賦能元宇宙體驗的技術須在虛擬現實技術的基礎上使用更多種類和更多數量的傳感器，而TDK可提供業內最豐富的傳感器組合和廣泛的軟件專業知識，并擅長傳感器融合技術，可滿足此類應用所需。

本期推文就來為您介紹應用于元宇宙的各類傳感器。

在虛擬現實(VR) 和增強現實 (AR) 蓬勃發展的同時，一個更加廣泛的概念已悄然興起：元宇宙。不同于本質上基于視覺的AR和VR技術，元宇宙有望觸及用戶的所有感官，讓現實和數字世界的融合體驗更加豐富。人類是典型的視覺動物，因此本質上基于視覺的VR和AR技術將成為構建元宇宙的基本要素。

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虛擬現實應用有望繼續流行，同時VR頭戴式設備的銷售也會相應增長。市場研究公司預計AR將在數年后呈現類似的增長趨勢。（來源：Omdia)

VR的實現某種程度上依賴于眼鏡；AR則使用眼鏡和頭戴式設備；而元宇宙將通過可穿戴設備來定義，其中AR設備僅作為提供體驗的一部分。盡管VR和AR本質上是視覺體驗，但運動和定位傳感器依然是其中不可或缺的賦能元件。這些傳感器有很多重要作用，比如監測VR / AR / 元宇宙用戶在現實空間中的位置，以保障其安全；跟蹤用戶的移動，以保證用戶在現實空間中的安全和將用戶的動作轉化到虛擬世界。

TDK目前提供有以下用于檢測環境和定位的傳感器：

三軸加速度計和3軸陀螺儀組合使用可檢測六自由度 (6DoF) 的運動，集成3軸磁力計后可實現9DoF傳感。盡管所有這些傳感器已在汽車行業應用多年，用于運動傳感、定位和/或物體檢測等，但并非所有傳感器都在VR / Ar中普遍使用。比如，新近出現的ToF傳感能力。盡管VR/AR應用開發人員正在采用該技術進行空間定位，但其潛力遠不僅于此，需要更多的學習和嘗試才能充分發揮其優勢。當下幾款暢銷的智能手機都已集成了面部識別的激光雷達，不難想象，激光雷達也將在AR和元宇宙應用中大放光彩。

元宇宙最終將涵蓋所有五種感官

視覺：和智能手機一樣，相機一直是AR系統中不可或缺的的元件，同理元宇宙應用中也勢必沿用。

聽覺：語音識別已經很常見，許多IoT設備都支持。麥克風作為VR/AR/元宇宙頭戴式設備中的標配，出于同樣的理由，也必將出現在可穿戴設備中。

觸覺：將運動檢測、定位和物體檢測傳感器的數據饋送到各種觸覺設備中，比如從手環到手套再到半身裝備或全身套裝等，可實現觸覺傳感。TDK在開發的觸覺技術不僅能傳達觸碰的力度和手感，還能傳達物體的紋理。

嗅覺和味覺：TDK目前正在開發CO2檢測儀，以警告多數人自己無法感知的潛在有害環境條件。還能提供可檢測不同化合物的其他傳感器，有些甚至能準確識別化合物的濃度。這些傳感器無法向用戶傳達視頻游戲中美食的氣味或味道，但通過一組氣體和化學物質檢測儀能告訴用戶真實世界中的食品是否安全，或通過芳香來檢測和識別花朵。

元宇宙更傾向于模塊化結構設計，并涉及許多不同的可穿戴設備，以便根據個人選擇的元宇宙應用及其預期的體驗沉浸程度進行個性化組合。

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很少有VR/AR頭戴設備用戶意識到這些設備中包含了多種不同類型的傳感器。

顯示器就是VR和AR中的一種基礎元件。VR通常在眼鏡中封裝LED顯示器（類型之一）；AR設備的構建方法雖然各不相同，但通常需要將微型數字顯示器安裝在用戶視野的某個位置，或者將數字內容投影到頭戴設備的鏡片上。元宇宙體驗將依賴于AR設備與可穿戴技術的結合使用。

TDK新近推出了一種新的投影技術選項，即通過一種小巧輕便的激光模塊將全彩數字圖像直接投射到用戶的視網膜上。這種新技術組合了由激光元件發出并且穿過平面路徑的各種光線，可在超小型激光模塊內實現約1620萬種顏色的全彩顯示。

當前的AR硬件不僅笨重，而且外觀欠佳。借助我們的新型小型激光模塊，有望構建更小巧、重量明顯更輕的VR和AR頭戴設備。這項技術還具有的額外優勢，即畫面質量不受用戶視力好壞的影響，即使視力欠佳的用戶也能暢享清晰影像。

采用空間光學模塊的生成的產品圖像

采用全新平面波導模塊生成的產品圖像。減小模塊尺寸有助于縮減智能眼鏡的整體尺寸和重量。

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TDK的全新微型超輕量級激光模塊發出的光束會被投影在眼睛視網膜上。不用于通過視力觀察真實物體，直接投影到視網膜上的圖像可確保始終清晰可見，無需任何矯正。

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來自這些不同傳感器的數據必須經過處理，同時用來整合這些數據的軟件也有待持續完善，以便帶給用戶逐漸豐富、更加愉悅和安全的體驗。其中，使用超聲波傳感器就是典型的完善示例之一。TDK SmartSonic技術通過集成超低功耗的SoC為TDK的ToF傳感器增添了智能功能，可為系統開發人員提供預處理數據，比如附近目標的距離、存在性檢測等。

通過對比來自不同傳感器的數據可得出最優結論。舉例來說，假如VR系統的壓力傳感器檢測到用戶的頭戴式顯示器保持在同一高度，而6DoF傳感器檢測到頭戴式顯示器從0度傾斜到45度，系統便可通過對比高度數據和傾斜數據來推測出用戶正在向上看，但并未站起、坐下或蹲下。

當然，傳感器融合遠不止于簡單的數據對比，需要將多個不同傳感器的數據組合在一起，以獲得比任何一個傳感器單獨使用時更準確的結果。TDK的定位傳感器模塊不僅結合了陀螺儀、加速度計和磁力計的數據；而且每個傳感器的數據并非簡單的對比，而是結合在一起以提供關于俯仰、偏航、翻滾和線性方向的準確數據。

傳感器融合非常復雜，其中豐富的經驗是一項巨大的優勢。TDK為汽車和工業自動化市場提供了齊全的傳感器套件，協助開創了傳感器融合的先河，并將自身在傳感器、嵌入式處理器和軟件開發技能方面的專業知識運用到VR/AR/元宇宙市場。

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