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VR的配置要求突然暴降!这里面又是啥黑科技

  • 伺候不起的 VR

    VR的配置要求突然暴降!这里面又是啥黑科技

    VR(虚拟现实)的热度即便开始降温,它现在也仍然是人们关注的一大热点。大家的狂热并不奇怪,因为纵观人类的娱乐方式,千百年来我们一直在追求的是一种身临其境的感觉。不然,孩子们也不会想出扮演各种角色的野外冒险,游乐园里也不会有实景鬼屋,电影院也不会推出光怪陆离的所谓 4D 体验了。VR 号称能够让我们身临其境地去感受一个虚拟世界,这怎么可能不让无数人为之心动?

    不过我们且不提那些以智能手机为依托的“低端”VR,如果想要在 PC 上获得就目前来说最高级的 VR 体验,那就必须得拥有一套性能足够强大的硬件系统不可。为什么呢?我们知道 VR 是通过模拟人眼视差现象,这才获得了强大的立体感。然而要模拟视差,那就意味着 GPU 必须同时去渲染两组画面,分别对应左眼和右眼看到的景象。比起传统的显示器,PC 运行 VR 内容时任务自然就重得多了。

    更要命的是,开发者还不能因为系统负担的增加而偷工减料,因为 VR 体验的核心在于“沉浸感”,也就是说用户得到的感受必须尽可能接近现实。这样一来,VR 内容的分辨率最好尽可能高。为了防止错位眩晕,还得实现高得吓人的帧数(对于传统的娱乐内容来说 60 帧已经足够高了,但 VR 不会产生不适感的标准是 90 帧以上)。如果可能,效果尽量得好。这么多事情放一块,VR 游戏需要的配置确实低不下来。

    根据 Oculus 公司去年公布的官方配置要求,用户电脑的处理器至少要达到英特尔 i5-4590 级别,显卡要达到 Nvidia GTX 970 或 AMD 290 级别,内存 8GB 以上。需要注意的是这还只是最低要求,这套系统运行诸如《驾驶俱乐部 VR》这类高特效 VR 游戏还是非常勉强的。

    就在不久前,Oculus 公司却突然更改了旗下 VR 头显 Oculus Rift 的配置要求,玩家们惊讶地发现它现在要求的性能比起过去那是减少了一大截。这其中,究竟是利用了什么黑科技呢?

  • 黑科技又来了

    VR的配置要求突然暴降!这里面又是啥黑科技

    其实为了解决 VR 游戏太吃硬件的问题,Oculus 公司也一直在想办法。他们首先提出的是一种名为 Asynchronous Timewarp(异步时间扭曲,以下简写为 ATW)的技术,但收效似乎并不明显。真正让他们决定降低 Oculus Rift 配置要求的,是最新提出的 Asynchronous Spacewarp(异步空间扭曲,以下简写为 ASW)技术。

    我们首先来介绍一下 ATW 技术。它本质上是一种中间帧生成技术,目的是为了尽可能地保持帧数,让玩家在体验 VR 时能够有一个尽量流畅的过程,从而增加乐趣,减少不适感。在游玩 VR 游戏时,玩家的头部肯定是要经常转动的。如果硬件性能不足,导致下一帧的渲染时间过长,以至于显示设备来不及显示。这个时候,ATW 技术就会根据玩家头部的转动动作,将他当前看到的那一帧的图像扭曲,充当未能渲染完成的下一帧。

    这样一来,那些因为未能渲染完成而丢失了的帧就被 ATW 扭曲生成的中间帧补充,避免了一部分的丢帧和卡顿现象。在玩家们看来,因为丢失的帧被补上了,就好像帧数变高了一样。这种技术毕竟依靠的是算法扭曲,并非 GPU 实际渲染出来的真正的图像,但效果确实是有的。ATW 技术首先被应用在了三星的 Gear VR 上,有一定收效。

    ATW 的实现难度其实不大,据说核心代码只有 5 行。然而 ATW 的缺点是它对桌面级 GPU 的支持不如对移动级那么好,这也是为什么它会先被用在 Gear VR 上。更糟糕的是,ATW 的补帧只考虑了旋转,没有考虑平移,而且也不考虑物体的运动信息。所以当补帧的时候遇到了上述的那些场景时,玩家就会注意到明显的瑕疵。

    那么 Oculus 公司现在推出的 ASW 技术呢?比起简单粗暴的 ATW,ASW 开始有一点黑科技的样子了。同样是中间帧生成技术,ATW 依靠的是扭曲上一帧的图像,而 ASW 能做到更多。简单来说,ASW 技术可以通过直接改变画面中的物体位置和动态来生成一个新的帧。即使是不使用“黑科技”这个词的国外网友,也说 ASW 就好像魔法一样。

    举个例子,一位玩家正在游玩第一人称类型的射击游戏。当他的视角向左转动的时候发生了丢帧现象,这时 ASW 技术就会将这个“向左转动”的动画效果继续下去,将丢失的那一帧补充上。在玩家的眼里,一切都是非常顺畅的。

    当然了,就和 ATW 技术一样,既然那一帧是依靠算法生成,而非 GPU 实际渲染的,那就肯定会有瑕疵。如果你仔细去观察 ASW 生成的那一帧,就会发现像素点以一种不自然的方式向左移位。补上的那一帧就是这么来的。但是这一切都是在瞬间完成的,玩家绝不会注意到有异常。Oculus 公司保证说,再怎么样,ASW 的体验都会比直接丢帧要强。

    通过原理的介绍,我们就可以发现 ASW 确实比 ATW 要进步许多,因为 ATW 这种扭曲图像的技术当然不如像素点控制精确。这样一来,系统就能够生成更加准确的中间帧了。而且据 Oculus 的官方宣传,ASW 技术能够“包括人物的移动,视角的移动,Touch 控制器的移动,以及玩家自己的位置移动”。

  • 效果拔群?

    VR的配置要求突然暴降!这里面又是啥黑科技

    ASW 技术的应用看来很有效,Oculus 公司宣布,将来 VR 内容所需的帧率只需要原先 90 帧的一半,也就是 45 帧就可以流畅运行了,剩下的都可以用中间帧生成来补足。

    因此,Oculus Rift 的配置要求现在也大幅降低,如今玩家只需要 i3 级别的处理器,以及 Nvidia GTX 960 级别的显卡就可以运行,唯一不变的要求只有 8GB 内存。一台高配置的 PC 所需的成本那是远超 VR 头显(更别提 VR 头显本来就不便宜了)的,入门门槛降低,相信就会有更多的人想要来体验。

    值得注意的是,运营 HTC Vive 和 Steam VR 的 Valve 公司也推出了所谓的“隔行扫描二次投影”技术,同样是用来进行帧补充。虽然 Valve 为了继续维持高质量体验,不打算降低 HTC Vive 的配置要求,但 VR 硬件需求的集体降低确实来临了。

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