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揭開VR產業三大硬件技術標準


 2016年被稱為VR元年,全球硬件、內容、資本巨頭動作頻頻, VR設備將繼電腦、手機后的下一個計算平臺,到2025VRAR的硬件營收將高達1100億美元。從去年開始,包括Facebook、三星、索尼、HTC甚至阿里巴巴……已全線布局VR戰略,搶灘千億規模市場。

產業規模瞬時爆發勢必促使VR行業規范及健康生態的建立。根據“全球VR技術標準”,首次明確VR產品三大關鍵技術標準——低于20ms延時、75Hz以上刷新率及1K以上陀螺儀刷新率,這將成VR新行業的游戲規則。


一、VR產業技術標準

市場研究機構Strategy Analytics最新全球虛擬實境頭戴式裝置預測報告顯示,2016年全球虛擬實境(VR)頭戴式裝置的出貨量約有1,280萬臺。強勁行業規模與市場爆漲速度的同時,不可避免地產生了陰影,包括硬件產品形態各異、關鍵參數模糊不明,體驗感極其差、價格兩極化等。在“逐利”的本質驅動下,產業活躍著大炒概念炒作、混淆視聽者。

作為下一個改變世界的計算平臺,VR產品的使用體驗將直接影響整個行業的進程。最新全球VR技術標準,對產品延時及刷新率作出的明確要求,這將迅速規范VR行業并提升消費市場認知。


二、低于20ms毫秒延時,75Hz以上屏幕刷新率,1K陀螺儀刷新率-VR產品體驗三大關鍵技術指標

VR的體驗實際上需要復雜的技術處理流程,從傳感器采集、傳輸、游戲引擎處理、驅動硬件渲染畫面、液晶像素顏色切換,最后到人眼看到對應的畫面,中間經過的每一個步驟都會產生一個Latency我們稱之為延遲。由此,衍生出VR產品必須支持的三個關鍵參數指標——20ms毫秒延時、75Hz以上畫面刷新率及1K以上陀螺儀刷新率。

VR延時指VR設備頭部運動與視覺感知的匹配程度,人類生物研究表明,人類頭動和視野回傳的延遲須低于20ms毫秒,否則將產生視覺拖影感從而導致強烈眩暈。按照以上三大指標的算法VR標準解析如下:

目前TFT屏幕延時本身都高于20ms毫秒,故VR產品硬件只考慮OLED或更好屏幕,我們先來看一下通常OLED屏幕刷新率在60Hz的情況,用公式1/60Hz =16.67ms毫秒再除以2只眼睛來推算,每只眼的延時為8.3毫秒是該VR設備無法繞開的硬延時,若要達到較好VR體驗,還需考慮“OLED屏幕延時2ms毫秒”+“反畸變和反色散算法延時”的3ms毫秒+1K刷新率陀螺儀本身延時1m精度加數據上報延時1ms”的2ms毫秒,則VR產品的GPU性能速度必須在20ms-8.3ms-2ms-3ms-2ms也就是4.7ms毫秒內做完各種渲染回傳至人眼;依據目前芯片GPU性能推算,當屏幕刷新率在75Hz或以上時, VR產品的體驗效果則愈發流暢,故芯片GPU的能力以及配套的深度算法是決定VR產品體驗的關鍵因素。

提高刷新率是提升VR體驗的大勢所趨,刷新率越高VR延時越小,屏的閃爍感以及延時也會得到改善,體驗也越好;而采用低于60Hz刷新率屏幕甚至是TFT屏幕的VR產品在延時方面無法提升,體驗極為糟糕且眩暈感強烈,被業內定義為缺陷級VR產品。故當前支持刷新率在75Hz~90Hz區間的VR設備為入門級標準指標;高于90HzVR設備為中階VR產品。

三、不低于3億的三角形輸出率,VR產品GPU性能標準

通常VR業界將其劃分三大類別:移動端頭顯、PC端頭顯和一體機頭顯。要獲得更優質體驗無論哪種形式的VR,對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毫秒以內延時及支持75Hz~90Hz屏幕刷新率這兩大VR關鍵指標。

GPU性能量化一般由業界標準的“三角形填充率”為依據,按照目前市場上主流入門級VRGPU所采用的maliT760MP4性能推算,28nm納米 HPM制造工藝下運行頻率600MHz,輸出率每秒超過3億個三角形、每秒2.6G像素填充率。故GPU性能每秒必須達到300M3億的三角形輸出率才符合入門級別VR產品的要求,所有GPU三角形輸出率低于13.9億數值的芯片,無論CPU是四核還是八核的配置,都不符合入門級別VR產品行業標準,更無法支持主流中階VR市場。

此期間出爐的VR產業技術標準,無異起到凈化行業的作用,它將加速體驗感較差、影響VR產業發展進程的品牌、解決方案商淘汰速度。業內分析,在VR硬件開發過程中,光學技術、沉浸式方案、跟光學配合的結構設計、SDK、開發者工具是整合方案,如果最基礎技術指標都無法達到,體驗就不可能做好,VR產業生態也就無從談起。

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