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Nordic 低功耗蓝牙助力虚拟现实 (VR) 眼罩和控制手柄实现具有逼真触觉反馈的低延迟游戏体验
从大幅改进的图像功能到日益强大的处理器，各种科技进步使得游戏世界得益不浅。如今业界制作的游戏类型比以往更加逼真和引人入胜。
但无论是传统游戏手柄、PC 或手机游戏，当玩家执行动作时，可能会感觉到屏幕上的游戏化身有些延迟。
这可能会减弱大多数玩家渴求的沉浸式体验，而 VR 技术则能够在一定程度上缓减这种脱节感觉。
中国 VR/AR 科技企业
北京凌宇智控科技有限公司
首席技术官 张佳宁
VR 游戏的目标是将玩家在现实世界中的动作以 1:1 比例转换到虚拟世界中。例如，每次玩家在现实世界中拉弓、射箭或挥舞光剑时，每个动作都应该准确地投射到虚拟世界中。
然而，他指出消费者级 VR 设备与用户的预期仍然存在很大落差：“例如，玩家穿戴的设备通常不够舒适，且价格昂贵，连接感和沉浸感都很有限。用户常常缺乏玩游戏的触觉感觉和物理反馈。”
NOLO Sonic VR 产品图
为了在虚拟环境中创造良好的即时响应感觉，凌宇智控推出了具有六自由度 (6DoF) 和逼真触觉反馈效果的 Sonic VR 设备。
这款解决方案由两个游戏手柄和一个眼罩组成，玩家还可以畅玩一体机内置 VR 游戏以及观看 VR 影片。该 VR 设备同时支持有线和无线流媒体操作。
NOLO M1 游戏手柄是世界上首个配备宽频振动电机的 VR 交互式手柄，支持最高 1 KHz 频率响应范围，因此能够模拟数百种逼真的触觉反馈效果，从而为用户带来身临其境的细腻游戏体验。
通过 Nordic 公司 nRF52833 SoC 提供的低功耗蓝牙无线连接，可将游戏手柄的操作传递到眼罩(也包含了 nRF52833 SoC )。手柄可以根据用户的动作提供适当的触觉反馈效果。
nRF52833 SoC 产品图
得益于集成了心率监视器，并能够跟踪记录用户的卡路里消耗量，用户还可以通过 “NOLO MOVE” 应用程序而将 NOLO Sonic VR 设备用于体育锻炼。
通过 “NOLO HOME” 流媒体软件，用户可以在 3840 × 2160 像素的全尺寸真 4k 屏幕上观看电影和电视节目，这项 VR 技术甚至能够支持超级逼真的训练模拟。
借助自主研发的专有空间定位技 “SodarTraq”，我们通过优化 Sonic VR 的通信算法而开发出高效的协议，该协议可为玩家提供超低延迟、高精度和最长 6 个月超长待机时间。
此外，一个操作手柄只需要一节 AA 干电池便可连续使用 30 小时以上。这些 VR 设备可以显著降低训练成本，促使训练学员快速掌握相关的体育技能，同时避免了学员在实际训练场景中受到伤害。
Nordic-助力实现低延迟特性
为了减低任何不必要的延迟，NOLO Sonic VR 利用 nRF52833 SoC 的低延迟 (<10 ms) 低功耗蓝牙连接功能，将数据从控制手柄发送到眼罩。
此外，这款 SoC 器件具有一个带有浮点 (FP) 单元的 64 MHz, 32位Arm Cortex M4 处理器，设计用于支持VR等高端无线应用中典型的 FP 和数字信号处理 (DSP) 计算。
其带有片上 PA 的无线电架构提供 - 95dbm RX 灵敏度(在低功耗蓝牙模式下为 Mbps)，有助于确保控制手柄和眼罩之间实现稳固的无线连接。
将一个动作从物理世界转换到虚拟世界，需要经过一系列的处理过程，其中包括信号采集、模数转换、滤波、编码、传输、操作，直至最后的显示。
因而用户的物理行动和游戏响应之间的延迟是无法避免的。这种延迟时间越短，不一致的脱节感觉就越低，而玩家身历其境的沉浸感觉就会更加强烈。
得益于 nRF52833 SoC 的超高接收灵敏度特性，即使传输功率非常小，VR 设备亦能够轻易解析所需要的信号。
使用 Nordic SDK 来开发自有应用，能够提高开发过程的效率和便利性，可以大幅缩短开发周期，并且在快速发布新产品方面发挥重要作用。
凌宇智控公司在开发 NOLO Sonic VR 设备时使用了 Nordic 的软件开发套件 (SDK)。
这款 SDK 集成了 Zephyr RTOS ，支持使用低功耗蓝牙、蓝牙 mesh 和 Thread 的应用程序，并且包含示例、低功耗蓝牙配置文件和所有外围设备的驱动程序支持。
展望未来，VR 领域预计将会呈现显著扩张的态势。根据领先市场研究机构 IDC 预测，到 2024 年全球 AR/VR 支出将达到 1369 亿美元，而 2019 年至 2024 年期间复合年增长率可以达到 76.9%。
随着虚拟现实及其支持技术日趋成熟，现实世界和虚拟现实世界之间的界限将会变得越来越模糊。
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