的還有設備中集成的一系列傳感器。這些傳感器的存在是設備交互的關鍵，而VR/AR的本質其實就是人機交互的創新，沒有了這些傳感器，這些虛擬現實與尋常的顯示設備并無二致，毫無創新性可言。那么如今的VR/AR設備中，有哪些傳感器正在頻繁露面呢?我們不妨以在游戲VR設備上玩轉市場的索尼為例。

圖像傳感器

索尼在前不久發布了PSVR2，并聲稱支持了注視點渲染技術。這種渲染技術專注于渲染人注視點范圍內的場景，通過降低周邊視覺的成像質量來降低設備負載。畢竟VR/AR設備說到底還是移動設備，其功耗和性能都相對有限，但在這樣的定位下，VR/AR往往需要更高的幀數。況且與人眼一樣，我們其實無需對視覺死角內的場景付出過多關注，所以注視點渲染技術減輕GPU負擔的方案正在席卷整個業界。

那么這一技術是如何實現的呢?答案就是眼動追蹤。眼動追蹤有多種實現手段，但對于VR/AR設備來說，該技術主要利用光源對眼鏡進行照射來產生反射，并使用圖像傳感器來采集光源在角膜和瞳孔上的反射，從而通過角度等參數來計算眼動的向量，最終判斷人的視線方向。

比如Tobii的眼動儀就采用了近紅外光源，并利用兩個圖像傳感器、先進的圖像處理算法和三維眼球模型來計算眼睛和視線的位置。而索尼的PSVR2也配備了兩個紅外攝像頭，分別完成兩個眼睛的眼動追蹤，另有四個攝像頭來完成控制器與頭顯的跟蹤。

眼動追蹤不僅可以用于注視點渲染，也為VR/AR創造了另一重數據輸入，這對于游戲或者視頻內容的創作者來說，也就多了一重交互方式，方便他們用眼動數據來創造面部表情追蹤、注視反饋和視線鎖定目標等功能。

運動傳感器

為了進一步提升沉浸感，VR/AR設備中往往還加入了陀螺儀、磁力計和加速度計等運動傳感器，陀螺儀主要用于確定角度和姿勢輸入，而磁力計主要用磁場強度等參數來定位設備位置，而加速度計則顧名思義用來測量加速度。這些傳感器不僅分布在頭戴設備上，也集成在了控制器上。

索尼在去年底公開了一份專利，其中就提到了如何用這些運動傳感器來完成人體姿勢的識別匹配。索尼稱目前許多定位方案需要攝像頭或激光之類的視覺追蹤，所以除了頭戴設備和控制器上的傳感器以外，還需要在使用區域內部署額外的距離傳感器，且中間不能存在障礙物。

而索尼的這項專利減少了追蹤設備的數量，僅使用頭顯和控制器上的運動傳感器就能重構真實的人體模型。該技術根據陀螺儀、磁力計和加速度計的數據來在數據庫中找到正確的匹配，最終確定姿勢和動作。不過從索尼的PSVR2和PSVR2 Sense控制器的規格來看，兩者仍然在采用三軸陀螺儀+三軸加速度計的六軸運動感知系統。

當然了，目前更常見的是IMU和絕對方向傳感器這樣的高集成方案，比如博世的BMI270和BMX160。BMX絕對方向傳感器集成了一個3軸數字加速度計、16位數字陀螺儀和地磁傳感器，即便在三者同時運行時也只有1585μA的低功耗，非常適合作為AR/VR可穿戴設備的傳感器融合方案。

小結

傳感器其實本來就是針對特定工作而生的元件，如今在元宇宙概念為AR/VR煥發的第二春下，專為虛擬現實場景準備的傳感器也將迎來新一輪爆發式增長。考慮到還有蘋果、微軟和騰訊等大廠的入局，及時把握這一輪增長，AR/VR與傳感器廠商都能從中獲益。

原文標題：VR/AR吃下的傳感器紅利

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審核編輯：湯梓紅