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PlayStation VR于2016年7月28日面向中國大陸地區(qū)開放預(yù)約,短短數(shù)小時時間即宣告售罄,讓人們不得不承認(rèn)索尼的巨大號召力。而在短短四天之后,也就是8月2日,PlayStation中國官方微博@PlayStation中國發(fā)布微博,宣布正在積極籌備第二輪預(yù)約活動并將盡快開啟。

索尼PlayStation VR是不是真的只是依靠PlayStation游戲主機(jī)的號召力來拉動銷售呢?答案顯然是否定的。

在官方公布的PlayStation VR詳細(xì)配置中,有一個參數(shù)明顯在目前三大主流虛擬現(xiàn)實頭顯中占據(jù)領(lǐng)先地位——刷新率為120Hz,比HTC ViveOculus Rift高了30Hz。在虛擬現(xiàn)實頭顯的參數(shù)中,這一數(shù)據(jù)決定了眩暈感的強(qiáng)弱,因而消費(fèi)者們紛紛表示“索尼大法好,快點把我的錢拿去吧”。

虛擬現(xiàn)實頭顯的120Hz的刷新率有什么優(yōu)勢?

相信所有體驗過VR眼鏡的讀者都會有過這樣的感受——眩暈。

眩暈被稱作影響虛擬現(xiàn)實發(fā)展的幾大攔路虎之一,目前市場上主流的幾大頭顯都沒有從根本上解決這個問題。

出現(xiàn)眩暈的原因是多方面的,人體的生理機(jī)能、頭顯的刷新率和幀數(shù)、VR應(yīng)用的制作質(zhì)量等等,都會造成眩暈的出現(xiàn)。目前,人類能夠有效實現(xiàn)改觀的大概只有屏幕的刷新率這一項了。

刷新率和幀數(shù)

刷新率,指顯卡將顯示信號輸出,屏幕刷新的速度,比如60Hz就是每秒鐘顯卡向顯示器輸出60次信號,由屏幕決定。

幀數(shù),是指畫面改變的速度,60fps就是每秒鐘顯卡生成60張畫面圖片,由顯卡決定。

這兩者是相輔相成的,也就是說,當(dāng)幀數(shù)和刷新率都能做到高數(shù)值而且能夠同步的時候,就能實現(xiàn)很好的虛擬現(xiàn)實體驗。打個簡單的比方,就好像顯卡能夠告訴的翻書,屏幕能夠很好的跟上翻書的速度,就能很好的讀完一本書。

解決了刷新率,就能有效降低畫面渲染延遲,降低了延遲,畫面才能最大程度地跟隨用戶的腦部運(yùn)動而變化,繼而效緩解眩暈的情況出現(xiàn)。

對于PlayStation VR來說,作為一家游戲主機(jī)廠商,即便通過犧牲分辨率來大幅提升刷新率以保證游戲流暢性,是由索尼“為玩家提供更好的虛擬現(xiàn)實體驗”的理念決定的。相對來講,HTC Vive和Oculus Rift更多的是承擔(dān)的更寬廣的VR解決方案的任務(wù)。

在游戲體驗上,PlayStation VR沒有退路,必須要讓自己做到三大頭顯中的最好,不然會挨罵的。

PlayStation VR的120Hz的刷新率是真是假?

中國有句古話:假作真來假亦真,用來形容PlayStation VR的120Hz刷新率是最合適不過了。PlayStation VR是通過Asynchronous Reprojection 的輔助做到120幀游戲顯示的,注意——是輔助,做技術(shù)的人,怎么能說是假的呢?

PlayStation VR屏幕其實是支持三種顯示模式的:

原生120hz

PlayStation VR確實有真的原生120hz的顯示刷新率,但這種模式要求開發(fā)者對應(yīng)用的優(yōu)化做得足夠好,或者應(yīng)用本身就對機(jī)能的要求不高,而這種情況往往是不太可能出現(xiàn)的。

原生90hz,后期推出的新固件支持的新模式

90hz的刷新率同htc vive和Oculus Rift的刷新率一樣,想必就是索尼做出的一個妥協(xié)方案,有助于幫助開發(fā)者更好更積極的為PlayStation VR生產(chǎn)內(nèi)容。當(dāng)開發(fā)者發(fā)現(xiàn)自己的應(yīng)用能輕松的超過超過60Fps,但又很難達(dá)到120Fps,就可以選擇折中的90Fps為目標(biāo),這是為開發(fā)者留出的一個漏洞,也是為索尼自己留出的一條退路。

原生60hz,通過 Asynchronous Reprojection 轉(zhuǎn)換成120Hz

原生60Hz,通過異步重投影技術(shù)實現(xiàn)120Hz。噱頭非常足,所以最吸引大家的眼球,反而沒那么關(guān)注兩外兩個顯示模式了。當(dāng)然,這個方法一定是有其缺陷的,不然索尼也就沒必要推出另外兩個模式了。

Asynchronous Reprojection的實現(xiàn)

在應(yīng)用使用過程中,渲染畫面所耗費(fèi)的機(jī)能是非常大的,也是比較消耗時間的。虛擬現(xiàn)實頭顯對于延遲的要求非常高,如果在畫面渲染上花費(fèi)時間過長,畫面?zhèn)骰仡^顯內(nèi)的顯示屏上時錯過了當(dāng)前幀的同步,就會直接跳往下一幀,用戶會暈的昏天暗地。

PlayStation VR的1000hz傳感器,在每一毫秒里都會提供新的位置信息。Asynchronous Reprojection利用每兩幀之間畫面幾乎非常接近的特點,用盡量小的機(jī)能消耗來生成對應(yīng)當(dāng)前人眼位置的畫面。用戶則能夠在下一幀畫面刷新之前,看到扭曲過的和最新的位置數(shù)據(jù)最接近的一幀畫面,以暫時對應(yīng)頭部數(shù)據(jù)。

所謂異步,就是將上述線程和圖像渲染處理線程分離開,是把這個線程和圖像渲染線程分離開來。因為如果這兩個線程順序進(jìn)行,由于可能出現(xiàn)畫面渲染尚未完成的情況,造成Reprojection也被延后,但幀同步是固定時刻進(jìn)行的,那么Asynchronous Reprojection就失去意義了。也就是說,所謂異步重投影,就是一幀是真實的,而下一幀是根據(jù)上一幀畫面扭曲生成的。

雖然異步重投影有效的解決了幀率不夠的問題,但并不是說完美的,這種方式有其本身的缺陷。

位置改變抖動

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當(dāng)頭部發(fā)生位置改變而不僅僅是方向改變的時候,復(fù)雜都會有極大上升,這也是異步重投影最容易出現(xiàn)問題的地方。異步重投影生產(chǎn)幀畫面時只考慮了方向的改變而忽略了方位的改變,那么原本被擋住的地方的畫面就會展現(xiàn)在用戶眼前,但上一幀畫面卻根本沒有被擋住的地方的數(shù)據(jù)。離場景很近近的用戶就會看見畫面中的物體會有多個圖像的抖動。

運(yùn)動物體抖動

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當(dāng)畫面中有移動動作比較大的物體的時候,在異步重投影條件下,因為當(dāng)前幀是根據(jù)上一幀畫面扭曲而來,所以這個物體在畫面中還在原來的位置,這個物體雖然相對你的大腦理解位置還是正確的,但當(dāng)畫面繼續(xù)進(jìn)入再下一幀的時候,就會出現(xiàn)抖動的現(xiàn)象。

鏡面反射抖動

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計算鏡面反射需根據(jù)用戶的眼睛或攝像機(jī)向量得出結(jié)果,進(jìn)而生成一幀畫面。但在眼睛或頭部發(fā)生運(yùn)動的時候,鏡面反射數(shù)據(jù)不再正確,畫面扭曲卻并沒有去考慮這個問題,這就會導(dǎo)致鏡面反射抖動?;谶@個原理,其他依賴于眼睛位置的著色技巧也會遭遇類似問題。

結(jié) 語

PlayStation VR的120Hz高刷新率是其產(chǎn)品定位的結(jié)果,并不能說明另外兩家頭顯在技術(shù)上弱于索尼。正好相反,Oculus在異步重投影上的技術(shù)積累比索尼更強(qiáng),HTC也多次強(qiáng)調(diào)會加強(qiáng)對異步重投影的運(yùn)用。

但是必須要承認(rèn),PlayStation VR的120Hz高刷新率在游戲體驗的效果增強(qiáng)上是非常明顯的,畢竟索尼將技術(shù)真真實實的運(yùn)用到了產(chǎn)品上不是。

對于開發(fā)者來說,異步重投影是為了在機(jī)器性能跟不上和應(yīng)用畫面卡頓時,照顧用戶大腦對現(xiàn)實世界理解的一種顯示方式。如果開發(fā)者能夠?qū)?yōu)化做得足夠好,直接選用原生120Hz才是真正的大法呢。


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