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无线VR头盔的昨天今天和明天

2016-11-14不详佚名
头显水品,即20ms内;

第三是画面,为营造更好的游戏氛围,必须使用主机级GPU进行渲染;

第四是位姿计算,由于玩家以无线方式行走,故需要进行六自由度计算,其中位置计算无法依靠惯性传感器而使用了廉价光学方案(60fps刷新率),造成位置计算延时至少为16.6ms,加上无线传输延时将大于18ms,所以对眩晕影响更大的姿态计算必须通过高采样率(1000Hz)的IMU在本地进行。

Zero Latency使用了Alienware Alpha主机和移动电源设计的背包系统,背包和服务器通过wifi做数据连接,显卡达到970m水平,使用DK2作为头显有线连接到Alpha,达到了上述四个目标。这一背包系统虽不能严格称之为无线头盔但做到了无线头盔所能达到的结果,缺点是背包不易穿戴、电池寿命不长。

Zero Latency的方案对随后的虚拟现实主题公园影响深远,最著名的就是盐湖城的the Void。

无线VR头盔的昨天今天和明天

无线VR头盔的昨天今天和明天

The Void将背包系统和有线头盔设计的更有外星范,加入力反馈功能,并结合Optitrack的光学动捕系统提供了更精确的定位计算、更多样化的虚拟物体交互等,使得大范围多人交互系统变得更为有趣。

至此背包+有线头盔+wifi的所谓“无线虚拟现实”解决方案落定,成为仓库级虚拟现实交互和VR主题公园的首选方案,国内也有许多公司推出了无线背包系统。

无线VR头盔的昨天今天和明天

微星(MSI)的背包系统

无线VR头盔的昨天今天和明天

同方的背包系统

无线VR头盔的昨天今天和明天

索泰(Zotac)的背包系统

今天篇

2016年不是老调长谈的又一个虚拟现实元年,却是无线虚拟现实头盔元年。实现理想的无线虚拟现实头盔无外乎两种办法,一种是将渲染后的视频信号无线传输,另一种是在头盔中进行高性能渲染。

开启今天的钥匙,60Ghz通讯。

将渲染后的视频信号无线传输是实现无线虚拟现实头盔最直接的办法。早在串流式手机头盔时代,人们就使用了这种借助远程PC进行高性能渲染,并将视频结果通过wifi输出到头盔上的方法。这种方法的最大缺陷就是必须对视频信号进行压缩,因为符合质量的原始视频数据至少为1920*1080@60fps,如果不经压缩数据消耗带宽约为3Gbps,而最快的802.11ac通讯带宽为1.3Gbps,所以不对数据进行编码压缩将无法通过wifi传输。如前文所述,即便使用nvenc硬编码和硬解码,附加延时也会达到接近20ms,这对VR体验而言是灾难。

幸运的是60Ghz毫米波通讯在2015年下半年取得了长足进展,目前的WiGig 60Ghz通讯最大可以支持7Gbps通讯,这也使得将PC端渲染的视频图像不经压缩以raw data方式无线传输成为可能。Lattice是全球60Ghz模组最大供应商,其提供的模组可以对1920*1080@60fps的数据进行近距离(约20米)的无线传输。

第一家使用60Ghz进行无线虚拟现实头盔设计的公司是Serious Simulations,其生产的无线虚拟现实头显主要用于军事训练。

无线VR头盔的昨天今天和明天

Serious Simulations的无线虚拟现实头显采用了两块1920*1080的显示屏进行输出,以获得更大视角,但受限于单个模块,左右眼为复制模式。

既然Lattice已经生产了60Ghz相关模组,那么为什么只有少数团队有能力设计无线虚拟现实头盔?原因众多:

1、 屏幕。Lattice的模组使用了1920*1080@60fps的输入输出规范,所以需要视频以1920*1080的格式输出图像到模组,经过60Ghz无线传输后再以1920*1080的格式输出到屏幕,这就意味着屏幕必须能够接受1920*1080或以下的横屏(Landscape)模式。通过Panelook网站可以轻易查到,支持横屏模式的屏幕最小为7寸,且无法达到1080p,但7寸屏相对头显用屏显然太大了。理想的头显用屏是5.5寸,且分辨率必须达到1080p,这种屏幕多用在手机上,是竖屏(Portrait)模式,因此需要对数据进行横竖转换以适应竖屏或双屏模式。

2、 线速转换。如前文所述,为实现屏幕转换且不增加延时,就必须要对输出的视频数据进行线速转换,这需要头盔设计团队具有优秀的高速视频信号处理技能。

3、 依然是延时。以横竖屏转换为例,当进行视频数据90度旋转时,会产生以下情况:

无线VR头盔的昨天今天和明天

本文来源:不详 作者:佚名

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