Imagination Technologies一VR需要什么樣的GPU？ - 全文

上周，在炬芯VR產(chǎn)品發(fā)布暨一體機完整解決方案品鑒會上，Imagination Technologies細分市場營銷副總裁Volker Politz就技術細節(jié)分析了VR對GPU的需求并分享了Imagination對VR未來的發(fā)展方案。

VR四大關鍵技術

在演講中，Volker從VR用戶需求講起，主要為以下四大要素：

一、最小的運動光子延遲
運動的光子延遲指的是一個用戶的運動需要充分反映在顯示屏上的時間。如果需要100ms來反映你對你的VR設備屏幕的動作，當你做出一個動作（例如看左邊），是運動的光子延遲100ms。而高運動的光子延遲，會使虛擬現(xiàn)實感覺不夠真實。當用戶使用VR設備進行移動時，大腦希望該VR設備的屏幕能正確反映該動作。當屏幕滯后于用戶運行后，用戶真實感會減弱，這使虛擬現(xiàn)實的用戶體驗降低。為了獲得VR高體驗，一個要求便是延遲低。這意味著一個運動延遲要遠遠小于20ms。

二、不允許丟幀
幀數(shù)，是指畫面改變的速度，60fps就是每秒鐘顯卡生成60張畫面圖片（理論上，每一幀都是不同的畫面）。幀數(shù)FPS是由顯卡所決定的。VR設備的幀數(shù)相當重要：最好需要120幀，最低也得90幀，否則會引起玩家的不適。

三、高幀率（刷新率高）
幀率，指的是顯卡將顯示信號輸出刷新的速度，比如60Hz就是每秒鐘顯卡向顯示器輸出60次信號。幀率是由顯示器決定的。幀率最低要求為60Hz，要獲得更優(yōu)質(zhì)的VR體驗，幀率需要90hz甚至更高，

四、鏡頭不發(fā)生畸變
鏡頭畸變用通俗的話來說就是圖像扭曲變形，給人以中間凸出（桶形畸變）或是凹陷（負畸變）感覺。要解決這個問題，需要用特定的算法來改變投射到人眼的正常圖像，然而因為每一幀都要經(jīng)過軟件的后處理，對硬件性能的要求很高。鏡頭不發(fā)生畸變，能夠給用戶帶來高沉浸感以及更大寬闊的視野體驗。

就目前趨勢而言，VR一體式已成為主流。主要原因就在于其能夠整合VR芯片解決方案、顯示器等。但因為將VR芯片解決方案等融入其中，對其性能要求較高。而要獲得更優(yōu)質(zhì)的VR體驗，滿足用戶對VR的高質(zhì)量需求，芯片解決方案的圖形圖像處理器GPU就成了關鍵因素。其中，GPU決定是否能滿足低延遲，高幀率這兩大關鍵VR需求。

隨后，Volker展示了VR游戲和視頻渲染的流程，從中我們可以看到經(jīng)過鏡頭畸變后的游戲內(nèi)容，以及視頻解碼后抽取的部分景象與鏡頭畸變后的景象的對比。那么PowerVR在優(yōu)化VR渲染方面有什么好方法呢?

Imagination PowerVR GPU針對VR優(yōu)化

VR需要什么樣的GPU？這便是Imagination PowerVR GPU需要涉足的地方。Imagination一貫以我們在高端移動與嵌入式圖形的領導地位而廣為人知。PowerVR架構(gòu)固有的可擴展性和功耗效率等多種優(yōu)點讓我們能為VR產(chǎn)品提供最佳的GPU解決方案。下面，Volker給大家講解一下PowerVR的結(jié)構(gòu)與以及優(yōu)化VR渲染的優(yōu)點。

PowerVR圖形處理單元：
? tile-base渲染：低帶寬，低功耗
? 延遲渲染：高性能，低功耗
? 標量多線程、多任務的ALU：高效率以及易于編程
? 無損壓縮（PVR3C）：低帶寬，低功耗

Power VR GPU的優(yōu)化VR渲染技術 - 通過OpenGL ES的驅(qū)動程序擴展啟用
? 前緩沖區(qū)渲染：采用光線追趕策略來獲得更低的延遲
? 異步時間錯位：減少延遲
? 多分辨率渲染：減少GPU工作量
? 單一幾何對象提交：減少CPU開銷

Imagination可為開發(fā)人員提供免費的PowerVR圖形SDK，這是專為支持各種3D圖形應用開發(fā)所設計的跨平臺工具套件。開發(fā)人員能前往Imagination官方網(wǎng)站免費下載SDK。感興趣的朋友也可以到我們的以下網(wǎng)址查看相關內(nèi)容：https://imgtec.com/blog/tag/virtual-reality

最后，Volker介紹了Imagination對VR未來的發(fā)展方案。
? 不斷提高圖像的保真度：爭取達到最高分辨率和幀速率來獲得VR產(chǎn)品的逼真演示。
? VR設備不受限制：在操作上僅靠電池驅(qū)動，PC端高端游戲能獨立運行。
? PowerVR更深層次的研究：視線追蹤以及光線追蹤技術。主要包括用戶視覺體驗，單通道鏡頭畸變、低成本視網(wǎng)膜中央凹渲染這三方面。

在VR市場，Imagination PowerVR GPU的低能耗高性能特性，無疑是給VR發(fā)展的道路上錦上添花。當然，Imagination也將會不斷完善和提升技術，相信在未來的十年，有更令人驚艷的VR體驗。下面，我們跟隨炬芯CEO周正宇博士的步伐來了解這款搭載PowerVR G6230 GPU的炬芯S900VR一體機。

“為2K而生”—搭載PowerVR G6230 GPU的炬芯S900VR一體機方案介紹

談到炬芯S900VR，我們都知道1080P只是VR一體機的初級體驗，要想滿足視覺上的超高清體驗，2K屏才是真正的選擇。炬芯VR產(chǎn)品負責人張?zhí)煲嬖诖舜伟l(fā)布會中，將炬芯64bit旗艦產(chǎn)品S900VR概括為“為2K而生”。炬芯S900VR的超高清2k屏，高分辨率，將給我們帶來一場美妙絕倫的視覺盛宴。

炬芯S900VR是一款高性能、低功耗，多元化應用和高集成度的64位四核主控芯片，采用28nm集成電路工藝。配置上，S900VR采用了64bit DDR、以及帶有Imagination的64bit GPU PowerVR G6230 高性能圖形運算處理器。PowerVR G6230集成了兩個著色集簇，每個帶有32個FP32 ALU內(nèi)核，總共為64個內(nèi)核，能夠提供必要的GFLOPS處理最嚴苛的圖形和計算應用程序。在PowerVR GPU的支持下，相信S900VR將會給我們帶來與眾不同的優(yōu)質(zhì)體驗。