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VR頭盔何時能剪掉那根線?

2016-02-02 16:16來源:未知
文章摘要:把線搞掉對于VR是大事情,在華為研究VR的張夢晗說。 的確,體驗過好VR頭盔的人都會覺得十分震撼,但頭上接著根線總覺得十分別扭。特別是對于HTC Vive和VR體驗館來說,兩者都強調用戶能夠在空間中自由行走,然而有線成了一種羈絆。 看看各大科技媒體的評價也

“把線搞掉對于VR是大事情,”在華為研究VR的張夢晗說。

的確,體驗過好VR頭盔的人都會覺得十分震撼,但頭上接著根線總覺得十分別扭。特別是對于HTC Vive和VR體驗館來說,兩者都強調用戶能夠在空間中自由行走,然而有線成了一種羈絆。

看看各大科技媒體的評價也很容易發現他們都有這個共同的抱怨:

癮科技:

事實上在游玩的走動時我自己是會去閃避避免被線絆倒,但在游玩到最后一項游戲的時候,會發現還是有可能因為動作過于劇烈的關系讓線組從信號盒上脫落造成信號出狀況。必須說有線的設計還是一個比較大的游玩限制。

Venture Beat:

在體驗HTC Vive的原型機時,我為了不被絆倒特意系了條皮帶——現在回想起來,Valve肯定有人跟在我后面確保我不會被那些線絆倒。

PC MAG:

因為是能夠自由走動的一種互動體驗,你得把房間里的家具清理開來,并且還得注意不要被頭盔后面拖著的線絆倒了。

看得出來這已經成為影響VR體驗的一大因素了,所以很多做VR硬件的公司都在嘗試解決這個問題。

解決方案一:PC串流

這是比較容易想到的一個方法,也就是用無線傳輸替代有線傳輸,畫面在PC上渲染完后通過WiFi串流到頭盔上(類似Steamlink這種將PC游戲串流到電視的功能)。這里面的問題在于延遲,在VR當中,畫面顯示的延遲需要很低,通常20毫秒被業內認為是個分水嶺

現在的視頻串流技術可以將延遲降到1毫秒以下,這很不錯。不幸的是,一段未壓縮的1440p 90hz視頻流的數據量高達8Gb每秒。而目前即便是高端的千兆路由器也滿足不了這樣的帶寬需求。為此,圖像必須在壓縮之后再進行傳輸。然而壓縮和解壓的過程會增加80毫秒左右的延遲,足以讓你戴一會兒就吐。

這個問題有幾個解決辦法:

提高帶寬

有一個顯而易見的方法是提高帶寬,先說遠一點的,5G網絡未來可以達到1Tbit每秒,介時8K分辨率的頭顯也能不用壓縮地使用無線傳輸,只是這大概還要5年才能實現;近一點是Li-Fi,這種技術能夠實現10 GBps的低延時傳輸,而且可能在未來幾年就能商用;而最讓人充滿期待的可能是新一代無線網絡標準802.11ad,也就是WiGig。802.11ad 協議的最高傳輸速度在7Gb/s,而且延遲很低。而且萊迪思半導體旗下的SiBEAM稱,目前自己已能使用標準CMOS技術制造60GHz 芯片配合Snap技術,傳輸速度可達12Gb/s。

VR頭盔何時能剪掉那根線?

上面這些辦法屬于比較靠譜的,最大的問題是技術離商用還有一段時間,而且到時估計也非常貴。

本地圖像變換(Local Image Warping)

一種更復雜的辦法是接受這80毫秒的延遲,然后嘗試在事后解決問題,方法是將舊的圖像轉換到新的頭部位置。這仍然會產生一些輸入延遲,但不是讓你想吐的那種頭部運動。

本地圖像變換的標準做法是異步時間扭曲(Asynchronous Timewarp,ATW,一種生成中間幀的技術),從PC端接收數據,然后用頭顯端一個小的GPU對其進行轉換,從而以一個新視角來顯示舊圖像,使得盡管有高延遲,圖像更新也是流暢的。

乍看起來,這個辦法相當不錯,但其實還是有一些問題。比如,由于ATW產生的圖像只初始圖像轉換而來,它并不知道物體的運動軌跡,所以圖像失真仍然會出現,表現出來就是運動物體出現重影的情況(見下圖)。Oculus的研究人員Michael Antonov在這篇帖子中對此進行了詳細解釋。

VR頭盔何時能剪掉那根線?

針對這些問題也有很多解決辦法,但全部都會留下圖像失真的情況,而失真最少的辦法通常是最耗計算資源的。為此,開發者需要找到一些辦法,傳輸額外的數據以進行彌補。可能的一些方法包括:把遠景和近景分開渲染并同時傳輸;渲染一個光場;開發復雜的頭部運動模型來預測頭部運動。但是這些都沒有達到完美。

解決方案二:本地渲染

另一個完全不同的解決辦法是忘掉PC,把渲染的工作交給頭盔,也就是業內常說的“dell一體機”。微軟的HoloLens和三星的Gear VR都是這么做的。

關于HoloLens目前知道的還不是很詳細,但Gear VR的局限則很明顯。移動GPU僅能支撐最基本水平的VR體驗,還需要強優化才行。散熱也是一大問題,導致幀率上不去,另外頭盔也缺少位置追蹤。不過隨著移動技術的進步,摩爾定率發揮作用,這些問題可能會有所改善。

VR頭盔何時能剪掉那根線?

當然,Gear VR并不是真正的一體機,它用的是手機,而手機并不是專門為VR設計的。如果從頭開始開發一款移動VR設備,能做的改變有很多。比如你可以用兩塊高端移動GPU,高刷新率的屏幕以及一塊更大的電池。各個部件可以不用集成在一起,讓頭盔的重量分布更加均衡,同時也改善散熱。最終的產品形態可能和索尼PS VR很像。

VR頭盔何時能剪掉那根線?

還有一種背包式的產品形態,類似于將一臺主機背在身上,用以驅動頭顯。目前已經有一些方案出來,存在的問題包括背包可能太重(有時重達3公斤),影響移動性。

VR頭盔何時能剪掉那根線?

移動VR的未來還有多遠

就長遠來看,無線VR頭盔肯定是個大趨勢,但這個未來什么時候能到來呢?MAKEUSEOF的作者Andre Infante幫我們從摩爾定率的角度來計算了一下:

目前高端PC要達到1080p人眼水平逼真的游戲體驗還需要5個翻倍(摩爾定率,PC性能每18個月翻一倍)。對于VR來說,3D效果還需要翻倍,而去掉網格效應的8K每眼分辨率需要再翻3倍。另外,移動平臺還需要翻4倍才能趕上PC。

把這些倍數加起來再乘以18個月,結果是大約20年。到那時,人眼便看不出移動VR和PC VR渲染的畫面之間的區別了。

在此之前,有線和無線的PC VR可能都會一直存在。

責任編輯:小雪
文章關鍵詞:  過分水嶺  dell一體機
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