VR设备爆发的硬件条件已经满足?
实际上,VR并不是一个非常新的技术,它已经出现很多年了。在几十年前,美国军方就开始使用VR技术做飞行模拟。为什么现在VR产业到了爆发点呢?ARM MPG 副总裁Dennis Laudick认为VR设备爆发的外部和内部条件已经满足:
首先是成本降低,ARM作为硬件产业链最上游的IP企业,就如同一个室内设计师,好的设计方案也需要好的施工团队的配合。类似于Rockchip、全志这样的采用ARM架构的芯片商,能够用1000元左右的价格带来20年前几万美金的设备体验。不少厂商认为,VR只有将产品做到1500元以内才有机会,如果要想起量的话,可能要控制在1000元以内。
其次是产品的重量、功耗、性能都有了长足的进步。这不是一个简单的工作,需要软件、硬件、光学配件、复杂的系统优化工作。VR面临的挑战包括性能、成本、体验,有的产品看上去性能很强,但是很笨重,这都有可能影响消费者的心理。
最后是应用场景的成熟。除了游戏之外,还包括视频、广告、教育、模拟等行业领域,目前已经可以用相对较低的成本,制作相关的内容。
Dennis Laudick认为,目前业内并没有提供一整套专用的VR的软硬件解决方案。在软件层面,谷歌的“白日梦”系统已经解决了最棘手的问题,高通、intel、MTK、Rockchip、全志等芯片厂商的turnkey方案则扫平了硬件上最大的门槛。
ARM认为高端VR用户体验关键指标在:1、图像刷新率要达到120Hz;2、屏幕分辨率达到4K; 3、图形处理的延时小于4ms ;4、多采样抗锯齿性能要在现有基础上提升4倍。这对于CPU和GPU性能提出了更高的要求。但是就目前的芯片方案来说,基本都还无法满足这些指标。即使能够达到这些指标,那么功耗、发热以及成本控制也是一大难题。不过ARM全新的A73架构和全新的G71 GPU组合,或许会解决这一问题。
“(性能)比我们RK3288低的产品,不应该叫做VR,比我们RK3288高的产品,价格可能是2倍。”Rockchip全球副总陈峰在此次大会现场发布了最新的针对VR设备的旗舰产品RK3399,VR设备从最低端到最高端在性能上可能相差几倍。“如果你要做VR,至少CPU和GPU要达到一个性能,太低的性能只能说是个3D眼镜。我们的3288和3399都是两路的带宽,要做渲染需要很大的带宽。很多芯片都没办法做到很好的体验。”
陈峰表示,谷歌的Daydream平台其实对VR设备的配置有了性能要求,达不到要求的硬件设备是无法兼容该平台的,甚至根本无法开启配套的VR应用。目前首批获得Daydream手机授权的手机品牌已经有三星、HTC、中兴、华为、小米、阿尔卡特、华硕和LG等厂商。
虽然谷歌没有公布具体的配置表,但从公开资料来看,支持Android N的Nexus 6P在延迟上低于20毫秒,如果想要获得流畅的沉浸式体验,减少头晕等VR设备带来的副作用,这个标准是一个门槛。Rockchip目前也在力推“三大VR行业新标准”——20ms毫秒延时、75Hz以上画面刷新率及1K以上陀螺仪刷新率,同时宣称其RK3399、RK3288都支持这三大标准。
作为连接技术提供商,硅谷数模的产品经理刘金文认为,随着市场的发展,一些专用的电子元器件会用到VR的市场。“从VR的技术参数对比来看,分辨率至少要达到8K,才会看不到像素点。刷新率最好达到120FPS,在互操作性上,低延迟最好达到低于6秒。视域最好达到135°。”刘金文认为,在分辨率、刷新率、用户体验和互操作性上,USB-TYPE C将会是最适合VR设备的连接技术。
VR产业还需要跨越哪些鸿沟与挑战?
尽管诸多产业链企业都看好VR设备的发展,但也应看到目前VR产业所面临的瓶颈。作为手机ODM(方案公司)的代表,希姆通(Simcom)是高通首选的VR设备ODM提供商。希姆通VR产品线总经理冯永君表示,在VR设备中,由于对功耗有非常高的要求,在电源管理和功耗方面需要巨大的投入。他特别提到了初次做VR硬件的客户需要跨过的几个门槛:
第一个是CPU/GPU能力的问题,这由上游核心供应商来解决。
第二个是屏显的问题,需要整合一些关键的供应链资源,包括三星、夏普等。
第三个是需要解决延迟问题,这对方案公司提出了要求。
第四个是传感器,需要对主要的供应商进行调试。
第五个是光学。需要对光学设备进行检测。
第六个是计算机视觉。
冯永君表示,以上几个门槛都可以由希姆通来帮忙解决。对于VR产业来说,希姆通能够提供完整的供应链、生产服务。“我们有快速交付的经验,我们的体量、从业经验、服务过的客户,包括我们提供过的产品非常多。我们有完善的质量体系,经过顶级的方案商、品牌商检验。”
冯永君认为,VR产业链最终会发展到跟手机类似。希姆通会立足于硬件服务商的角色,聚焦在底层算法的优化和性能调试,为想要更多进入VR产业的客户提供新的服务和技术支持。最终目的是保证用户拿到体验比较好的VR产品。
全志陈华锋认为,当前VR硬件的技术难题,突出表现在三个方面:
一是发热,这源于CPU/GPU的负载和电源转化率。特别是VR属于穿戴设备,如果IC的功耗控制得不好,不仅会影响佩戴体验,对佩戴者的安全也是不小的隐患。
二是眩晕,它主要和显示延迟、清晰度有关。由于存在眩晕,有的VR产品连续使用不能超过30分钟。
三是体积和重量。功耗大、CPU/GPU的集成度低,那么电池的体积和重量就很难控制,不仅占用空间,也影响用户佩戴的舒适度。
张建中则认为,VR设备首先一点瓶颈就是性能。跟传统1080p的游戏相比,VR需要7倍的性能,才能保证用户获得流畅的VR画面;同时,它还需要不超过20ms的延迟,否则会很容易感到晕。“这也是为什么在三、五年前,我们很少听到有人谈及VR。直到后来,NVIDIA推出了基于第二代Maxwell架构打造的GeForce GTX 980 Ti GPU,它是首款面向最终消费者,是可满足PC VR运行需求的GPU。性能的提升是一方面,我们还做了很多针对VR的优化工作,包括如何缩短延迟,如何以更低的硬件开销,让VR画面看起来更加真实,以及如何减少不必要的性能浪费,将有限的硬件资源用于提升VR性能上面等等。前不久,我们推出了基于NVIDIA Pascal架构的新一代GeForce GTX 1080 GPU,它在底层架构上针对VR做出了大量优化,VR性能更是高达上一代旗舰GPU的两倍!不过尽管如此,我们仍旧担心其性能可能会不够用,分辨率的提高、画面的改善,都会对GPU性能提出更高要求。”
其次是视觉之外的其它感受。不光要有高分辨率的画面,我们还要在声音、物理效果上进一步提高,达到完全沉浸式的VR体验。为此,Nvidia推出了VRWorks Audio以及VRWorks PhysX两项技术,它们可分别模拟VR应用中的声音,以及完全符合物理特性的物理模拟效果,触觉反馈等等。它们只是NVIDIA为进一步提升VR体验所做出的努力的一部分,还有更多工作,更多挑战,等着我们去征服。
目前,虚拟现实体验上的最大问题是眩晕感,体验者连续佩戴的时间可能无法超过30分钟。对于VR设备来说,除了产品性能,眩晕感也是一大难以解决的用户体验。很早就投入3D产业的3D VSTAR总经理杨亚军表示,目前市场上的VR产品,70%的眩晕原因是图像造成,其中大部分原因是光学设备的原因,小部分原因是图像算法问题。
多年来立足于3D技术和产品推广及普及的3DVstar目前也推出了一款自主研发的VR设备 3DVstar VR魔镜。杨亚军表示,这是国内首款一站式VR设备解决方案,3DVstar自主研发的3DVPlayer,将为VR设备提供更可靠多样的应用。
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