玩轉(zhuǎn)VR/AR為何如此之難

早先VR廠商Oculus表示將暫時(shí)不與蘋果Mac合作。Oculus Rift虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔將不支持OS X操作系統(tǒng)。Oculus創(chuàng)始人帕爾默?勒基(Palmer Luckey)在接受采訪時(shí)表示，“只要蘋果推出圖形處理能力足夠高的計(jì)算機(jī)，我們就會(huì)提供支持”。由此可見，Oculus一方與蘋果并沒有其他“問題”。勒基表示，當(dāng)前蘋果為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，如果蘋果能為Mac配置更高級(jí)別的顯卡，Oculus Rift將樂于支持Mac。

目前Rift要求PC端至少是win7或更高的操作系統(tǒng)，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(duì)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(tǒng)同為win7或者更高。國(guó)內(nèi)最先試水的VR頭盔廠家3Glasses 最新產(chǎn)品D2開拓者版對(duì)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(biāo)準(zhǔn)電腦配置讓很多想要嘗試VR技術(shù)的愛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(duì)配置要求沒有具體表明，但相信也絕不會(huì)低于VR技術(shù)。根據(jù)市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)Gartner的數(shù)據(jù)顯示，目前全球市場(chǎng)上能夠提供VR/AR設(shè)備所需的處理器數(shù)量不足1%，在2016年全球14.3億個(gè)人電腦中，僅有1300萬臺(tái)電腦能夠滿足需求?？吹竭@樣恐怖的數(shù)據(jù)，非業(yè)內(nèi)人士不禁要問，為什么AR/VR技術(shù)需要如此高端的PC配置？花大價(jià)錢再為VR/AR設(shè)備配置一臺(tái)昂貴的PC是否真的值得？

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

VR(VirtualReality )是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是由計(jì)算機(jī)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(tǒng)仿真并讓使用戶沉浸到該環(huán)境中的技術(shù)。簡(jiǎn)單來講，虛擬現(xiàn)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，提供用戶關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓用戶如同身臨其境一般，并且可以及時(shí)地、沒有限制地觀察到在此空間的事物。因此對(duì)于VR技術(shù)來說，最主要的是構(gòu)想性、沉浸感和交互感。構(gòu)想性主要在于內(nèi)容，而沉浸感和交互性的關(guān)鍵在于硬件。

AR(Augmented Reality)是指增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝像機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)。這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)將原本在現(xiàn)實(shí)世界的某一時(shí)間和空間范圍內(nèi)難以體驗(yàn)到的感官信息（如視覺、聽覺、觸覺、味覺等），利用電腦等科技手段，經(jīng)過模擬仿真后，將虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)世界，從而使用戶能夠在真實(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(duì)于AR而言是極其重要的。

為實(shí)現(xiàn)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(xiàn)實(shí)世界中，必須嚴(yán)格要求對(duì)視頻圖像的渲染功能，因此對(duì)芯片的運(yùn)算能力和圖像處理能力的要求極其苛刻，也就是對(duì)CPU和GPU的要求。所以，為了能夠準(zhǔn)確、流暢地體驗(yàn)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的一體化，超強(qiáng)的數(shù)據(jù)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，如果用戶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，各大芯片廠家也已經(jīng)蓄勢(shì)待發(fā)，開始搶占先機(jī)，目前以視頻處理芯片廠商占據(jù)了明顯優(yōu)勢(shì)，NVIDIA和AMD是其中勢(shì)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(jí)別或是更高的顯卡作為VR頭盔的標(biāo)配，而這兩款顯卡也是屬于兩大廠商的高端產(chǎn)品。

畢竟虛擬現(xiàn)實(shí)被認(rèn)為是下一個(gè)計(jì)算平臺(tái)，人人都想來分一杯羹，所以即便是已經(jīng)占領(lǐng)了先機(jī)，沒有后續(xù)的跟進(jìn)，也是將會(huì)被大批廠家淹沒在這次狂潮之中。

AMD在2015年3月份推出了VR解決方案——LiquidVR軟件工具開發(fā)包，此開發(fā)包針對(duì)VR所面臨的兼容問題、延遲問題和性能問題這三大難點(diǎn)進(jìn)行解決。主要分為最新數(shù)據(jù)抓取(Latestdata latch)、異步著色器(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(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，為消費(fèi)者提供更好的產(chǎn)品，讓玩家們得到身臨其境的游戲體驗(yàn)。

2015年11月，NVIDIA推出Gameworks VR和Designworks VR兩種開發(fā)工具，前者針對(duì)游戲開發(fā)者，后者針對(duì)設(shè)計(jì)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(duì)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(duì)專業(yè)應(yīng)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(jī)的巨頭自然也不會(huì)放過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(shè)計(jì)的64位四核CPU，內(nèi)部集成新一代型號(hào)為Adreno 530的GPU。這款GPU相較之前的Adreno 430能夠讓用戶明顯地感受到更快、更靈敏的圖形處理速度，這為虛擬頭盔呈現(xiàn)了從立體攝像機(jī)實(shí)時(shí)拍攝的高清視頻，以保證用戶身臨其境的體驗(yàn)再次進(jìn)化。

國(guó)內(nèi)方面，早在2014年瑞芯微就發(fā)布了全球首款ARM全新架構(gòu)內(nèi)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開發(fā)者針對(duì)安卓系統(tǒng)中所有2D游戲，無需對(duì)游戲圖形渲染架構(gòu)進(jìn)行修改，用戶在使用時(shí)只需調(diào)出“3D游戲引擎”，RK3288就可以實(shí)時(shí)計(jì)算并對(duì)左右雙眼的圖像進(jìn)行渲染并顯示出來，使用戶得到非常好的VR體驗(yàn)。

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(nèi)核，支持8核心同時(shí)2.0GHz高速運(yùn)行，對(duì)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。