Kandungan

• Anggaran kuasa terhad
• Bandwidth dan resolusi tinggi
• Kawanan rendah dan panel paparan
• Audio dan sensor
• Pemaju dan perisian
• Wrap Up

Kami akhirnya menyelam jauh ke dalam revolusi, kerana ada yang mungkin meletakkannya, dengan produk perkakasan dan perisian yang banyak di pasaran, dan sumber daya mencurah untuk merangsang inovasi. Walau bagaimanapun, kami lebih daripada satu tahun sejak pelancaran produk utama di ruang ini dan kami masih menunggu aplikasi pembunuh untuk menjadikan realiti maya sebagai kejayaan utama. Walaupun kami menunggu, perkembangan baru terus menjadikan realiti maya sebagai pilihan komersil yang lebih berdaya maju, tetapi masih terdapat beberapa halangan teknikal untuk diatasi, terutamanya dalam ruang VR mudah alih.

Anggaran kuasa terhad

Cabaran yang paling jelas dan dibincangkan yang dihadapi oleh aplikasi realiti maya mudah alih adalah anggaran kuasa yang lebih terhad dan kekangan terma jika dibandingkan dengan setara komputer desktop PC. Menjalankan aplikasi grafik intensif dari bateri bermakna bahawa komponen kuasa yang lebih rendah dan penggunaan tenaga yang cekap diperlukan untuk mengekalkan hayat bateri. Di samping itu, kedekatan perkakasan perkakasan kepada pemakainya bermakna belanjawan termal tidak boleh ditolak sama ada lebih baik. Sebagai perbandingan, mudah alih biasanya beroperasi dalam had sub-4 watt, manakala GPU VR desktop boleh dengan mudah menggunakan 150 watt atau lebih.

Ia secara meluas mengakui bahawa VR mudah alih tidak akan sesuai dengan perkakasan desktop untuk kuasa mentah, tetapi itu tidak bermakna bahawa pengguna tidak menuntut pengalaman 3D yang mendalam pada resolusi tajam dan dengan kadar bingkai yang tinggi.

Ia secara meluas mengakui bahawa VR mudah alih tidak akan sesuai dengan perkakasan desktop untuk kuasa mentah, tetapi itu tidak bermakna pengguna tidak akan menuntut pengalaman 3D yang mendalam pada resolusi yang tajam dan dengan kadar bingkai yang tinggi, walaupun kuasa yang lebih terhad belanjawan. Di antara menonton video 3D, meneroka lokasi rekod 360 darjah, dan bahkan permainan, masih banyak kes penggunaan yang sesuai untuk VR mudah alih.

Melihat semula pada SoC mobile biasa anda, ini menimbulkan masalah tambahan yang kurang dihargai. Walaupun SoCs mudah alih boleh berkemas dalam susunan CPU octa-core yang baik dan beberapa kuasa GPU yang ketara, tidak mungkin untuk mengendalikan cip ini pada kecondongan penuh, kerana kedua-dua penggunaan kuasa dan kekangan haba yang dinyatakan sebelum ini. Pada hakikatnya, CPU dalam contoh VR mudah alih mahu berlari untuk sedikit masa yang mungkin, membebaskan GPU untuk menggunakan sebahagian besar anggaran kuasa terhad. Bukan sahaja ini mengehadkan sumber-sumber yang tersedia untuk logik permainan, pengiraan fizik, dan juga proses mudah alih latar belakang, tetapi juga meletakkan beban pada tugas VR penting, seperti menarik panggilan untuk render stereoskopik.

Industri ini sudah mengusahakan penyelesaian untuk ini, yang tidak hanya berlaku untuk mudah alih. Rendering multiview disokong dalam OpenGL 3.0 dan ES 3.0, dan dibangunkan oleh penyumbang dari Oculus, Qualcomm, Nvidia, Google, Epic, ARM, dan Sony. Multiview membolehkan rendering stereoskopik dengan hanya panggilan menarik tunggal, bukannya satu untuk setiap titik paparan, mengurangkan keperluan CPU dan juga mengecilkan kerja vertex GPU juga. Teknologi ini dapat meningkatkan prestasi antara 40 dan 50 peratus. Dalam ruang mudah alih, Multiview telah disokong oleh beberapa peranti ARM Mali dan Qualcomm Adreno.

Satu lagi inovasi yang dijangka muncul dalam produk VR mudah alih yang akan datang adalah rendering yang dituju. Digunakan bersamaan dengan teknologi penjejakan mata, rendering yang diterangi memancarkan beban pada GPU dengan hanya memberikan titik tumpuan tepat pengguna pada resolusi penuh dan mengurangkan resolusi objek dalam visi periferi. Melengkapi sistem penglihatan manusia dengan baik dan dapat mengurangkan beban GPU dengan ketara, dengan itu menjimatkan kuasa dan / atau membebaskan lebih banyak kuasa untuk tugas CPU atau GPU lain.

Bandwidth dan resolusi tinggi

Walaupun kuasa pemprosesan adalah terhad dalam situasi VR mudah alih, platform ini masih lagi memenuhi keperluan yang sama seperti platform realiti maya yang lain, termasuk permintaan pemaparan rendah, panel paparan resolusi tinggi. Malah mereka yang telah memaparkan paparan VR yang menawarkan resolusi QHD (2560 x 1440) atau resolusi 1080 × 1200 resolusi set kepala bagi setiap mata mungkin akan sedikit tertindas oleh kejelasan imej. Aliasing amat bermasalah memandangkan mata kita begitu dekat dengan skrin, dengan tepi kelihatan terutamanya kelihatan kasar atau bergerigi semasa gerakan.

Walaupun kuasa pemprosesan adalah terhad dalam situasi VR mudah alih, platform ini masih lagi memenuhi keperluan yang sama seperti platform realiti maya yang lain, termasuk permintaan pemaparan rendah, panel paparan resolusi tinggi.

Penyelesaian kekerasan adalah untuk meningkatkan resolusi paparan, dengan 4K menjadi perkembangan logik berikutnya. Walau bagaimanapun, peranti perlu mengekalkan kadar penyegaran yang tinggi tanpa mengira resolusi, dengan 60Hz menganggap minimum tetapi 90 atau 120Hz yang lebih baik. Ini meletakkan beban besar pada memori sistem, dengan mana-mana dua hingga lapan kali lebih banyak daripada peranti hari ini. Jalur lebar memori sudah lebih terhad dalam VR mudah alih berbanding dengan produk desktop, yang menggunakan memori grafis khusus yang lebih cepat daripada kolam yang dikongsi.

Penyelesaian yang mungkin untuk menjimatkan jalur lebar grafik termasuklah penggunaan teknologi mampatan, seperti standard Mampatan Tekanan Serasi ARM dan AMD's Adaptive Scalable (ASTC) atau format Mampatan Tekstil Lengang yang hilang, yang keduanya adalah sambungan rasmi OpenGL dan OpenGL ES. ASTC juga disokong dalam perkakasan di GPU Mali terbaru ARM, Nvidia's Kepler dan Maxwell Tegra SoCs, dan GPU terpadu terbaru Intel, dan boleh menjimatkan lebih daripada 50 peratus jalur lebar dalam sesetengah senario berbanding penggunaan tekstur yang tidak dikompres.

Penggunaan mampatan tekstur dapat mengurangkan lebar jalur, latensi dan memori yang diperlukan oleh aplikasi 3D. Sumber - ARM.

Teknik lain juga boleh dilaksanakan.Penggunaan tessellation dapat membuat geometri mencari yang lebih terperinci dari objek yang lebih sederhana, walaupun dengan memerlukan beberapa sumber GPU yang lain. Rendering dan Forward yang Dihentikan Pixel Kill boleh mengelakkan piksel terpakai, sementara arsitektur Binning / Tiling boleh digunakan untuk memecah imej ke dalam grid kecil atau jubin yang masing-masing diberikan secara berasingan, semuanya dapat menjimatkan lebar jalur.

Sebagai alternatif, atau sebaik-baiknya, pemaju boleh membuat pengorbanan kepada kualiti imej untuk mengurangkan tekanan pada lebar jalur sistem. Ketumpatan geometri boleh dikorbankan atau pemusnahan yang lebih agresif digunakan untuk mengurangkan beban, dan resolusi data puncak boleh diturunkan kepada 16-bit, dari ketepatan 32-bit yang digunakan secara tradisional. Banyak teknik ini sudah digunakan dalam pelbagai pakej mudah alih, dan bersama-sama mereka dapat membantu mengurangkan ketegangan pada jalur lebar.

Bukan sahaja memori merupakan kekangan utama dalam ruang VR mudah alih, tetapi juga pengguna kuasa yang agak besar juga, selalunya sama dengan penggunaan CPU atau GPU. Dengan menjimatkan lebar jalur memori dan penggunaan, penyelesaian realiti maya mudah alih akan melihat hayat bateri yang lebih lama.

Kawanan rendah dan panel paparan

Bercakap tentang isu latency, setakat ini kita hanya melihat alat VR yang memaparkan panel paparan OLED dan ini kebanyakannya disebabkan oleh masa pensel pensel yang pantas di bawah satu milisaat. Dari segi sejarah, LCD telah dikaitkan dengan masalah ghosting dengan kadar penyegaran yang sangat cepat, menjadikannya agak tidak sesuai untuk VR. Walau bagaimanapun, panel LCD resolusi yang sangat tinggi masih lebih murah untuk menghasilkan daripada setara OLED, jadi beralih kepada teknologi ini boleh membantu membawa harga alat dengar VR ke tahap yang lebih berpatutan.

Gerakan foton latency harus sub 20ms. Ini termasuk mendaftar dan memproses gerakan, memproses grafik dan audio, dan mengemas kini paparan.

Memaparkan adalah sebahagian penting dalam latency keseluruhan sistem realiti maya, selalunya membuat perbezaan di antara pengalaman yang tidak kelihatan dan sub-par. Dalam sistem yang ideal, latensi gerakan-untuk-foton - masa yang diambil antara menggerakkan kepala anda dan paparan yang bertindak balas - sepatutnya kurang daripada 20 milisaat. Betul paparan 50ms tidak bagus di sini. Idealnya panel perlu sub-5ms untuk menampung sensor dan memproses latensi juga.

Pada masa ini terdapat pergerakan prestasi kos yang memberi manfaat kepada OLED, tetapi ini tidak lama lagi akan berubah. Panel LCD dengan sokongan untuk kadar penyegaran yang lebih tinggi dan masa tindakbalas hitam-putih yang rendah yang menggunakan teknik canggih, seperti lampu belakang berkelip, boleh menyesuaikan bil dengan baik. Paparan Jepun menunjukkan panel seperti itu pada tahun lalu, dan kami mungkin melihat pengeluar lain mengumumkan teknologi serupa juga.

Audio dan sensor

Walaupun banyak topik realiti maya yang sama berputar di sekitar kualiti imej, VR immersive juga memerlukan resolusi tinggi, audio 3D spasial tepat dan sensor latency yang rendah. Dalam dunia mudah alih, semua ini perlu dilakukan dalam anggaran kuasa terhad yang sama yang memberi kesan kepada CPU, GPU, dan ingatan, yang memberikan cabaran selanjutnya.

Kami telah menyentuh isu latensi sensor sebelum ini, di mana pergerakan mesti didaftarkan dan diproses sebagai sebahagian daripada had latensi gerakan-ke-foton sub 20ms. Apabila kita menganggap bahawa alat dengar VR menggunakan 6 derajat gerak - putaran dan mengalir dalam setiap paksi X, Y, dan Z - ditambah teknologi baru seperti pengesanan mata, terdapat sejumlah besar data berterusan untuk dikumpulkan dan diproses, semuanya dengan minimum latensi.

Penyelesaian untuk menjaga kependaman ini serendah yang mungkin cukup memerlukan pendekatan akhir-ke-akhir, dengan perkakasan dan perisian kedua-duanya dapat melaksanakan tugas-tugas ini selari. Nasib baik untuk peranti mudah alih, penggunaan pemproses sensor kuasa rendah yang berdedikasi dan teknologi selalu sangat biasa, dan ini berjalan pada kuasa yang agak rendah.

Untuk audio, kedudukan 3D adalah teknik yang lama digunakan untuk permainan dan sebagainya, tetapi penggunaan fungsi pemindahan yang berkaitan dengan kepala (HRTF) dan pemprosesan revolusi revolusi, yang diperlukan untuk kedudukan sumber bunyi yang realistis, adalah tugas intensif yang cukup pemproses. Walaupun ini boleh dilakukan pada CPU, pemproses isyarat digital berdedikasi (DSD) dapat melakukan jenis proses ini dengan lebih cekap, baik dari segi waktu pemprosesan maupun kekuatan.

Menggabungkan ciri-ciri ini dengan keperluan grafik dan paparan yang telah kami sebutkan, jelas bahawa penggunaan beberapa pemproses khusus adalah cara paling berkesan untuk memenuhi keperluan ini. Kami telah melihat Qualcomm membuat banyak keupayaan mengira heterogen perdana dan platform mudah alih Snapdragon pertengahan terkini, yang menggabungkan pelbagai unit pemprosesan ke dalam pakej tunggal dengan keupayaan yang meminjamkan dengan baik ke arah memenuhi banyak keperluan VR mudah alih ini. Kami mungkin akan melihat jenis pakej kuasa dalam beberapa produk VR mudah alih, termasuk perkakasan mudah alih yang berdiri sendiri.

Pemaju dan perisian

Akhir sekali, tiada kemajuan perkakasan ini jauh lebih baik tanpa suite perisian, enjin permainan, dan SDK untuk menyokong pemaju. Lagipun, kita tidak boleh mempunyai setiap pemaju mencipta semula roda bagi setiap aplikasi. Mengekalkan kos pembangunan yang rendah dan kelajuan secepat mungkin adalah kunci jika kita akan melihat pelbagai aplikasi.

SDK khususnya adalah penting untuk melaksanakan tugas-tugas pemprosesan utama VR, seperti Asynchronous Timewarp, pembetulan distorsi lensa, dan pembentukan stereoskopik. Belum lagi pengurusan kuasa, terma dan pemprosesan dalam persediaan perkakasan heterogen.

Mujurlah semua pengeluar platform perkakasan utama menawarkan SDK kepada pemaju, walaupun pasaran agak terfragmentasi menyebabkan kurangnya sokongan merentas platform. Sebagai contoh, Google mempunyai SDK VR untuk Android dan SDK yang berdedikasi untuk enjin Unity yang popular, manakala Oculus mempunyai SDK Bergerak yang dibina bersama Samsung untuk VR Gear. Yang penting, kumpulan Khronos baru-baru ini melancarkan inisiatif OpenXR yang bertujuan untuk menyediakan API untuk merangkumi semua platform utama di kedua-dua lapisan aplikasi dan aplikasi, untuk memudahkan perkembangan platform silang yang lebih mudah. OpenXR dapat melihat sokongan dalam peranti realiti maya yang pertama sebelum 2018.

Wrap Up

Walaupun terdapat beberapa isu, teknologi sedang dibangunkan, dan pada tahap tertentu sudah ada, yang menjadikan realiti maya mudah alih dapat digunakan untuk beberapa aplikasi. Mobile VR juga mempunyai beberapa faedah yang hanya tidak digunakan untuk kesetaraan desktop, yang akan terus menjadikannya platform yang bernilai pelaburan dan intrik. Faktor mudah alih menjadikan VR mudah alih menjadi platform yang menarik untuk pengalaman multimedia dan juga permainan ringan, tanpa memerlukan kabel yang disambungkan ke PC yang lebih berkuasa.

Selain itu, jumlah peranti mudah alih yang terdapat di pasaran yang semakin dilengkapi dengan keupayaan realiti maya menjadikannya platform pilihan untuk mencapai khalayak sasaran terbesar. Jika realiti maya menjadi platform arus perdana, ia memerlukan pengguna, dan mudah alih adalah pangkalan pengguna terbesar di sekitar untuk mengetuk.