第七章正在進行的科技革命

第七章正在進行的科技革命 致遠管理學院資訊管理學系授課老師：謝慧民九十二學年度第一學期

前言 • 虛擬實境系統的發展速度一日千里，除了基本原理不變外，延伸的變化令人嘆為觀止，借用一位網路專家所說的話:「在激烈競爭弱肉強食的網路市場和網路科技世界中，如果有人說他瞭解精通網路，唯一確信的一件事就是他說謊。』相同的對虛擬實境的科技來說，何嘗又不是如此?

前言 • 現今的市場變化，科技情況對虛擬實際來說，可以說是處在朦朧混頓之中，『不識廬山真面目，只因身在此山中山。如果我們跳脫處在廬山的現在立場以古觀今。從歷史的角度來瞭解未來走向，那麼雖然不能夠完全的撥雲見日，但至少感覺的實在一些。拖佛勒是一位趨勢專家，他在 80年代以一本第三波革命為現在的電腦發展做了一個註解，套用他的思考哲學:「第三波時代要用第三波的思考方法。」同樣的要瞭解第三波的未來走向也要從第三波的歷史看起。

前言 • 第三波電腦革命席捲了全球，像瘟疫一樣讓人招上而無法全身而退。這個時代出現了不少傳奇人物，像世界巨富微軟總裁Bill Gate，Intel的總裁 Andy Grove他們靠著個人電腦凝聚了不少財富。同樣的 Jim Clark和Mark Anderson靠著全球資訊網路而發跡。這些人發達的共同點都是具有遠見，讓產品坐大市場，進而掌握了遊戲規則的制訂實力。

前言 • 這些遊戲規則就像建設公路，鐵路一樣，當你抓住製定鐵、公路的權力時，離發財還會遠"1?只要把公路、鐵路開在你的商店旁，土地附近，發的財只怕數都數不完!一般的人都知道這樣是不對的，但是同樣的情況轉一到資訊界時，大部份人都習以為常，政府法令對此也一籌莫展!電腦普及到人類生活的過程中，絕大多數的功勞要歸功於 IBM的開放PC架構，而在 IBM的開放 PC進入電腦市場前，那是一個什麼樣的電腦世界呢?

前言 • Apple-II這個電腦作品，簡單的設計、良好的軟體也領一時的風騷，在此同時也出現許多不同廠牌的電腦，每個電腦廠商各有各自的硬體系統:作業軟體。可以說是各有言片天地。有點像是唐朝末年番鎮割據一樣。電腦硬體、軟體和耗材由於無法大量生產，所以價錢居高不下，而且又缺乏選擇性!當你買了PDP電腦後，你一輩子就得用PDP的產品。所以維修上加上其他狀況，那時候的電腦是很傷錢。這種電腦架構，這稱為『封閉電腦架構』。

前言 • 而虛擬實境的市場發展上，就有一點像 IBM的開放PC架構強勢大量併吞電腦市場前的情況一樣。沒有共同的硬體規畫，各有各自的軟體系統。IBM的開放 PC架構在軟體部份有微軟的 DOS作業系統把持著市場，並且引導著軟體標準法規的建立，硬體方面則被 INTEL相容微處理機和 PCI規格強勢統御。而目前虛擬實境的軟硬體則呈現多頭馬車的情況，因為如此而無法大量生產。無法大量生產就不能降低著生產成本，成本太高就影響著市場售價，售價過高影響銷路收入，銷路收入而妨礙著研發資金的投入。所以產生類似 IEEE的國際標準是刻不容緩的!

前言 • 正如前面所提到的，制訂標準的公司通常也就是利益最大的公司，虛擬實境的商業公司相互競爭，所以三個和尚沒水喝，個個公司有自己的架構，發展規定，自己有自己的標準，當然這個『標準』不是唯一的，當然標準就懸而未決。

前言 • 立體影像程式庫方面，呈現百家爭鳴的現象。執電腦圖形技術牛耳的視算公司 SGI發展的Open_GL已經凝聚了大家的焦點，但是結果還是有賴時間的考驗。虛擬聲音方面到現在為止並沒有任何一家公司制訂好標準的程式庫，原因不外乎對聲音技術的觀察，這些還有賴進一步的整合。

前言 • 除此之外，由微軟主導的Direct_3D程式庫蓄勢待發的力量也不可小視。Direct_3D 是微軟從買入RenderMorphics的Reality Labs2.0程式庫當作基本架構再加上軟體支援硬體的模擬功能。目前微軟還在發展三維立體音效和動態解壓縮程式。在下列的圖上可以清楚的瞭解將來發展的整個架構。此外蘋果電腦發展的Quick_Draw他的畫面品質也頗令人讚賞。

前言 • 台灣一些專家有鑑於此，結合台灣的資源推出 PCVR計畫，由資策會主導整合產業界，政府機構和教育團體共同研發出VR 技術。在利用台灣強大低廉的生產技術，在未來的虛擬實境的市場上佔有一席之地。不過由昇陽所引發的爪哇風暴席捲了電腦界，如何去因應相信這也使 PCVR所應該準備的。

前言 • SUN發展出具有物件導向及跨平台的爪哇網路語言，著實讓整個電腦界為之震盪。原本具有優勢的電腦業者，也會面臨著喪失優勢的可能。不過。爪哇這個語言到現在還面臨這許多困難，像速度太慢就是其中的一項。SUN有鑑於此而發展硬體的加速晶片，其中有一款晶片ULTRA-JAVA就是專門給3D影像來使用的，在網路的VRML新的版本中也加入爪哇語言。在不久的將來，這晶片可能會風行全球嗎?

五種影響虛擬實境的技術 • JAVA爪哇語言 • 萬用接頭的USB(universal serial bus) • 生物感測技術(Bio-sensor) • IrDA • 3D加速卡及3D程式介面

1.JAVA爪哇語言 • Java是一種發展在網路上的跨平台程式語言，他透過網路下載可以在許多不同的機器上立即執行。關於他的原理在此不想多做說明，相信參考市面上的資料可以獲得滿意的答案。 • Java帶給虛擬實境最大的影響是在 VRML，VRML在Java的支援下會更有動態，而不是目前的死板展示，而VRML協會在 2.0版的定案過程中採用了Java語言，所以未來的影響是可以想像的。

1.JAVA爪哇語言 • 目前 VRML2.0版已經定案了，由視算公司(SGI)Moving World VRML拔得頭籌，成為VRML2.0的標準版本。不過，微軟的Active World似乎也沒有鬆手放棄的意圖。正如前面所說的制訂標準的利益是無可限量的。所以未來還是值的觀察，再研究研究。

2.萬用接頭的USB • USB，這是在PC上發展的萬用連接介面，用來搭起PC和周邊設備(如滑鼠、搖桿-等等)的一座橋樑。可以進而取代RS-232等等介面。他帶給虛擬實境的最大的影響是，安裝設定上更為方便，而且反應的速度也更快，不必受限於 RS-232的傳輸速度。可以避免腳移動一秒，而電腦只反應半秒的情形，這樣很容易發生反應不協調的疾病。

3.生物感測技術 • 生物感測技術是未來很重要的科技，透過他可以偵測人的神經反應進而得知人的狀況位置。目前還在發展中，未來是不可限量的。因為他直接研究人的本質，假以時日將會對社會造成震撼與不安。

3.生物感測技術 • 生化感測技術是處理人類神經及肌肉發出的電子訊號的介面科技，這項技術是利用這些電子訊號來偵測人的活動情況。在目前的應用上還侷限於肌肉電子訊號，腦中電波及眼球的移動上。訊號的處理上主要分成三個部份，分別是強度大小，波長特性及能量強弱。當腦透過神經去控制肌肉的活動時，生化感測器會去捕捉發出的電子訊號，再利用軟體來分析人的狀態。目前實際的應用在醫學診治，物理治療，聲音處理及電玩工業上。

3.生物感測技術 • 醫學上面可以利用生化感測器來分析眼球的移動狀態，鬥雞眼的程度，斜視的範圍等等。物理治療上那應用的範圍就更不可限量了，比如說當人不幸手臂癱瘓時，只要透過生化感應的作用就可以來指揮以機械手臂作成的義肢。而在聲音的處理上，只要透過Midi的作用就可以輕易的將生物訊號轉換成聲音，也就是說不幸聲帶的人只要透過良好的生化感應介面就有機會原音重現。在電玩工業上，透過良好的生化感應介面可以作成引人入勝的遊戲平台。

3.生物感測技術 • 目前在虛擬實境的應用上，主要還是著重眼球位置的偵測及手臂身體位置狀態的感應判斷。由眼球的位置可以提供使用者更貼切的視線畫面，而不是固定的假設人的視野在臉的正前方。實際應用在偵測眼睛位置的方法中都是假設臉正面所朝的方向也就是眼睛所看到的方向。這個原則基本上是對的，不過像餘光，斜視這些生活現象在目前並沒有辦法表現得很好。在透過生化感應技術的幫助下，可以輕易的表現這個自然現象。

3.生物感測技術 • 手臂身體位置的偵測技術如果成熟後可以拋開繁重的設備，而輕易讓使用者沈浸在虛擬的時空中，漫遊在想像的國度裏。對一些肢體殘障人士而言，生化感應介面可以免除他們為了無法穿戴資料手套或是虛擬衣服的困擾。 • 虛擬實境在未來利用這項科技的話，可以大大的減少儀器的壓力負擔。那麼『真真假假，假假真真』可能就不太遠了?

4.IrDA • IrDA這是一個利用紅外線傳遞資料的研究協會。在目前是以無線的網路卡、印表機為主。在未來如果大量的應用在虛擬實境的輸入輸出裝置，將會使得受限制於傳輸線的範圍及拘束的問題迎刃而解，不過在 IrDA l.0的版本上的傳輸數度還是太慢了，還比不上軟碟機。當然，『時間』還是解決這個問題的最好答案。

5.3D加速卡及3D程式介面 • 3D加速卡及3D程式介面這些關係著影像品質，在此將目前發展的公司做個總結．，很明顯的Direct3D及Open_GL是個贏家。除此之外，英代爾(Inte])公司也發展MMX將3D程式介面寫入中央處理器(CPU)中，未來還是有待觀察的。

第七章 正在進行的科技革命