作者@@：Coventor（泛林集团@@旗下公司@@@@）全球@@MEMS业务运营及欧洲技术@@总监@@Gerold Schröpfer 博士@@
原文链接@@：https://www.coventor.com/blog/an-explanation-of-the-metaverse-and-5-mems...
下一波通信和@@社会技术@@将超越@@2D屏幕@@，向依靠增强现实和@@虚拟现实@@的@@沉浸式体验方向发展@@，这个新平台也就是我们所说的@@@@“元宇宙@@”。元宇宙@@是@@Meta®的@@愿景@@，即与真实的@@物理世界连接的@@虚拟世界互连网@@络@@。虽然大家都在热议元宇宙@@@@，但多数人对元宇宙@@的@@功能和@@实现方式仍处于雾里看花的@@阶段@@。对于一部分人来说@@，电影@@《头号玩家@@》里所构想的@@世界就是他们对于@@“元宇宙@@”的@@认知@@。
元宇宙@@的@@应用@@
许多人对元宇宙@@的@@普遍应用持怀疑态度@@。但几乎每个人都可以列举出与元宇宙@@相关@@、或@@者元宇宙@@驱动的@@技术@@创新如何赋能生活中其他领域的@@具体例子@@。游戏可能是元宇宙@@最明显的@@应用案例@@。除此之外@@，元宇宙@@还可以帮助行动不便的@@人群@@（实际上是任何人@@）无需离开家中即可实现异地旅行@@；借助增强现实@@ (AR) 眼镜@@中的@@自主内置摄像头@@，你可以专心享受现场音乐会@@，不必分心进行活动录像@@。元宇宙@@的@@其他应用还包括恶劣工业环境中的@@远程机器维护@@、远程学习或@@涉及远程手术的@@远程医疗@@。总而言之@@，没有做不到的@@@@，只有想不到的@@@@。
2018年电影@@@@《头号玩家@@》（图片@@来源@@：华纳兄弟影业@@）
元宇宙@@及用户界面@@需求@@
元宇宙@@可以被看作是一个高度沉浸式的@@网@@络@@，用户可以在里面访问基于@@@@AR和@@VR（虚拟现实@@）的@@环境@@。AR包括一系列将从根本上改变我们与周围环境互动方式的@@技术@@@@，它意味着物理世界与数字世界的@@融合所带来的@@丰富且崭新的@@情景感知环境@@。AR和@@VR将推动下一代计算的@@发展@@，并不断拉近计算机与人的@@距离@@，以至于似乎感觉不到两者之间的@@边界@@。要实现这一目标@@，需要大量的@@技术@@创新@@：从能够无缝结合彼此无法区分的@@真实与虚拟内容的@@显示器@@，到理解用户意图的@@无障碍输入设备@@@@，所需的@@创新可谓巨大@@[1]。
实现这个新世界的@@先决条件是让@@AR眼镜@@（或@@其他具有可市场化外形的@@@@AR界面@@）等合适的@@用户界面@@成为可能@@。而获得全面@@AR体验的@@最大挑战之一是这些@@新用户界面@@的@@性能和@@外形@@，因为它们中很多都需要自定义的@@硅芯片来满足用户界面@@的@@尺寸和@@性能要求@@[2]。
MEMS技术@@与元宇宙@@@@
Yole Development[3]表示@@，这些@@AR和@@VR需求将在@@2030年之前推动下一代@@MEMS器件的@@发展@@。什么样的@@@@MEMS器件和@@技术@@能让元宇宙@@成为现实呢@@？让我们先回顾一下计算机界面@@技术@@的@@历史@@，再考虑它们在元宇宙@@中可能的@@发展方向@@。
元宇宙@@情景@@：身处异地的@@朋友一同下棋@@（图片@@来源@@：Meta公司@@）
人机交互@@@@ (HCI) 始于上世纪@@60年代的@@键盘@@，并通过@@80年代的@@图形用户界面@@@@ (GUI) 继续发展@@，2000年代又出现了触控技术@@@@。人机交互@@@@的@@下一个时代将以@@AR和@@VR为基础@@。构建这种类型的@@@@AR/VR界面@@是一项长期且艰巨的@@任务@@，根据@@Meta的@@说法@@，未来还需要好几年的@@研究@@[4]。
AR眼镜@@将成为情景感知和@@人工智能驱动界面@@发展中的@@关键设备@@@@。作为界面@@@@，AR眼镜@@将允许用户使用已选择共享的@@信息@@、推断下一步的@@动作@@，并在用户想采取行动时做出反应@@。多种新兴技术@@的@@融合将有利于@@AR眼镜@@的@@发展和@@应用@@，相关的@@新兴技术@@包括神经输入@@、手势追踪@@、动作识别@@、语音识别@@、计算机视觉@@，以及基于@@惯性传感器@@的@@手指点击和@@自触摸检测等新的@@输入技术@@@@。通过基于@@@@MEMS的@@惯性传感器@@单元和@@基于@@执行器的@@触觉控制@@@@，可以使具有神经运动输入的@@腕式设备@@具备@@光学传感和@@空间@@定位@@功能@@[3]。如果把基于@@@@MEMS的@@PMUTs（压电微机械超声换能器@@）用于基于@@触摸的@@触觉控制@@和@@状态监测@@@@，它就能成为一种进入元宇宙@@的@@方法@@。基于@@MEMS的@@麦克风和@@微型扬声器@@将成为提高@@声音质量的@@关键@@，使元宇宙@@中的@@@@360度音频@@传感技术@@得以实现@@。
以下是五大元宇宙@@交互@@技术@@的@@需求@@及@@MEMS技术@@所能提供的@@解决方案@@：
元宇宙@@交互@@技术@@的@@需求@@
MEMS技术@@解决方案@@
结论@@
以上例子表明@@，存在多种潜在的@@@@MEMS方案可以满足元宇宙@@的@@技术@@需求@@。MEMS产品可用于构建元宇宙@@所需的@@高度交互@@的@@用户界面@@@@，对于新环境孕育出的@@新兴应用的@@发展@@、交付和@@应用@@，MEMS产品也将发挥关键作用@@。
参考资料@@
[1] Benjamin Cook, Director of Hardware R&D at Meta, Grand Challenges for MEMS augmented Reality & Virtual Reality, MEMS & Sensors Executive Congress 2022, October 10-12, San Diego, CA
[2] Edith Beigné, Silicon Research Director at Meta, Technologies for the Metaverse, MEMS World Summit (MWS) China, 2-3 November 2022
[3] https://www.yolegroup.com
[4] Inside Facebook Reality Labs: The next era of human-computer interaction – Tech at Meta