有線的VR怎么才能完成無線的進(jìn)階?

周彤 10年前 (2016-02-02)

只有剪掉VR頭盔上的那根線,才能玩的更爽。

目前所能看見的所有VR頭盔產(chǎn)品中,基本上可以說都有一個問題就是都是有線的。如果是座椅式的,可能缺點(diǎn)還不是很明顯。但是對于VR設(shè)備來說,現(xiàn)在很大的一個問題就是沉浸感不強(qiáng),因此不少廠商都在推出動作捕捉技術(shù),加進(jìn)實(shí)際的行為,增強(qiáng)用戶的沉浸感。那么這時(shí)問題就來了,如果用戶一邊走動,一邊體驗(yàn)的話,頭上有根線總會覺得怪怪的,而且需要注意連接的線,以防被絆倒。

在華為進(jìn)行VR研究的張夢晗表示:現(xiàn)在把線搞掉對于VR來說是一件大事情。

現(xiàn)在HTC Vive和VR體驗(yàn)館都在強(qiáng)調(diào)用戶可以在空間中自由行走,以此增強(qiáng)體驗(yàn)感,但是體驗(yàn)者很快就會發(fā)現(xiàn)有線的弊端,非常礙事。

各大媒體上的評論也都體現(xiàn)了這一問題:

癮科技:事實(shí)上在游玩的走動時(shí)我自己是會去閃避避免被線絆倒,但在游玩到最后一項(xiàng)游戲的時(shí)候,會發(fā)現(xiàn)還是有可能因?yàn)閯幼鬟^于劇烈的關(guān)系讓線組從信號盒上脫落造成信號出狀況。必須說有線的設(shè)計(jì)還是一個比較大的游玩限制。

Venture Beat:在體驗(yàn)HTC Vive的原型機(jī)時(shí),我為了不被絆倒特意系了條皮帶——現(xiàn)在回想起來,Valve肯定有人跟在我后面確保我不會被那些線絆倒。

PC MAG:因?yàn)槭悄軌蜃杂勺邉拥囊环N互動體驗(yàn),你得把房間里的家具清理開來,并且還得注意不要被頭盔后面拖著的線絆倒了。

從網(wǎng)友的評論中可以看出,現(xiàn)在有線的VR設(shè)備已經(jīng)在相當(dāng)程度上影響了游戲的體驗(yàn)感,因此也有不少的公司正在努力解決這一問題,下面有兩種可以嘗試解決的方案。

一、PC串流

這是一個比較容易想到的辦法,用無線傳輸取代有線傳輸,畫面經(jīng)過PC的渲染過后再經(jīng)過WiFi串流到頭盔上,和Steamlink將PC游戲串流到電視的功能有點(diǎn)類似。但是問題是會存在延遲,在VR設(shè)備中畫面的延遲要求很高,業(yè)內(nèi)一般以20毫秒作為一個分水嶺。

現(xiàn)在的視頻串流技術(shù)可以使得延遲時(shí)間控制在1毫秒一下,已經(jīng)是很不錯的了。但是一段未壓縮的1440p 90hz視頻流的數(shù)據(jù)量高達(dá)8Gb每秒,即便是目前最高端的千兆路由器也實(shí)現(xiàn)不了這樣的寬帶需求。因此就需要先將圖像進(jìn)行壓縮然后再傳輸。但是在壓縮和解壓的過程中會增加80毫秒左右的延遲時(shí)間,因此一般的游戲者是無法接受這樣的延遲的,估計(jì)戴一會兒之后就會想吐了。

對于這個延遲的問題,同樣也有幾個解決的方案

一是提高寬帶。遠(yuǎn)一點(diǎn),如果到了5G的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代是可以達(dá)到1Tbit每秒的,那么那時(shí)候8K分辨率的頭顯設(shè)備也可以直接進(jìn)行無線傳輸,完全不用壓縮視頻資源。但是以目前的技術(shù)水平來看,還需要五年的時(shí)間才能夠?qū)崿F(xiàn);目前近一點(diǎn)的是Li-Fi技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)10 GBps的低延時(shí)傳輸,預(yù)計(jì)幾年后就可以實(shí)現(xiàn)商用;其次就是新一代無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)802.11ad ,即WiGig技術(shù)。802.11ad 協(xié)議的最高傳輸速度達(dá)到7Gb/s,延遲也可以做到很低。萊迪思半導(dǎo)體旗下的SiBEAM表示,目前已經(jīng)能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的CMOS技術(shù)來制造60GHz芯片以配合Snap技術(shù),傳輸速度高達(dá)12Gb/s。

目前這些辦法都是屬于比較靠譜的,但是距離商用都還有一定的距離。

有線的VR怎么才能完成無線的進(jìn)階?1

二是本地圖像變換。這種比較復(fù)雜的辦法就是接受這80毫秒的延遲,但是可以在事后尋找解決的方法,將舊的圖像轉(zhuǎn)換到新的頭部位置。盡管依舊會存在輸入延遲的問題,但是不會達(dá)到想吐的那種頭部運(yùn)動的程度。

這種方法的標(biāo)準(zhǔn)做法就是異步時(shí)間扭曲,從PC端進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收,然后頭顯端有一個小的GPU可以對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,從而以一個新的視角來顯示舊的圖像,盡管存在高延遲,但是圖像的更新是流暢的。

聽起來這個辦法還是可行的,但是也存在一些問題,比如ATW產(chǎn)生的圖像由初始圖像轉(zhuǎn)換過來,并不知道物體的運(yùn)動軌跡,因此依舊會出現(xiàn)圖像的失真,出現(xiàn)運(yùn)動物體的重影現(xiàn)象。

有線的VR怎么才能完成無線的進(jìn)階?2

當(dāng)然這些問題也是可以解決的,但是多多少少都存在失真的情況,失真最少的情況也就是資源消耗最大的情況。因此,開發(fā)者也找到了一些額外的辦法,通過傳輸額外的數(shù)據(jù)進(jìn)行彌補(bǔ),比如:遠(yuǎn)景和近景分開進(jìn)行渲染之后再傳輸;渲染一個光場;開發(fā)一個復(fù)雜的頭部運(yùn)動模型來預(yù)測頭部的運(yùn)動趨勢等等,但是目前這些辦法都是不完善的。

二、本地渲染

另一個辦法則是完全不同的,就是忘掉PC,直接用頭盔進(jìn)行渲染,即所謂的一體機(jī),就像是微軟的HoloLens和三星的Gear VR一樣。

目前HoloLens的局限還不是特別清楚,但是三星的Gear VR就非常明顯,移動的GPU僅能保持VR體驗(yàn)的最基本水平,還需要不斷的強(qiáng)化技術(shù)才可以。同時(shí)散熱也是另一大問題,幀率也一直上不去,此外頭盔還缺少位置追蹤功能。

但是隨著摩爾定律不斷發(fā)揮作用,移動技術(shù)不斷增強(qiáng),這些問題都是有可能改善的。

有線的VR怎么才能完成無線的進(jìn)階?3

其實(shí)Gear VR并不是完全意義上的一體機(jī),它用的是手機(jī),但是手機(jī)又不是專門為VR所所設(shè)計(jì)的。因此重新開發(fā)一款移動VR設(shè)備,可以改變或是提高的地方還能有很多,比如兩塊高端移動GPU,高刷新率的屏幕和一塊更大的電池。

所有的部件可以不用集成在一起,讓頭盔的重量更為均衡地分布,同時(shí)還可以不斷改善散熱的情況,最后的產(chǎn)品形態(tài)可能有點(diǎn)類似于索尼PS VR。

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此外,還有一種背包式的產(chǎn)品形態(tài),可以將主機(jī)背在身上,來驅(qū)動頭顯。但是已有的方案中,最大的問題就是背包過重,有的差不多達(dá)到3公斤,對于移動性的影響比較大。

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移動VR還有多久會到來

長遠(yuǎn)來看,無疑無線的VR設(shè)備肯定是一個大趨勢,至于到底什么時(shí)候回來,這還是一個問題。MAKEUSEOF的作者Andre Infante大致地計(jì)算了一下:“目前高端PC要達(dá)到1080p人眼水平逼真的游戲體驗(yàn)還需要5個翻倍(摩爾定率,PC性能每18個月翻一倍)。對于VR來說,3D效果還需要翻倍,而去掉網(wǎng)格效應(yīng)的8K每眼分辨率需要再翻3倍。另外,移動平臺還需要翻4倍才能趕上PC。把這些倍數(shù)加起來再乘以18個月,結(jié)果是大約20年。到那時(shí),人眼便看不出移動VR和PC VR渲染的畫面之間的區(qū)別了。在此之前,有線和無線的PC VR可能都會一直存在。”

因此,以目前的技術(shù)來看,雖然我們已經(jīng)知道有線的VR產(chǎn)品確實(shí)有很大的不便,但是離真正成熟的無線技術(shù)還有很長的時(shí)間要走。

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