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VR產(chǎn)業(yè)三大硬件技術標準 深度解析

2016-04-22
關鍵詞: VR 硬件 電腦 手機

  2016年被稱為VR元年,全球硬件、內(nèi)容、資本巨頭動作頻頻, VR設備將繼電腦、手機后的下一個計算平臺,到2025年VR和AR的硬件營收將高達1100億美元。從去年開始,包括Facebook、三星、索尼、HTC甚至阿里巴巴……已全線布局VR戰(zhàn)略,搶灘千億規(guī)模市場。

  產(chǎn)業(yè)規(guī)模瞬時爆發(fā)勢必促使VR行業(yè)規(guī)范及健康生態(tài)的建立。根據(jù)“全球VR技術標準”,首次明確VR產(chǎn)品三大關鍵技術標準——低于20ms延時、75Hz以上刷新率及1K以上陀螺儀刷新率,這將成VR新行業(yè)的游戲規(guī)則。

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  一、VR產(chǎn)業(yè)技術標準

  市場研究機構(gòu)Strategy Analytics最新全球虛擬實境頭戴式裝置預測報告顯示,2016年全球虛擬實境(VR)頭戴式裝置的出貨量約有1,280萬臺。強勁行業(yè)規(guī)模與市場爆漲速度的同時,不可避免地產(chǎn)生了陰影,包括硬件產(chǎn)品形態(tài)各異、關鍵參數(shù)模糊不明,體驗感極其差、價格兩極化等。在“逐利”的本質(zhì)驅(qū)動下,產(chǎn)業(yè)活躍著大炒概念炒作、混淆視聽者。

  作為下一個改變世界的計算平臺,VR產(chǎn)品的使用體驗將直接影響整個行業(yè)的進程。最新全球VR技術標準,對產(chǎn)品延時及刷新率作出的明確要求,這將迅速規(guī)范VR行業(yè)并提升消費市場認知。

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  二、低于20ms毫秒延時,75Hz以上屏幕刷新率,1K陀螺儀刷新率-VR產(chǎn)品體驗三大關鍵技術指標

  VR的體驗實際上需要復雜的技術處理流程,從傳感器采集、傳輸、游戲引擎處理、驅(qū)動硬件渲染畫面、液晶像素顏色切換,最后到人眼看到對應的畫面,中間經(jīng)過的每一個步驟都會產(chǎn)生一個Latency我們稱之為延遲。由此,衍生出VR產(chǎn)品必須支持的三個關鍵參數(shù)指標——20ms毫秒延時、75Hz以上畫面刷新率及1K以上陀螺儀刷新率。

  VR延時指VR設備頭部運動與視覺感知的匹配程度,人類生物研究表明,人類頭動和視野回傳的延遲須低于20ms毫秒,否則將產(chǎn)生視覺拖影感從而導致強烈眩暈。按照以上三大指標的算法VR標準解析如下:

  目前TFT屏幕延時本身都高于20ms毫秒,故VR產(chǎn)品硬件只考慮OLED或更好屏幕,我們先來看一下通常OLED屏幕刷新率在60Hz的情況,用公式1秒/60Hz =16.67ms毫秒再除以2只眼睛來推算,每只眼的延時為8.3毫秒是該VR設備無法繞開的硬延時,若要達到較好VR體驗,還需考慮“OLED屏幕延時2ms毫秒”+“反畸變和反色散算法延時”的3ms毫秒+“1K刷新率陀螺儀本身延時1m精度加數(shù)據(jù)上報延時1ms”的2ms毫秒,則VR產(chǎn)品的GPU性能速度必須在20ms-8.3ms-2ms-3ms-2ms也就是4.7ms毫秒內(nèi)做完各種渲染回傳至人眼;依據(jù)目前芯片GPU性能推算,當屏幕刷新率在75Hz或以上時, VR產(chǎn)品的體驗效果則愈發(fā)流暢,故芯片GPU的能力以及配套的深度算法是決定VR產(chǎn)品體驗的關鍵因素。

  提高刷新率是提升VR體驗的大勢所趨,刷新率越高VR延時越小,屏的閃爍感以及延時也會得到改善,體驗也越好;而采用低于60Hz刷新率屏幕甚至是TFT屏幕的VR產(chǎn)品在延時方面無法提升,體驗極為糟糕且眩暈感強烈,被業(yè)內(nèi)定義為缺陷級VR產(chǎn)品。故當前支持刷新率在75Hz~90Hz區(qū)間的VR設備為入門級標準指標;高于90Hz的VR設備為中階VR產(chǎn)品。

  三、不低于3億的三角形輸出率,VR產(chǎn)品GPU性能標準

  通常VR業(yè)界將其劃分三大類別:移動端頭顯、PC端頭顯和一體機頭顯。要獲得更優(yōu)質(zhì)體驗無論哪種形式的VR,對芯片圖形圖像處理器GPU性能的要求都非常高,GPU決定了是否能滿足20ms毫秒以內(nèi)延時及支持75Hz~90Hz屏幕刷新率這兩大VR關鍵指標。

  GPU性能量化一般由業(yè)界標準的“三角形填充率”為依據(jù),按照目前市場上主流入門級VR的GPU所采用的maliT760MP4性能推算,28nm納米 HPM制造工藝下運行頻率600MHz,輸出率每秒超過3億個三角形、每秒2.6G像素填充率。故GPU性能每秒必須達到300M即3億的三角形輸出率才符合入門級別VR產(chǎn)品的要求,所有GPU三角形輸出率低于13.9億數(shù)值的芯片,無論CPU是四核還是八核的配置,都不符合入門級別VR產(chǎn)品行業(yè)標準,更無法支持主流中階VR市場。

  寫在最后

  此期間出爐的VR產(chǎn)業(yè)技術標準,無異起到凈化行業(yè)的作用,它將加速體驗感較差、影響VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程的品牌、解決方案商淘汰速度。業(yè)內(nèi)分析,在VR硬件開發(fā)過程中,光學技術、沉浸式方案、跟光學配合的結(jié)構(gòu)設計、SDK、開發(fā)者工具是整合方案,如果最基礎技術指標都無法達到,體驗就不可能做好,VR產(chǎn)業(yè)生態(tài)也就無從談起。


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