三大VR头显Oculus/HTC Vive/索尼PS VR 供应链全解密

作者:新浪vr    2016-05-16 11:58:24

   接下来,三大头显依次拆拆看。

  Oculus

  2012 年 8 月,Oculus Rift 项目登陆 Kickstarter 众筹网站,筹资近 250 万美元,首轮融资达 1600 万美元。2014 年 3 月 26 日,Oculus被Facebook 以约 20 亿美元的总价收购。

  Oculus 先后推出了三款 VR 产品:

  2013 年,Oculus Rift 推出了开发者版本 DK1,在其官方网站出售,价格为 300 美元。具有两个 LCD 目镜,每个目镜的分辨率为 640×800,双眼的视觉合并之后拥有1280×800 的分辨率。并且具有陀螺仪控制的视角,可以通过 DVI、HDMI、micro USB接口连接电脑或游戏机。

  2014年7月, Oculus Rift在开始销售第二版开发套件DK2,配备5.7英寸AMOLED显示屏,单眼分辨率为 960×1080,带有三轴陀螺仪、三轴加速计和三轴磁罗盘的 9 自由度传感器 PCB,价格为 350 美元。

  2016 年 1 月 7 日,消费者版本 Oculus Rift CV1 开放预购,预计 3月 28 日发货,价格 599 美元。 Oculus Rift CV1 与 DK2 在硬件方面差别不大,分辨率提升至 2160*1200(单眼 1080*1200),刷新率由 75Hz提升至 90Hz。附带 Xbox One 手柄、Oculus 遥控器、Oculus 感应器。

  根据 BI research 的分析报告,Oculus Rift内部的组件超过 200 个,远远超过智能手机(平均组件在 40-50个),涉及半导体芯片、传感器、人机交互、空间位置追踪、高清光学镜头和光学显示等多种技术领域,因此 VR头显的硬件组合难度更高。

  1。 主体芯片和传感器

三大VR头显Oculus/HTC Vive/索尼PS VR 供应链全解密
三大VR头显Oculus/HTC Vive/索尼PS VR 供应链全解密上图为 Oculus Rift CV1主体芯片与传感器结构图。

  主体芯片方面:黄色为 Oculus 采用意法半导体的 STM32F072R8 作为核心芯片,超低功耗 32 位 RSIC 微控制器内核 ARM Cortex-M0 MCU;红色为东芝 TC358870XBG HDMI 转 MIP接口电桥;橙黄色为赛普拉斯半导体 CYUSB3304 低功耗 USB2.0 Hub 控制器;绿色为 Winbond(台湾华邦电子)生产的 64Mb 串行闪存 W25Q64FVIG;深蓝色为 CMedia(台湾骅讯电子)生产的 USB 音频控制器 CM119BN;浅蓝色为 Nordic生产的智能蓝牙和 2.4GHz 专有系统芯片 nRF51822;粉红色为德州仪器 SEM TI 59 C6F3 施密特触发器反相器(Single Schmitt-Trigger Inverter)。

  传感器芯片方面:英美盛 MP65 六轴 MEMS 动作追踪;霍尼韦尔 HMC5983 三轴电子罗盘;意法半导体 STP16CPC26 低电压 16 位电流汲入型驱动器(Sink Driver)。

  2。 AMOLED和屏幕触控

三大VR头显Oculus/HTC Vive/索尼PS VR 供应链全解密

  上一代产品Oculus Rift DK2显示屏来自于三星Galaxy Note 3。的Super AMOLED,本次显示屏是三星供应的两块 AMOLED 屏幕面板,分辨率为 2160×1200,刷新率为每秒 90 帧,视场角 100 度,分辨像素为 456ppi,高于苹果 iPhone 6s Plus 的 401ppi,低于三星 Galaxy S7 的 576ppi。

三大VR头显Oculus/HTC Vive/索尼PS VR 供应链全解密屏幕背部为 Synaptics S5050A 触控芯片。

  3。位置追踪红外摄像头

  在位置追踪方面,Oculus Rift CV1 延续了 Rift产品的红外摄像头模式,Ocuus命名为星座传感器。

三大VR头显Oculus/HTC Vive/索尼PS VR 供应链全解密

  上一代红外摄像头采用的是微芯科技的 CMOS Serial EEPROM、希华的晶振和钰创科技的摄像控制器。在 CV1 中,采用的是仍然是台湾钰创科技的 eSP770U 摄影机控制芯片(红色)和 Nordic的智能蓝牙和 2.4GHz的 SoC(黄色) 。

  Rift 头显外表面具备十多个 LED 发光二极管,主用用途是配合红外摄像头实现空间位置追踪。Oculus Rift CV1 采用德州仪器供应的 LED 驱动芯片 TLC5940116,具有点校正和灰度 PWM控制。

  4。菲涅尔光学镜头

  Oculus使用 LED加红外摄像头实现位置追踪。

三大VR头显Oculus/HTC Vive/索尼PS VR 供应链全解密

  Rift CV1 光学镜头采用菲涅尔原理设计,由中国大陆的歌尔声学供应,采用的是一组不可移动的非对称镜片,上一代 Rift的镜头为可互换的圆镜片。

  2015 年 12 月,歌尔声学在全景网互动平台上表示,Oculus Rift CV1 由歌尔声学代工。歌尔声学此前一直是 Oculus Rift、PS VR 的代工方,根据后两者的要求完成硬件设计和生产。

  HTC Vive

  HTC Vive 是由 HTC与 Valve 联合开发的一款 VR 虚拟现实头盔产品,著名游戏公司 Valve 通过 Steam VR 平台提供 VR 游戏内容和技术支持。Vive 的硬件研发和组装均由 HTC 完成。

  在 VR 头显的主体芯片、AMOLED 显示屏等方面,HTC Vive 与 Oculus Rift CV1并无太大的不同,由于 Vive 由 HTC 自家代工,并且 HTC 在中国台湾地区拥有深厚的供应链体系,因此大多数部件均来自于美国和中国台湾内部的厂商。中国大陆厂商舜宇光学和劲胜精密分别为 HTC 供应前置摄像头和塑料结构件。

   1。 主体芯片和传感器

三大VR头显Oculus/HTC Vive/索尼PS VR 供应链全解密
三大VR头显Oculus/HTC Vive/索尼PS VR 供应链全解密上图为 HTC Vive主体芯片结构。

  主体芯片方面:红色为意法半导体的 STM32F072R8 作为核心芯片, 与 Oculus CV1相同,超低功耗 32 位 RSIC 微控制器内核 ARM Cortex-M0 MCU;棕黄色为东芝TC358870XBG HDMI 转 MIP接口电桥,与 Oculus CV1 相同;黄色为 SMSC 的 USB控制器 USB5537B;绿色为 Alpha Imaging (台湾曜鹏科技)的 AIT8328 图像处理 SOC;浅蓝色为 CMedia 生产的 USB 音频控制器 CM109B;深蓝色为美光的 4Mb 闪存

  M25P40;粉色为美光的 32Mb 闪存 N25Q032A13ESE40E。

  辅助芯片:德州仪器的 TPS54341 降压转换器和 TS3DV642 双向复用/解复用器;Cirrus Logic(台湾本宏科技)的WM5102 音频编解码器;百利通半导体 PI3EQX7841的 USB中继器;莱迪思半导体的 LP4K81 A3311RG2 低压 FPGA。

  传感器芯片方面:英美盛 MPU6500 六轴 MEMS 动作追踪;恩智浦 ARM 架构Cortex-M0 微控制器 11U35F;美国国家半导体的 61AE81U L00075B。

  2。 AMOLED和光学镜头

  HTC Vive 的显示屏同样是三星供应的 AMOLED 屏幕面板,分辨率为 2160×1200的两块OLED,刷新率为每秒90帧, 分辨像素为447ppi,接近于Oculus CV1的456ppi。

  Vive 的镜头与 Oculus CV1 的非对称式菲涅尔镜头不同,Vive 的镜头具有统一的轮廓,通过眼睛的收缩来控制焦距。

  3。空间位置定位系统

  HTC最大的亮点在于其空间位置定位系统 Lighthouse 技术,采用的是 Valve 的专利,它不需要借助摄像头,而是靠激光和光敏传感器来确定运动物体的位置,因此 HTC Vive 允许用户在一定范围内走动,这是它与 Oculus Rift 和 PS VR 的最大区别。

  在 Vive的头显表面有 32个激光位置追踪感应器,在两只 VR无线手柄上的感应器数量合计 48个。Vive配备的两个空间基地台分别装有一个中等尺寸的 LED镜头,用于检测头显和手柄发射的红外激光,进行空间位置追踪。

  红外光 LED 控制器内部的芯片包括:恩智浦 ARM 架构 11U37F 控制器;美国国家半导体 61AFCXU L00075B;博通蓝牙 SOC;意法半导体收发器;德州仪器的 LED 控制器。

  同时,Vive还在头显正中央设置了一个前置摄像头,可将现实环境中的元素带进虚拟世界。前置摄像头(代号 TG07B C1551)来自于舜宇光学。使用者不需脱下头戴设备,即可同时融入现实环境与虚拟世界中的情境,例如,佩戴着 HTC Vive Pre,拿起饮料,继续与朋友的谈话。

  可见,Vive所搭配的激光位置追踪系统在硬件方面有较高的要求,配置的摄像头、感应器、LED镜头均采用高水平的部件,这也是为何 Vive售价 799美元远高于其他产品的重要原因之一。从消费者体验结果来看,搭配空间激光位置追踪的 Vive 令用户相当震惊,我们判断未来的 VR 产品极有可能采用相似的硬件配置。

  索尼PS VR

  索尼 Playstation V (简称 PS VR)由索尼公司自行开发, PS VR 提供了 1920×1080p分辨率的 5.7 英寸 OLED 显示屏。刷新率在虚拟现实设备中最高,达到了 120Hz,超过了 Oculus Rift 和 HTC Vive。通过电源按钮,可以随时开启或关闭头显功能,而不需要每次都重新插入 PlayStation 4 主机。

  与其他两款VR头显不同的地方在于,索尼需要PlayStation VR通过USB或HDMI接口连接到独立的处理单元,再连接到 PlayStation 4 主机,来完成 PlayStation VR 无法处理的细节。Rift 和 Vive 都需要借助高性能 PC 来实现 VR 效果,对 PC 的硬件配置要求较高(尤其是显卡要求)。因此,索尼 PS VR 不需要单独购买高性能 PC,但是消费者得必须有一台 PS4 主机。

  索尼作为旗下还有多款知名音箱和耳机产品的科技巨头,自然在声音方面拥有着得天独厚的优势。PlayStation VR 通过专门的 3D音效引擎,能够对游戏内的音效进行立体的呈现。

  在体感交互方面,与 Oculus 和 HTC独立开发全新的交互手柄不同,索尼的 PS VR可以直接使用 PS4 时代的 PS Move 和 PS Camera 实现交互,不过消费者需要额外支付 100 美金左右的费用。

  结语

  号称VR开发者元年的2016已经快要过半,且下半年的VR产业大动作依然在预期之中。迅速发展之下,我们也要迅速更新对它的认识。VR产品的体验尚待改善恰恰是中国企业突破核心技术最大的机遇。

  众创浪潮下,在这样丰富的供应链体系中,积木式的创新模式使得造VR产品的创业公司纷纷涌现。尽管我们都有个判断是:未来VR行业很可能像手机行业一样,能活下去的玩家远没有当前下水的这么多,但每个人都希望自己能够在厮杀中生存。谈到这里又是说来话长,但今天的报告能为我们提的一个醒是:借势成长为供应链里的巨人, 未尝不是另一种生存之道。

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