NVIDIA揭祕:GPU是如何影響VR體驗的?

雷鋒網 於 21/10/2016 發表 收藏文章
今年4月,VR行業迎來了全球首個VR技術標準——20ms延時、75Hz以上刷新率及1K以上陀螺儀刷新率,這一標準的出爐就意味著VR頭盔的遊戲規則就此改變了,剛好符合標準的我們稱之為低端VR,沒達到標準的一律被劃到山寨行列。

這個話題在環球資源移動電子展上的VR/AR/MR生態圈高峰論壇上也展開了討論,環球資源電子組總裁黃譚偉介紹,VR生態圈需要從硬件、軟件和應用三個維度去理解,而硬件就是基礎。那麼,作為VR頭盔的核心部件(重要性高於CPU),上述VR技術標準提到的標準參數都和GPU有著千絲萬縷的關係。所以,GPU的優劣是評價VR頭盔是否能達到用戶需求的關鍵因素,這似乎已成為一條鐵律。

NVIDIA中國區VR業務開發負責人周為志解釋了為何VR會對GPU如此依賴,以及GPU是如何影響VR體驗的。

NVIDIA中國區VR業務開發負責人周為志

相比傳統設備,VR對GPU的要求更高
“這非常簡單,你可以把VR理解成一個特別特別大的顯示器放在你面前,而且還是一個環目,VR對於GPU的需求傳統遊戲的7倍以上,傳統遊戲有1080P的分辨率和30Hz的刷新率就夠了。”

因此,VR要取得突破,關鍵就在於GPU的性能能否提升。以延時指標為例,一旦超過20ms,就會造成眩暈感。所以,在屏幕的選擇上,VR頭盔廠商一般選擇的是所以VR頭盔一般選擇延遲較低的OLED(75Hz刷新率的情況下為13.3ms,而TFT屏幕延時已經高於20ms)。考慮到1K刷新率陀螺儀的延時也有1ms,另外再加上信號處理和傳輸的時間,留給GPU處理圖形的空間並不多。

所以,相比傳統設備,VR對GPU的要求會更苛刻。

三個衡量標準:工藝製程、架構和軟件優化
如果以“全球VR技術標準”的算,GPU要達到每秒必須達到300M的三角形輸出率,而這一數值還只剛剛符合入門級別VR產品的要求。所以普通低端的GPU並不適用於VR頭盔,從硬件角度來看,有兩個衡量的標準,一個是製程,另一個是架構。

製程或者說是工藝很好理解,和CPU一樣,GPU採用的製程越低就能獲取更高的能效。目前,移動端的GPU已經在大規模採用14nm工藝。

不過,工藝的高低,決定權是在第三方晶圓廠手裡的,架構的升級才是最能體現GPU或者顯卡廠商價值的地方。近兩年,NVIDIA在架構上做了較大的升級,週為志介紹,2015年NVIDIA推出了Maxwell的GPU(目前已經是Pascal了),這比前一代性能升了一倍,而功耗則能降低了一半。據周為志介紹,採用Maxwell架構的GeForce GTX980和GTX1080性能有兩倍的提升,並且每瓦性能提升了3倍。

當然,如果不在硬件的基礎上進行軟件優化的VR頭盔也只是空有一副好皮囊,週為志認為堆疊技術把硬件性能提升到一定的高度之後還要考慮軟件的優化。

“VR開發當中一個非常大的難點就是所有VR頭盔的硬件開發商或者VR應用的開發商不懂怎麼樣對GPU優化、創造效率、降低延遲和特效。”
這也是為何NVIDIA會專門為VR頭盔廠商和應用商開發多款優化工具的原因。針對頭盔廠商,NVIDIA目前能提供直接模式(Direct Mode)以及前緩衝渲染(Front Buffer Rendering),這可以較好地提高開發者的效率。針對應用開發商,NVIDIA有多分辨率著色(Multires Shading)和VR SLI兩項功能,前者能減少顯卡計算資源的浪費,後者可以降低GPU渲染場景耗費的時間。

因此,GPU除了要有工藝、架構上的技術基礎,軟件優化的優劣也能深刻影響到VR頭盔的整體性能和用戶體驗(包括圖形的效果、VR的聲音以及觸感的體驗等),這或許是現在VR生態圈最容易忽視的問題。

資料來源:雷鋒網
作者/編輯:程弢

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