揭秘GPU是如何影響VR體驗(yàn)的

　　今年4月，VR行業(yè)迎來(lái)了全球首個(gè)VR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——20ms延時(shí)、75Hz以上刷新率及1K以上陀螺儀刷新率，這一標(biāo)準(zhǔn)的出爐就意味著VR頭盔的游戲規(guī)則就此改變了，剛好符合標(biāo)準(zhǔn)的我們稱之為低端VR，沒(méi)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的一律被劃到山寨行列。

　　這個(gè)話題在環(huán)球資源移動(dòng)電子展上的VR/AR/MR生態(tài)圈高峰論壇上也展開了討論，環(huán)球資源電子組總裁黃譚偉介紹，VR生態(tài)圈需要從硬件、軟件和應(yīng)用三個(gè)維度去理解，而硬件就是基礎(chǔ)。那么，作為VR頭盔的核心部件（重要性高于CPU），上述VR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提到的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)都和GPU有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。所以，GPU的優(yōu)劣是評(píng)價(jià)VR頭盔是否能達(dá)到用戶需求的關(guān)鍵因素，這似乎已成為一條鐵律。

　　NVIDIA中國(guó)區(qū)VR業(yè)務(wù)開發(fā)負(fù)責(zé)人周為志解釋了為何VR會(huì)對(duì)GPU如此依賴，以及GPU是如何影響VR體驗(yàn)的。

　　NVIDIA中國(guó)區(qū)VR業(yè)務(wù)開發(fā)負(fù)責(zé)人周為志

　　相比傳統(tǒng)設(shè)備，VR對(duì)GPU的要求更高

　　“這非常簡(jiǎn)單，你可以把VR理解成一個(gè)特別特別大的顯示器放在你面前，而且還是一個(gè)環(huán)目，VR對(duì)于GPU的需求傳統(tǒng)游戲的7倍以上，傳統(tǒng)游戲有1080P的分辨率和30Hz的刷新率就夠了。”

　　因此，VR要取得突破，關(guān)鍵就在于GPU的性能能否提升。以延時(shí)指標(biāo)為例，一旦超過(guò)20ms，就會(huì)造成眩暈感。所以，在屏幕的選擇上，VR頭盔廠商一般選擇的是所以VR頭盔一般選擇延遲較低的OLED（75Hz刷新率的情況下為13.3ms，而TFT屏幕延時(shí)已經(jīng)高于20ms）?？紤]到1K刷新率陀螺儀的延時(shí)也有1ms，另外再加上信號(hào)處理和傳輸?shù)臅r(shí)間，留給GPU處理圖形的空間并不多。

　　所以，相比傳統(tǒng)設(shè)備，VR對(duì)GPU的要求會(huì)更苛刻。

　　三個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)：工藝制程、架構(gòu)和軟件優(yōu)化

　　如果以“全球VR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”的算，GPU要達(dá)到每秒必須達(dá)到300M的三角形輸出率，而這一數(shù)值還只剛剛符合入門級(jí)別VR產(chǎn)品的要求。所以普通低端的GPU并不適用于VR頭盔，從硬件角度來(lái)看，有兩個(gè)衡量的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)是制程，另一個(gè)是架構(gòu)。

　　制程或者說(shuō)是工藝很好理解，和CPU一樣，GPU采用的制程越低就能獲取更高的能效。目前，移動(dòng)端的GPU已經(jīng)在大規(guī)模采用14nm工藝。

　　不過(guò)，工藝的高低，決定權(quán)是在第三方晶圓廠手里的，架構(gòu)的升級(jí)才是最能體現(xiàn)GPU或者顯卡廠商價(jià)值的地方。近兩年，NVIDIA在架構(gòu)上做了較大的升級(jí)，周為志介紹，2015年NVIDIA推出了Maxwell的GPU（目前已經(jīng)是Pascal了），這比前一代性能升了一倍，而功耗則能降低了一半。據(jù)周為志介紹，采用Maxwell架構(gòu)的GeForce GTX980和GTX1080性能有兩倍的提升，并且每瓦性能提升了3倍。

　　當(dāng)然，如果不在硬件的基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件優(yōu)化的VR頭盔也只是空有一副好皮囊，周為志認(rèn)為堆疊技術(shù)把硬件性能提升到一定的高度之后還要考慮軟件的優(yōu)化。

　　“VR開發(fā)當(dāng)中一個(gè)非常大的難點(diǎn)就是所有VR頭盔的硬件開發(fā)商或者VR應(yīng)用的開發(fā)商不懂怎么樣對(duì)GPU優(yōu)化、創(chuàng)造效率、降低延遲和特效。”

　　這也是為何NVIDIA會(huì)專門為VR頭盔廠商和應(yīng)用商開發(fā)多款優(yōu)化工具的原因。針對(duì)頭盔廠商，NVIDIA目前能提供直接模式（Direct Mode）以及前緩沖渲染（Front Buffer Rendering），這可以較好地提高開發(fā)者的效率。針對(duì)應(yīng)用開發(fā)商，NVIDIA有多分辨率著色（MulTIres Shading）和VR SLI兩項(xiàng)功能，前者能減少顯卡計(jì)算資源的浪費(fèi)，后者可以降低GPU渲染場(chǎng)景耗費(fèi)的時(shí)間。

　　因此，GPU除了要有工藝、架構(gòu)上的技術(shù)基礎(chǔ)，軟件優(yōu)化的優(yōu)劣也能深刻影響到VR頭盔的整體性能和用戶體驗(yàn)（包括圖形的效果、VR的聲音以及觸感的體驗(yàn)等），這或許是現(xiàn)在VR生態(tài)圈最容易忽視的問(wèn)題。