VR工业一日千里,现在看来,VR设备完成大规模量产也不过是个时刻问题。当然在开展初期,VR会主要以高端游戏设备的方式上台。但其使用领域必定会敏捷扩展。在VR变得人尽皆知之前,让咱们怠慢脚步,评论一下它现在面临着哪些问题。
首要,咱们要清楚推迟的界说:它指的是体系将头部实践运动转换成你在VR头盔的屏幕上看到图画的这段时刻。这两个事情的产生有必要适当挨近,你才干像实际国际相同感知不到时刻差;假如推迟时刻太长或许变幻不定,那么沉溺式体会就会显得很不天然,大脑也会发动对立机制,让你产生厌恶或晕眩——这种感觉绝不舒适。职业研讨显现,“运动到画面”的推迟时刻有必要继续低于20毫秒(ms),不然就无法营建流通且天然的VR体会。因为规范改写频率是60Hz,也就意味着推迟应该为16ms。虽然这一方针不易达到,但只需用对办法,完成并非不可能。
下降推迟,你需求这几招
将一些特定技能组合在一起的时分,确实能够成功打造出低推迟的VR体系。首要,咱们来评论一下前段缓冲烘托。包含安卓设备在内,图画使用一般选用两层缓冲或三重缓冲技能,让GPU能够向离屏复制的旋转缓冲区映射像素,并在显现屏每次改写结束时与随屏缓冲区交流,然后完成流通体会。这一进程能够使相邻帧的时刻差愈加均匀,但一起也会让推迟添加——与VR期望完成的方针截然相反。前端缓冲烘托进程中,GPU能够绕过离屏缓冲区,直接对随屏缓冲区进行烘托,然后削减推迟。前端缓冲烘托需求与显现屏精准同步,才干确保GPU的写入一直在显现器读取之前。Mali GPU的环境优先扩展功用能够完成GPU使命的快捷调度,然后使前端缓冲烘托流程的优先级高于紧迫程度更低的使命,起到改进用户体会的作用。
消除额定的缓冲烘托以下降推迟
第二个重要诀窍便是为您的VR设备选配适宜的显现屏类型。有机发光二极管(OLED)显现屏是改进VR体会的一大利器,它的作业原理和人们了解且技能老练的LCD显现器截然不同。使用背端的薄膜晶体管阵列,OLED显现器上的每个像素都可充任光源,而LCD选用的是白色LED背光源。OLED显现器的亮度由流经薄膜的电流强度决议,颜色的办理则是经过对屏幕后方的红、绿、蓝LED小灯进行独立调整而完成,因而OLED能够呈现出高亮度、高对比度、高饱和度的颜色。此外,只需平息屏幕上的几个部分,你就能够看到比隔绝背光的LCD屏更深邃的黑色。虽然这一般是OLED屏的卖点,但对VR来说也很要害,因为部分照明能够更简单地完成较低的余晖(persistence)。全余晖显现屏意味着屏幕继续点亮,视景仅仅时刻短正确,但很快就过期了;而低余晖显现屏只在视景正确的时分点亮图画,随即平息。这个进程在极高的改写率下很难发觉,然后产生接连图画的幻觉。
这一原理对下降图画含糊度至关重要。低余晖能够答应更高的灵活性,也便是说显现器能够在一次改写中显现多张部分图画,并依据头盔传感器收集到的改动数据对中心帧进行调整,因而当用户的视景扫过屏幕时,体系中的头部方位也产生改动;而全景背光的LCD屏是无法做到这一点的。因而,完成低推迟VR体会的要害便是使用相似时刻歪曲的进程,以分块或分条的方式烘托前端缓冲区并驱动OLED屏。选用这种办法,屏幕上看到的图画能够极快地习惯头部滚动,没有任何其他办法可与之相媲美。
异步时刻歪曲技能
接下来要评论的要害技能是异步时刻歪曲技能。因为沉溺式VR使用的场景改动相对陡峭,因而视景间的图画改动量较小,也相对更简单猜测。时刻歪曲(Warping)指的是,将之前头部方位烘托的图画进行位移以匹配新的头部方位。这个进程能够必定程度上别离使用帧率与改写率之间的联络,完成体系低推迟,满意特定的使用场景。这种位移只对头部滚动做出反响,而对头部方位或场景动画的改动无动于衷。虽然时刻歪曲也是一种权宜之计,但不失为一个有用的安全保证,并且能够令以30FPS帧率运转的设备(至少是部分)呈现以60FPS以上帧率追寻用户头部运动的体会。
VR技能的秘密武器
本文中,咱们评论了怎么完成GPU和显现器之间的深度集成,但这仅仅问题的冰山一角。假如咱们想播映视频(可能是受DRM维护的视频),并集成体系告诉,那么问题就变得复杂多了。高质量的VR支撑需求多媒体产品具有强壮的同步才能和高效使用带宽通讯的才能,不只是为了给最终用户营建最佳体会,一起也为了最大程度进步电源功率和功能。凭借ARM帧缓冲器紧缩(AFBC)和ARM TrustZone 等高效东西,ARM Mali 多媒体套装(MMS)能够完成GPU、视频和显现器处理器的深度集成,是现在VR设备开发的抢先东西。