VR硬件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大起底 GPU性能要求高

 2016年被稱為VR元年，全球硬件、內(nèi)容、資本巨頭動(dòng)作頻頻， VR設(shè)備將繼電腦、手機(jī)后的下一個(gè)計(jì)算平臺(tái)，到2025年VR和AR的硬件營(yíng)收將高達(dá)1100億美元。根據(jù)“全球VR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”，首次明確VR產(chǎn)品三大關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——低于20ms延時(shí)、75Hz以上刷新率及1K以上陀螺儀刷新率，這將成VR新行業(yè)的游戲規(guī)則。

1、低于20ms毫秒延時(shí)，75Hz以上屏幕刷新率，1K陀螺儀刷新率-VR產(chǎn)品體驗(yàn)三大關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

VR的體驗(yàn)實(shí)際上需要復(fù)雜的技術(shù)處理流程，從傳感器采集、傳輸、游戲引擎處理、驅(qū)動(dòng)硬件渲染畫(huà)面、液晶像素顏色切換，最后到人眼看到對(duì)應(yīng)的畫(huà)面，中間經(jīng)過(guò)的每一個(gè)步驟都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Latency我們稱之為延遲。由此，衍生出VR產(chǎn)品必須支持的三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)——20ms毫秒延時(shí)、75Hz以上畫(huà)面刷新率及1K以上陀螺儀刷新率。

VR延時(shí)指VR設(shè)備頭部運(yùn)動(dòng)與視覺(jué)感知的匹配程度，人類生物研究表明，人類頭動(dòng)和視野回傳的延遲須低于20ms毫秒，否則將產(chǎn)生視覺(jué)拖影感從而導(dǎo)致強(qiáng)烈眩暈。按照以上三大指標(biāo)的算法VR標(biāo)準(zhǔn)解析如下：

目前TFT屏幕延時(shí)本身都高于20ms毫秒，故VR產(chǎn)品硬件只考慮OLED或更好屏幕，我們先來(lái)看一下通常OLED屏幕刷新率在60Hz的情況，用公式1秒/60Hz =16.67ms毫秒再除以2只眼睛來(lái)推算，每只眼的延時(shí)為8.3毫秒是該VR設(shè)備無(wú)法繞開(kāi)的硬延時(shí)，若要達(dá)到較好VR體驗(yàn)，還需考慮“OLED屏幕延時(shí)2ms毫秒”+“反畸變和反色散算法延時(shí)”的3ms毫秒+“1K刷新率陀螺儀本身延時(shí)1m精度加數(shù)據(jù)上報(bào)延時(shí)1ms”的2ms毫秒，則VR產(chǎn)品的GPU性能速度必須在20ms-8.3ms-2ms-3ms-2ms也就是4.7ms毫秒內(nèi)做完各種渲染回傳至人眼;依據(jù)目前芯片GPU性能推算，當(dāng)屏幕刷新率在75Hz或以上時(shí)， VR產(chǎn)品的體驗(yàn)效果則愈發(fā)流暢，故芯片GPU的能力以及配套的深度算法是決定VR產(chǎn)品體驗(yàn)的關(guān)鍵因素。

提高刷新率是提升VR體驗(yàn)的大勢(shì)所趨，刷新率越高VR延時(shí)越小，屏的閃爍感以及延時(shí)也會(huì)得到改善，體驗(yàn)也越好;而采用低于60Hz刷新率屏幕甚至是TFT屏幕的VR產(chǎn)品在延時(shí)方面無(wú)法提升，體驗(yàn)極為糟糕且眩暈感強(qiáng)烈，被業(yè)內(nèi)定義為缺陷級(jí)VR產(chǎn)品。故當(dāng)前支持刷新率在75Hz~90Hz區(qū)間的VR設(shè)備為入門(mén)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo);高于90Hz的VR設(shè)備為中階VR產(chǎn)品。

2、不低于3億的三角形輸出率，VR產(chǎn)品GPU性能標(biāo)準(zhǔn)

通常VR業(yè)界將其劃分三大類別：移動(dòng)端頭顯、PC端頭顯和一體機(jī)頭顯。要獲得更優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)無(wú)論哪種形式的VR，對(duì)芯片圖形圖像處理器GPU性能的要求都非常高，GPU決定了是否能滿足20ms毫秒以內(nèi)延時(shí)及支持75Hz~90Hz屏幕刷新率這兩大VR關(guān)鍵指標(biāo)。

GPU性能量化一般由業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的“三角形填充率”為依據(jù)，按照目前市場(chǎng)上主流入門(mén)級(jí)VR的GPU所采用的maliT760MP4性能推算，28nm納米 HPM制造工藝下運(yùn)行頻率600MHz，輸出率每秒超過(guò)3億個(gè)三角形、每秒2.6G像素填充率。故GPU性能每秒必須達(dá)到300M即3億的三角形輸出率才符合入門(mén)級(jí)別VR產(chǎn)品的要求，所有GPU三角形輸出率低于13.9億數(shù)值的芯片，無(wú)論CPU是四核還是八核的配置，都不符合入門(mén)級(jí)別VR產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，更無(wú)法支持主流中階VR市場(chǎng)。

3、VR產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將凈化市場(chǎng)

市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Strategy Analytics最新全球虛擬實(shí)境頭戴式裝置預(yù)測(cè)報(bào)告顯示，2016年全球虛擬實(shí)境(VR)頭戴式裝置的出貨量約有1,280萬(wàn)臺(tái)。強(qiáng)勁行業(yè)規(guī)模與市場(chǎng)爆漲速度的同時(shí)，不可避免地產(chǎn)生了陰影，包括硬件產(chǎn)品形態(tài)各異、關(guān)鍵參數(shù)模糊不明，體驗(yàn)感極其差、價(jià)格兩極化等。在“逐利”的本質(zhì)驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)業(yè)活躍著大炒概念炒作、混淆視聽(tīng)者。

作為下一個(gè)改變世界的計(jì)算平臺(tái)，VR產(chǎn)品的使用體驗(yàn)將直接影響整個(gè)行業(yè)的進(jìn)程。最新全球VR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)品延時(shí)及刷新率作出的明確要求，這將迅速規(guī)范VR行業(yè)并提升消費(fèi)市場(chǎng)認(rèn)知。

業(yè)內(nèi)分析，在VR硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，光學(xué)技術(shù)、沉浸式方案、跟光學(xué)配合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、SDK、開(kāi)發(fā)者工具是整合方案，如果最基礎(chǔ)技術(shù)指標(biāo)都無(wú)法達(dá)到，體驗(yàn)就不可能做好，VR產(chǎn)業(yè)生態(tài)也就無(wú)從談起。此期間出爐的VR產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)異起到凈化行業(yè)的作用，它將加速體驗(yàn)感較差、影響VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程的品牌、解決方案商淘汰速度。