周三（1月13日），幾波科技記者陸續(xù)來(lái)到國(guó)貿(mào)附近的一間酒店，體驗(yàn)最新的 Oculus Rift 和 HTC Vive 設(shè)備?；顒?dòng)組織者并非這兩家公司，而是圖形芯片巨頭 Nvidia。熟悉VR的人都知道，這項(xiàng)跨時(shí)代的技術(shù)，對(duì)于圖形計(jì)算力的需求也提升了一個(gè)量級(jí)。處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的圖形芯片廠商，在VR技術(shù)上做了什么？

首先，根據(jù) Nvidia 提供的數(shù)據(jù)，“沉浸式VR體驗(yàn)對(duì)性能的要求是普通游戲PC的7陪?！盤(pán)C游戲以1080p分辨率和30FPS刷新率為技術(shù)數(shù)據(jù)，而VR游戲的實(shí)際渲染分辨率為1512×1680×2，刷新率需要達(dá)到90FPS，才能帶來(lái)良好的體驗(yàn)。否則，無(wú)法保證畫(huà)面的清晰度和畫(huà)面移動(dòng)時(shí)的細(xì)節(jié)。其次，沉浸式的VR體驗(yàn)必須保證延遲時(shí)間，也就是用戶(hù)做出頭部運(yùn)動(dòng)到看到相應(yīng)反饋時(shí)間，不得超過(guò)20ms。否則，人的大腦就會(huì)因無(wú)力計(jì)算而發(fā)生錯(cuò)亂，臨床表現(xiàn)就是頭暈、頭暈、頭暈。

Nvidia 推出的 Gameworks VR 開(kāi)發(fā)平臺(tái)，提供了 5 種圖形渲染方面的技術(shù)，分別是：Multi-res shading（多分辨率著色）、VR SLI（多顯卡渲染）、Context priority（上下文優(yōu)先級(jí)）、Direct mode（直接模式）和Front buffer rendering（前緩沖渲染）。接下來(lái)，容我用通俗的語(yǔ)言科普下，等你下次再談?wù)揤R的時(shí)候，也能看起來(lái)懂得更深一些。

Multi-res shading

這項(xiàng)技術(shù)的基本原理是，將圖形渲染與VR頭盔的光學(xué)變形情況結(jié)合起來(lái)。VR頭盔貼近眼球，所以需要一組鏡片幫助用戶(hù)對(duì)焦。因?yàn)殓R片的存在，會(huì)導(dǎo)致畫(huà)面發(fā)生畸變，所以需要對(duì)畫(huà)面進(jìn)行畸變補(bǔ)償。

畸變補(bǔ)償?shù)漠?huà)面所需信息，比GPU渲染出的畫(huà)面要少很多（鏡片光路損失一部分，同時(shí)人眼對(duì)視覺(jué)中心比邊緣看得更清楚）。所以 GPU 本質(zhì)上做了很多無(wú)用功。Multi-res shading 要做的事情就是，把每一幀的畫(huà)面分成多個(gè)部分，中間保留更多細(xì)節(jié)，而邊緣保留較少細(xì)節(jié)。換個(gè)角度就是壓縮畫(huà)面，從而提升渲染速度。

VR SLI

多顯卡渲染技術(shù)原理很簡(jiǎn)單，就是支持兩個(gè)GPU同時(shí)渲染左眼和右眼畫(huà)面。

Context Priority

上下文優(yōu)先級(jí)不太好理解。舉個(gè)例子，如果轉(zhuǎn)頭過(guò)快的話，新位置的畫(huà)面還沒(méi)渲染出來(lái)，或者出現(xiàn)的是前一個(gè)位置的畫(huà)面，就會(huì)引起不適。怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢？技術(shù)專(zhuān)家想到一種方法，即人為插入一個(gè)根據(jù)位置計(jì)算出來(lái)的幀來(lái)占位。GPU 需要一個(gè)獨(dú)立的線程來(lái)做這件事，強(qiáng)在下一幀出現(xiàn)之前占位，從而減少畫(huà)面的延遲（或因?yàn)榈魩鸬亩秳?dòng)）。

Direct mode

直接模式需要 Windows 操作系統(tǒng)的配合。它的意思是，之前將VR頭盔連接到電腦上的時(shí)候，電腦將其識(shí)別為一臺(tái)擴(kuò)展顯示器；而 Direct mode 可以讓電腦將 VR 頭盔識(shí)別成一種新型的專(zhuān)用顯示設(shè)備。好處見(jiàn)下。

Front buffer rendering

前緩沖渲染技術(shù)原理跟直接模式是相關(guān)的。如果電腦把 VR 頭盔當(dāng)做普通的顯示器的話，就需要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的兩級(jí)緩沖模式進(jìn)行渲染；識(shí)別成 VR 頭盔的話，就可以越過(guò) Back Buffer 直接進(jìn)入 Front Buffer，減少延遲。

另一家GPU大廠AMD的同類(lèi)方案叫做 LiquidVR，同樣擁有上述技術(shù)，不過(guò)在高端GPU市場(chǎng)份額上，最近幾年 Nvidia 領(lǐng)先。 

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