玩轉VR/AR為何如此之難

早先VR廠(chǎng)商Oculus表示將暫時(shí)不與蘋(píng)果Mac合作。Oculus Rift虛擬現實(shí)頭盔將不支持OS X操作系統。Oculus創(chuàng )始人帕爾默?勒基(Palmer Luckey)在接受采訪(fǎng)時(shí)表示，“只要蘋(píng)果推出圖形處理能力足夠高的計算機，我們就會(huì )提供支持”。由此可見(jiàn)，Oculus一方與蘋(píng)果并沒(méi)有其他“問(wèn)題”。勒基表示，當前蘋(píng)果為Mac Pro配置的GPU(圖形處理器)為AMD FirePro D700顯卡，但仍低于Rift建議的配置。因此，如果蘋(píng)果能為Mac配置更高級別的顯卡，Oculus Rift將樂(lè )于支持Mac。

目前Rift要求PC端至少是win7或更高的操作系統，CPU為Intel i5-4500或者更高，GPU為NVIDIA GTX 970/AMD 290或更高。另外，同是VR巨頭的HTC對PC配置要求也是苛刻，HTC Vive的PC端要求也是GPU為NVIDIA GTX 970/AMD 290或者更高，CPU為Intel i5-4590/AMD FX 8350或者更高，操作系統同為win7或者更高。國內最先試水的VR頭盔廠(chǎng)家3Glasses 最新產(chǎn)品D2開(kāi)拓者版對電腦要求的最低配置也是CPU為Intel i3-540，顯卡為NVIDIA GTX660。這樣的高標準電腦配置讓很多想要嘗試VR技術(shù)的愛(ài)好者們不禁止步感嘆，大呼“叔叔，我們約不起”。而在AR技術(shù)方面，微軟Hololens雖然對配置要求沒(méi)有具體表明，但相信也絕不會(huì )低于VR技術(shù)。根據市場(chǎng)統計機構Gartner的數據顯示，目前全球市場(chǎng)上能夠提供VR/AR設備所需的處理器數量不足1%，在2016年全球14.3億個(gè)人電腦中，僅有1300萬(wàn)臺電腦能夠滿(mǎn)足需求?？吹竭@樣恐怖的數據，非業(yè)內人士不禁要問(wèn)，為什么AR/VR技術(shù)需要如此高端的PC配置？花大價(jià)錢(qián)再為VR/AR設備配置一臺昂貴的PC是否真的值得？

在回答這兩個(gè)問(wèn)題之前，讓我們先來(lái)看看VR/AR技術(shù)到底是什么。

VR(VirtualReality )是指虛擬現實(shí)技術(shù)，是由計算機生成的、可交互的三維環(huán)境，是一種多元信息融合的交互式三維動(dòng)態(tài)視鏡和實(shí)體行為的系統仿真并讓使用戶(hù)沉浸到該環(huán)境中的技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)講，虛擬現實(shí)就是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三度空間的虛擬世界，提供用戶(hù)關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，讓用戶(hù)如同身臨其境一般，并且可以及時(shí)地、沒(méi)有限制地觀(guān)察到在此空間的事物。因此對于VR技術(shù)來(lái)說(shuō)，最主要的是構想性、沉浸感和交互感。構想性主要在于內容，而沉浸感和交互性的關(guān)鍵在于硬件。

AR(Augmented Reality)是指增強現實(shí)技術(shù)，是一種實(shí)時(shí)地計算攝像機影像的位置及角度并加上相應圖像的技術(shù)。這種技術(shù)可以實(shí)現將原本在現實(shí)世界的某一時(shí)間和空間范圍內難以體驗到的感官信息（如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)等），利用電腦等科技手段，經(jīng)過(guò)模擬仿真后，將虛擬信息疊加到現實(shí)世界，從而使用戶(hù)能夠在真實(shí)世界中感受到一定的虛擬信息。因此，顯示技術(shù)和感知技術(shù)對于AR而言是極其重要的。

為實(shí)現虛擬世界能夠近似還原真實(shí)世界，或是將虛擬世界疊加到現實(shí)世界中，必須嚴格要求對視頻圖像的渲染功能，因此對芯片的運算能力和圖像處理能力的要求極其苛刻，也就是對CPU和GPU的要求。所以，為了能夠準確、流暢地體驗虛擬世界與現實(shí)世界的一體化，超強的數據處理能力和圖形處理能力是每個(gè)PC端必須具備的條件之一。也就是說(shuō)，如果用戶(hù)想盡可能完美地感受到VR/AR技術(shù)的全部魅力，就必須再配備像GTX 970或者AMD R290這樣的高配顯卡。

在VR/AR技術(shù)加快發(fā)展的時(shí)代，各大芯片廠(chǎng)家也已經(jīng)蓄勢待發(fā)，開(kāi)始搶占先機，目前以視頻處理芯片廠(chǎng)商占據了明顯優(yōu)勢，NVIDIA和AMD是其中勢頭最猛的兩大企業(yè)。HTC Vive和Oculus Rift都明確表示需要NVIDIA GTX970或AMD 290級別或是更高的顯卡作為VR頭盔的標配，而這兩款顯卡也是屬于兩大廠(chǎng)商的高端產(chǎn)品。

畢竟虛擬現實(shí)被認為是下一個(gè)計算平臺，人人都想來(lái)分一杯羹，所以即便是已經(jīng)占領(lǐng)了先機，沒(méi)有后續的跟進(jìn)，也是將會(huì )被大批廠(chǎng)家淹沒(méi)在這次狂潮之中。

AMD在2015年3月份推出了VR解決方案——LiquidVR軟件工具開(kāi)發(fā)包，此開(kāi)發(fā)包針對VR所面臨的兼容問(wèn)題、延遲問(wèn)題和性能問(wèn)題這三大難點(diǎn)進(jìn)行解決。主要分為最新數據抓取(Latestdata latch)、異步著(zhù)色器(Asynchronousshaders)、親和多GPU(Affinitu Multi-GPU)、直連顯示器(Direct-to-Display)四部分。AMD的這一舉措明確表示將大力支持虛擬現實(shí)系統，為消費者提供更好的產(chǎn)品，讓玩家們得到身臨其境的游戲體驗。

2015年11月，NVIDIA推出Gameworks VR和Designworks VR兩種開(kāi)發(fā)工具，前者針對游戲開(kāi)發(fā)者，后者針對設計人員。Gameworks VR主要支持多資源渲染(Multi-Res Shading)、VR SLI兩大技術(shù)，還有針對VR頭盔的上下文有限(Context Priority)、直接模式(Direct Mode)、前緩沖器渲染(Front Buffer Rendering)等技術(shù)。Designworks VR主要支持的技術(shù)除了與Gameworks VR相同的多資源渲染和VR SLI兩大技術(shù)外，主要針對專(zhuān)業(yè)應用做出優(yōu)化，支持Warp&Blend、GPU Affinity、Synchronization同步、Direct for Video等。

高通作為智能手機的巨頭自然也不會(huì )放過(guò)VR/AR這塊肥肉。2015年11月高通發(fā)布了Snapdragon 820。這款芯片是高通首款定制設計的64位四核CPU，內部集成新一代型號為Adreno 530的GPU。這款GPU相較之前的Adreno 430能夠讓用戶(hù)明顯地感受到更快、更靈敏的圖形處理速度，這為虛擬頭盔呈現了從立體攝像機實(shí)時(shí)拍攝的高清視頻，以保證用戶(hù)身臨其境的體驗再次進(jìn)化。

國內方面，早在2014年瑞芯微就發(fā)布了全球首款ARM全新架構內核芯片RK3288，這也是全球第一個(gè)最新Mali-T76x，及第一個(gè)4K×2K硬解H.265視頻的芯片。這樣一款芯片可以幫助VR開(kāi)發(fā)者針對安卓系統中所有2D游戲，無(wú)需對游戲圖形渲染架構進(jìn)行修改，用戶(hù)在使用時(shí)只需調出“3D游戲引擎”，RK3288就可以實(shí)時(shí)計算并對左右雙眼的圖像進(jìn)行渲染并顯示出來(lái)，使用戶(hù)得到非常好的VR體驗。

全志科技也是蓄力已久，先前推出的H8八核處理器采用8個(gè)ARM Cortex-A7內核，支持8核心同時(shí)2.0GHz高速運行，對圖像顯示質(zhì)量進(jìn)一步提升。除此之外，中穎電子和華為也在緊張研發(fā)中。