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VR硬件技术标准大起底 GPU性能要求高

作者:佚名出处:博客2016-04-21 17:12

  2016年被称为VR元年,全球硬件、内容、资本巨头动作频频, VR设备将继电脑、手机后的下一个计算平台,到2025年VR和AR的硬件营收将高达1100亿美元。根据“全球VR技术标准”,首次明确VR产品三大关键技术标准——低于20ms延时、75Hz以上刷新率及1K以上陀螺仪刷新率,这将成VR新行业的游戏规则。

  1、低于20ms毫秒延时,75Hz以上屏幕刷新率,1K陀螺仪刷新率-VR产品体验三大关键技术指标

  VR的体验实际上需要复杂的技术处理流程,从传感器采集、传输、游戏引擎处理、驱动硬件渲染画面、液晶像素颜色切换,最后到人眼看到对应的画面,中间经过的每一个步骤都会产生一个Latency我们称之为延迟。由此,衍生出VR产品必须支持的三个关键参数指标——20ms毫秒延时、75Hz以上画面刷新率及1K以上陀螺仪刷新率。

  VR延时指VR设备头部运动与视觉感知的匹配程度,人类生物研究表明,人类头动和视野回传的延迟须低于20ms毫秒,否则将产生视觉拖影感从而导致强烈眩晕。按照以上三大指标的算法VR标准解析如下:

  目前TFT屏幕延时本身都高于20ms毫秒,故VR产品硬件只考虑OLED或更好屏幕,我们先来看一下通常OLED屏幕刷新率在60Hz的情况,用公式1秒/60Hz =16.67ms毫秒再除以2只眼睛来推算,每只眼的延时为8.3毫秒是该VR设备无法绕开的硬延时,若要达到较好VR体验,还需考虑“OLED屏幕延时2ms毫秒”+“反畸变和反色散算法延时”的3ms毫秒+“1K刷新率陀螺仪本身延时1m精度加数据上报延时1ms”的2ms毫秒,则VR产品的GPU性能速度必须在20ms-8.3ms-2ms-3ms-2ms也就是4.7ms毫秒内做完各种渲染回传至人眼;依据目前芯片GPU性能推算,当屏幕刷新率在75Hz或以上时, VR产品的体验效果则愈发流畅,故芯片GPU的能力以及配套的深度算法是决定VR产品体验的关键因素。

  提高刷新率是提升VR体验的大势所趋,刷新率越高VR延时越小,屏的闪烁感以及延时也会得到改善,体验也越好;而采用低于60Hz刷新率屏幕甚至是TFT屏幕的VR产品在延时方面无法提升,体验极为糟糕且眩晕感强烈,被业内定义为缺陷级VR产品。故当前支持刷新率在75Hz~90Hz区间的VR设备为入门级标准指标;高于90Hz的VR设备为中阶VR产品。

  2、不低于3亿的三角形输出率,VR产品GPU性能标准

  通常VR业界将其划分三大类别:移动端头显、PC端头显和一体机头显。要获得更优质体验无论哪种形式的VR,对芯片图形图像处理器GPU性能的要求都非常高,GPU决定了是否能满足20ms毫秒以内延时及支持75Hz~90Hz屏幕刷新率这两大VR关键指标。

  GPU性能量化一般由业界标准的“三角形填充率”为依据,按照目前市场上主流入门级VR的GPU所采用的maliT760MP4性能推算,28nm纳米 HPM制造工艺下运行频率600MHz,输出率每秒超过3亿个三角形、每秒2.6G像素填充率。故GPU性能每秒必须达到300M即3亿的三角形输出率才符合入门级别VR产品的要求,所有GPU三角形输出率低于13.9亿数值的芯片,无论CPU是四核还是八核的配置,都不符合入门级别VR产品行业标准,更无法支持主流中阶VR市场。

  3、VR产业技术标准将净化市场

  市场研究机构Strategy Analytics最新全球虚拟实境头戴式装置预测报告显示,2016年全球虚拟实境(VR)头戴式装置的出货量约有1,280万台。强劲行业规模与市场爆涨速度的同时,不可避免地产生了阴影,包括硬件产品形态各异、关键参数模糊不明,体验感极其差、价格两极化等。在“逐利”的本质驱动下,产业活跃着大炒概念炒作、混淆视听者。

  作为下一个改变世界的计算平台,VR产品的使用体验将直接影响整个行业的进程。最新全球VR技术标准,对产品延时及刷新率作出的明确要求,这将迅速规范VR行业并提升消费市场认知。

  业内分析,在VR硬件开发过程中,光学技术、沉浸式方案、跟光学配合的结构设计、SDK、开发者工具是整合方案,如果最基础技术指标都无法达到,体验就不可能做好,VR产业生态也就无从谈起。此期间出炉的VR产业技术标准,无异起到净化行业的作用,它将加速体验感较差、影响VR产业发展进程的品牌、解决方案商淘汰速度。

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责任编辑:凤城

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