VR設備爆發的硬件條件已經滿足?
實際上,VR并不是一個非常新的技術,它已經出現很多年了。在幾十年前,美國軍方就開始使用VR技術做飛行模擬。為什么現在VR產業到了爆發點呢?ARM MPG 副總裁Dennis Laudick認為VR設備爆發的外部和內部條件已經滿足:
首先是成本降低,ARM作為硬件產業鏈最上游的IP企業,就如同一個室內設計師,好的設計方案也需要好的施工團隊的配合。類似于Rockchip、全志這樣的采用ARM架構的芯片商,能夠用1000元左右的價格帶來20年前幾萬美金的設備體驗。不少廠商認為,VR只有將產品做到1500元以內才有機會,如果要想起量的話,可能要控制在1000元以內。
其次是產品的重量、功耗、性能都有了長足的進步。這不是一個簡單的工作,需要軟件、硬件、光學配件、復雜的系統優化工作。VR面臨的挑戰包括性能、成本、體驗,有的產品看上去性能很強,但是很笨重,這都有可能影響消費者的心理。
最后是應用場景的成熟。除了游戲之外,還包括視頻、廣告、教育、模擬等行業領域,目前已經可以用相對較低的成本,制作相關的內容。
Dennis Laudick認為,目前業內并沒有提供一整套專用的VR的軟硬件解決方案。在軟件層面,谷歌的“白日夢”系統已經解決了最棘手的問題,高通、intel、MTK、Rockchip、全志等芯片廠商的turnkey方案則掃平了硬件上最大的門檻。
ARM認為高端VR用戶體驗關鍵指標在:1、圖像刷新率要達到120Hz;2、屏幕分辨率達到4K; 3、圖形處理的延時小于4ms ;4、多采樣抗鋸齒性能要在現有基礎上提升4倍。這對于CPU和GPU性能提出了更高的要求。但是就目前的芯片方案來說,基本都還無法滿足這些指標。即使能夠達到這些指標,那么功耗、發熱以及成本控制也是一大難題。不過ARM全新的A73架構和全新的G71 GPU組合,或許會解決這一問題。
“(性能)比我們RK3288低的產品,不應該叫做VR,比我們RK3288高的產品,價格可能是2倍。”Rockchip全球副總陳峰在此次大會現場發布了最新的針對VR設備的旗艦產品RK3399,VR設備從最低端到最高端在性能上可能相差幾倍。“如果你要做VR,至少CPU和GPU要達到一個性能,太低的性能只能說是個3D眼鏡。我們的3288和3399都是兩路的帶寬,要做渲染需要很大的帶寬。很多芯片都沒辦法做到很好的體驗。”
陳峰表示,谷歌的Daydream平臺其實對VR設備的配置有了性能要求,達不到要求的硬件設備是無法兼容該平臺的,甚至根本無法開啟配套的VR應用。目前首批獲得Daydream手機授權的手機品牌已經有三星、HTC、中興、華為、小米、阿爾卡特、華碩和LG等廠商。
雖然谷歌沒有公布具體的配置表,但從公開資料來看,支持Android N的Nexus 6P在延遲上低于20毫秒,如果想要獲得流暢的沉浸式體驗,減少頭暈等VR設備帶來的副作用,這個標準是一個門檻。Rockchip目前也在力推“三大VR行業新標準”——20ms毫秒延時、75Hz以上畫面刷新率及1K以上陀螺儀刷新率,同時宣稱其RK3399、RK3288都支持這三大標準。
作為連接技術提供商,硅谷數模的產品經理劉金文認為,隨著市場的發展,一些專用的電子元器件會用到VR的市場。“從VR的技術參數對比來看,分辨率至少要達到8K,才會看不到像素點。刷新率最好達到120FPS,在互操作性上,低延遲最好達到低于6秒。視域最好達到135°。”劉金文認為,在分辨率、刷新率、用戶體驗和互操作性上,USB-TYPE C將會是最適合VR設備的連接技術。
VR產業還需要跨越哪些鴻溝與挑戰?
盡管諸多產業鏈企業都看好VR設備的發展,但也應看到目前VR產業所面臨的瓶頸。作為手機ODM(方案公司)的代表,希姆通(Simcom)是高通首選的VR設備ODM提供商。希姆通VR產品線總經理馮永君表示,在VR設備中,由于對功耗有非常高的要求,在電源管理和功耗方面需要巨大的投入。他特別提到了初次做VR硬件的客戶需要跨過的幾個門檻:
第一個是CPU/GPU能力的問題,這由上游核心供應商來解決。
第二個是屏顯的問題,需要整合一些關鍵的供應鏈資源,包括三星、夏普等。
第三個是需要解決延遲問題,這對方案公司提出了要求。
第四個是傳感器,需要對主要的供應商進行調試。
第五個是光學。需要對光學設備進行檢測。
第六個是計算機視覺。
馮永君表示,以上幾個門檻都可以由希姆通來幫忙解決。對于VR產業來說,希姆通能夠提供完整的供應鏈、生產服務。“我們有快速交付的經驗,我們的體量、從業經驗、服務過的客戶,包括我們提供過的產品非常多。我們有完善的質量體系,經過頂級的方案商、品牌商檢驗。”
馮永君認為,VR產業鏈最終會發展到跟手機類似。希姆通會立足于硬件服務商的角色,聚焦在底層算法的優化和性能調試,為想要更多進入VR產業的客戶提供新的服務和技術支持。最終目的是保證用戶拿到體驗比較好的VR產品。
全志陳華鋒認為,當前VR硬件的技術難題,突出表現在三個方面:
一是發熱,這源于CPU/GPU的負載和電源轉化率。特別是VR屬于穿戴設備,如果IC的功耗控制得不好,不僅會影響佩戴體驗,對佩戴者的安全也是不小的隱患。
二是眩暈,它主要和顯示延遲、清晰度有關。由于存在眩暈,有的VR產品連續使用不能超過30分鐘。
三是體積和重量。功耗大、CPU/GPU的集成度低,那么電池的體積和重量就很難控制,不僅占用空間,也影響用戶佩戴的舒適度。
張建中則認為,VR設備首先一點瓶頸就是性能。跟傳統1080p的游戲相比,VR需要7倍的性能,才能保證用戶獲得流暢的VR畫面;同時,它還需要不超過20ms的延遲,否則會很容易感到暈。“這也是為什么在三、五年前,我們很少聽到有人談及VR。直到后來,NVIDIA推出了基于第二代Maxwell架構打造的GeForce GTX 980 Ti GPU,它是首款面向最終消費者,是可滿足PC VR運行需求的GPU。性能的提升是一方面,我們還做了很多針對VR的優化工作,包括如何縮短延遲,如何以更低的硬件開銷,讓VR畫面看起來更加真實,以及如何減少不必要的性能浪費,將有限的硬件資源用于提升VR性能上面等等。前不久,我們推出了基于NVIDIA Pascal架構的新一代GeForce GTX 1080 GPU,它在底層架構上針對VR做出了大量優化,VR性能更是高達上一代旗艦GPU的兩倍!不過盡管如此,我們仍舊擔心其性能可能會不夠用,分辨率的提高、畫面的改善,都會對GPU性能提出更高要求。”
其次是視覺之外的其它感受。不光要有高分辨率的畫面,我們還要在聲音、物理效果上進一步提高,達到完全沉浸式的VR體驗。為此,Nvidia推出了VRWorks Audio以及VRWorks PhysX兩項技術,它們可分別模擬VR應用中的聲音,以及完全符合物理特性的物理模擬效果,觸覺反饋等等。它們只是NVIDIA為進一步提升VR體驗所做出的努力的一部分,還有更多工作,更多挑戰,等著我們去征服。
目前,虛擬現實體驗上的最大問題是眩暈感,體驗者連續佩戴的時間可能無法超過30分鐘。對于VR設備來說,除了產品性能,眩暈感也是一大難以解決的用戶體驗。很早就投入3D產業的3D VSTAR總經理楊亞軍表示,目前市場上的VR產品,70%的眩暈原因是圖像造成,其中大部分原因是光學設備的原因,小部分原因是圖像算法問題。
多年來立足于3D技術和產品推廣及普及的3DVstar目前也推出了一款自主研發的VR設備 3DVstar VR魔鏡。楊亞軍表示,這是國內首款一站式VR設備解決方案,3DVstar自主研發的3DVPlayer,將為VR設備提供更可靠多樣的應用。
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