從試作機到未來技術：PS VR2的打造過程

PlayStation VR2今年上半問世後，為玩家提供了一個機會體驗充滿細節與沉浸式功能的遊戲世界。PS VR2是在數年開發過程中製作多款試作機並使用各種測試方式後的集大成之作。

為了瞭解更多資訊，我們訪問了PS VR2的產品經理高橋泰生，詢問這款創新頭戴裝置和PlayStation VR2 Sense控制器的開發過程，也更加深入地認識了在這個過程中打造出的多種試作機。

字幕：Sony Interactive Entertainment全球商品企劃部一課首席產品經理高橋泰生

PS VR2頭戴裝置的開發過程

PlayStation Blog：PS VR2頭戴裝置的開發是從什麼時候開始的？

高橋泰生：我們的研發團隊很早就開始研究未來的VR技術了，甚至比初代PlayStation VR的推出時間還早。2016年PS VR推出之後，我們開始認真探討次世代VR應該要是什麼模樣。我們回頭重新審視研發團隊的研究成果，並且在2017年初開始打造各種技術的試作機。同年上半，我們開始詳細討論新產品應該加入哪些功能，以及該更深入探索的技術有哪些。

字幕：如需更多背景資訊，歡迎觀看PS VR2頭戴裝置拆解影片。影片中深入說明了頭戴裝置的各項功能及內部運作原理。

PSB：開發耗時最長的功能或設計元素是什麼？

高橋：我們從概念規劃階段就已經想導入新功能，象徵從PS VR到次世代的大幅進步，例如眼動追蹤、頭戴裝置回饋和單連接線設計。為頭戴裝置加上這些功能的同時，我們也必須確保設計能保持輕巧。為了達到這個目的，設計一個能有效掌管所有功能的系統就相當重要。我們各個團隊從一開始就緊密合作，製作詳細的技術評估並討論如何達成最佳設計。那是這個專案早期階段中非常重要的一部分。雖然研究本身並沒有花費多長的時間，但我們一直持續在將設計最佳化，即使做出試作機之後也沒有停過。

另外，我們花了很多時間確保頭戴裝置戴起來和拿起來都很舒適。

PSB：看到最初期的這些頭戴裝置試作機，我想裝置的重量應該是在開發過程中大幅減少的，對吧？

高橋：是的。最早的試作機著重的是功能評估而不是重量，因為我們當時在思考的是如何將新功能和初代PS VR的設計整合。我們當時也在探索最佳的追蹤系統，製作出第一個外向內／透視試作機後，我們更是同時進行了透視影像攝影機的測試。

字幕：外向內／透視試作機「日後將成為PS VR2的首台試作機，搭載外向內追蹤用的紅外線LED燈以及位於頭戴裝置前端和中心的透視影像攝影機。」

字幕：外向內試作機。「第二台試作機是與外向內／透視試作機同時製作的。這台試作機在頭戴裝置前端裝設了多個外向內追蹤用的紅外線LED燈，用以測試追蹤能力。團隊成員在外向內／透視試作機之外，同時製作了第二台試作機。」

字幕：內向外試作機。「這台試作機搭載四個內向外追蹤用的攝影機，是為了評估頭戴裝置新增的追蹤功能而製作出來的。」

字幕：追蹤攝影機位置規劃試作機
「這是用於規劃四台攝影機設置位置和角度的試作機。因為用了旋鈕，所以各個攝影機的位置和角度都能精細調整。」

字幕：追蹤系統試作機
「這是用來測試頭戴裝置前端四台攝影機的試作機，所以攝影機都連結到了評估板上。這台試作機是在製作出負責整合所有元件的晶片系統（SoC，system-on-chip）前製作的。」

同時，我們也衡量了頭戴裝置的舒適度和穿戴方便性。因為已經知道裝置的預計重量了，所以我們根據預估的重量，測試了數種頭戴裝置的穿戴方式。我們添加了很多功能，但在最後，我們花了很多的心力找出適當的材料和外型，確保頭戴裝置足夠輕巧。每個元件都變得更輕了、整體設計能多單純就多單純，塑膠部分也是在能維持強度的前提下盡可能壓縮厚度。機械工程師非常努力地找出了輕量化和耐用性的完美平衡。

PSB：PS VR2的眼動追蹤功能令人驚豔。能分享一下開發過程嗎？

高橋：我們想在PS VR2上拓展遊玩的可能性，所以就開始摸索使用眼動追蹤做為使用者介面新功能的可能性。眼動追蹤技術已經問世一段時間了，而我們很清楚它有多適合VR，所以希望能善加利用這項技術。為了創造高解析度的視覺體驗，我們也測試了注視點渲染技術，也就是將玩家注視位置的解析度最佳化，同時降低周圍餘光處渲染效能的一項技巧。

PSB：測試眼動追蹤時有遇到什麼困難嗎？

高橋：有些人有戴眼鏡，而且每個人的眼睛顏色也都不同，所以這個功能必須能配合各式各樣的玩家。為了確保追蹤功能運作正常，我們花費了很長的時間，和許多不同使用者一同測試及最佳化這項功能。

PSB：頭戴裝置回饋是PS VR2獨有的功能。為什麼會添加這項新功能？當初又是怎麼開發的呢？

高橋：當時機械設計工程師拆下了DualShock 4無線控制器的震動馬達，抱著小試一下的心態裝到了PS VR上，結果發現這樣做強化了沉浸感和真實感。不過在實際嘗試將這項功能整合到頭戴裝置時，還是遇到了一些挑戰。所以我們製作出下一個試作機，「眼動追蹤評估試作機2號」，配備內建馬達，用來測試馬達對眼動追蹤和頭部追蹤的影響。

字幕：眼動追蹤評估試作機2號
「我們請測試者注視不同的螢幕，藉此測試眼動追蹤功能。裝置的側邊可以開啟，方便開發者直接查看鏡片和眼睛間的距離。如此設計的原因是，如果無法親眼確認，很難得知測試者戴上裝置時鏡片距離是否正確。」

我們與PlayStation Studios緊密合作，根據我們從試作機上歸納出的資訊，評估了哪種頭戴裝置回饋最有效。我們將研究成果編成了設計指南，讓其他開發者也能從中獲取新知，目前已經有許多開發者參考這份指南了。

PSB：團隊最終在PS VR2頭戴裝置中採納了PlayStation Studios的哪些回饋意見？

高橋：我們根據他們的回饋，一邊確認實際遊戲中預期的手部活動範圍一邊調整了追蹤攝影機的位置。PlayStation Studios的成員聚集在舊金山參加活動時，我們從日本帶了試作機出席，並根據在那裡收到的回饋意見進行了調整。

字幕：骨架試作機
「這是一台可以從外部看到頭戴裝置內部結構的試作機。」

PS VR2 Sense控制器的開發過程

字幕：查看PS VR2 Sense控制器拆解影片，深入了解控制器的內部結構。

PSB：PS VR2 Sense控制器的開發是從什麼時候開始的？

高橋：與頭戴裝置一樣，我們於2016年展開討論，並於2017年開始製作試作機。內向外式追蹤是與頭戴裝置搭配的追蹤技術，因此我們從最初階段就考慮到了這一點。我們還討論了想要增加的其他功能、控制器應該有多少個按鈕，以及可以沿用多少PlayStation 5用DualSense無線控制器的功能。

成員包括電子設計、機械設計與研發的人員。機械設計團隊在開發和探索控制器的各種外型上發揮了不可或缺的作用。

PSB：開發耗時最長的功能或設計層面是什麼？

高橋：PS VR2 Sense控制器採納了DualSense無線控制器的主要功能，包括觸覺回饋與自適應扳機。我們還增加了一個用於手指觸碰偵測的感測器，並花了大量時間調整控制器，使其更易於握持、重量更輕。我們也進行了廣泛的使用者測試。PlayStation Studios有一個專門的使用者測試團隊，我們與歐洲的團隊密切合作，以盡可能多找一些人來測試控制器。

PSB：你們是如何確定Sense控制器的最終設計和外型的？

高橋：在最早的試作機中，我們使用了不同的追蹤方法，並利用了PlayStation Move控制器的圓球，還包括自適應扳機、觸覺回饋、手指觸碰偵測與L1/R1側鈕等功能。我們在試作機中配備了這些功能，以驗證哪些功能最重要。

字幕：試作機1號
「這是最早期的試作機之一，用於測試自適應扳機、觸覺回饋和手指觸碰偵測在VR控制器中的有效性。追蹤功能則是由PlayStation Move動態控制器的圓球實現。」

下一台試作機使用的是內向外追蹤技術，我們就是在這時確定了紅外線LED燈的位置，並開始嘗試幾種不同的控制器外型。

字幕：試作機2號
「用於研究追蹤效能的試作機。本試作機用於估紅外線LED燈（追蹤用）分別裝設於控制器頂部和底部時的效能。」

字幕：試作機3號
「用於研究追蹤效能的試作機。本試作機用於評估在手背上套環並將紅外線LED燈裝設於環上時的效能。」

下一台試作機相當接近目前的最終外型，主要區別在於握把的尺寸。這種外型是增加了自適應扳機、觸覺回饋等各種功能後的結果，當然還包含了電池。但是它太大了，不方便長時間握著玩遊戲，因此我們的機械和電子工程師努力改良握把，使其更薄，握起來更舒適。

字幕：試作機4號
「另一台用於研究追蹤效能的試作機。用於評估紅外線LED燈裝設於控制器周圍時的效能，並且同時考慮到設計和功能。」

PSB：在增加手指觸碰偵測等全新功能時，你們經歷了怎樣的評估過程？

高橋：我們打造了一台試作機，其中包含了自適應扳機、觸覺回饋、手指觸碰偵測等功能，以及其他能夠在VR體驗中實現更強沉浸感的元素。我們考慮了各種形式的手指觸碰偵測，包括需要按下按鈕的方式。

每次製作試作機時，我們都會徵求PlayStation Studios的回饋意見，並將這些意見用於進一步測試。我們詢問他們希望如何在遊戲中使用控制器，進而決定要加入哪些功能以及如何加入。舉例來說，按鈕的最佳數量就是遊戲開發人員最能提供有用回饋的項目，因此我們在開發過程中密切地傾聽了他們的想法。

PSB：控制器的最終外型給予了玩家自然的手感。為何最後採用這種設計，又是如何實現的呢？

高橋：我們的目標是平衡重量和重心，使控制器在長時間遊玩下更容易抓握。我們進行了大量的試作機設計和使用者測試，以實現舒適的手感。只將元件拼接在一起是不夠的，我們還必須對內部結構進行重大調整。下一台試作機已接近最終產品，但佩戴舒適度尚未完全最佳化。

字幕：試作機5號
「這台試作機配備了所有最終功能，並採用了獨特的『球體』外型。它也用於評估已接近完成的追蹤功能。握把設計與舒適性尚未完全最佳化。」

PSB：看來團隊在開發過程中為紅外線追蹤功能投入了大量精力。在製作試作機時，你們是否有過不得不對最初的規劃做出重大改變的經驗？

高橋：在專案開始時，我們並不確定內向外和外向內哪一種追蹤效果比較好，因此我們同時探索了這兩種可能性。我們分成兩個小組，製作了兩種方案的試作機。之後，我們決定專注於內向外式追蹤，並繼續使追蹤技術最佳化。為測試頭戴裝置追蹤攝影機的位置而製作的試作機，能夠藉由旋鈕對四台攝影機的位置和角度進行微調，用來驗證攝影機的偵測範圍。

PSB：在最初的研究階段，你們是否也參與了軟體開發的部分？有採納哪些回饋意見呢？

高橋：我們無法完全設想控制器在實際遊戲中的操作和效能，因此PlayStation Studios團隊在技術審查過程的早期就對建議的產品規格提出了回饋意見。例如，如果玩家站著玩，並抓住腰部高度的物體，頭部必須保持面對前方，因此我們確保了攝影機可以檢測到頭戴裝置下方的物體。另一方面，如果玩家從背後拉出弓箭，手臂會超出攝影機的偵測範圍。在這種控制器不在攝影機範圍內的情況下，我們必須根據回饋進行調整，以便讓追蹤感覺更加自然。

在結合自適應扳機和觸覺回饋的同時還要最佳化人體工學，是一項大挑戰，但有鑑於軟體開發團隊的強烈要求，我們還是堅持到底了。自適應扳機必須安裝在指尖附近，而觸覺回饋則需要安裝在玩家握住控制器的位置。自適應扳機模組相當大，如果將模組和電池計算在內，各種元件最終會塞滿握把區域。從人體工學角度來看這並不理想，會影響舒適度。一開始，我們打算使用與DualSense無線控制器相同的自適應扳機元件，但最終我們還是為PS VR2 Sense控制器量身打造了專用模組。

字幕：PS VR2頭戴裝置與PS VR2 Sense控制器的所有試作機。

PSB：最後，對於完成版的PS VR2頭戴裝置，你們最引以為豪的部分是什麼？

高橋：初代PS VR獲得許多遊戲開發人員的使用，拓展了VR遊戲的世界，我們相信PS VR2將進一步擴大VR遊戲的可能性。PS VR2能夠呈現令人驚嘆的4K HDR畫質（每隻眼睛2000×2040），眼動追蹤也能透過高效率的渲染技術呈現高品質的畫面。結合控制器、頭戴裝置與舒適的設計，玩家可以完全沉浸在遊戲開發者創造的非凡VR世界中。未來，多樣化的VR遊戲陣容將繼續擴大，我們也希望玩家能盡情享受這些遊戲。