为了让 VR 普及,硬件厂商都做了什么

摘要

VR 热浪中,技术大厂在做什么?

编者注:本文根据 4 月 16 日,智东西与极果联合举办的 VR/AR 产业峰会上,歌尔声学副总裁冯莉,理光研究所董事总经理于浩,NVIDIA 的产品总监林耀南的演讲速记整理而来。


VR/AR 行业毫无疑问是当下炙手可热的风口,它具备改变多个行业的能力,但这一切都是建立在扎实的硬件基础之上的——一台无法给予用户舒适体验的设备是不会受到消费者青睐的。而具体到了 VR 设备上面,目前成熟的智能手机和电脑制造业已经给 VR 硬件设备的制造铺平了道路。VR 硬件上基本已经没有了挑战,但是目前还欠缺如智能手机和电脑一般,成熟的流水线。

而 VR 的关键技术,也是消费者最关注的,包括视觉、听觉、触觉的这几个方面。所以对于 VR 的 3D 声学和光学技术,以及光学处理技术,这两类大技术涉及到我们的视觉和听觉,传感器技术以及手势的控制识别技术,能让终端给予用户触觉上沉浸式体验。所以对相应技术能力的积淀,对于整机产品有直接相关的关系。

另一个 VR 行业不可忽视的问题在于 VR 平台上的内容。内容的制作同样也是依赖于「一硬一软」两个方面——「硬」对应的是 VR 内容制作方面的内容,比如全景摄像机之类的;「软」对应的是 VR 内容制作方面的开发软件工具,比如 VR 内容编辑软件,或者 VR 开发者工具包。大会邀请来了 VR 行业中硬件和技术上处于领先水准的厂商,从他们的演讲中,我们或许能够了解到今后行业技术和硬件的发展方向。

歌尔声学:为厂家铺设流水线

歌尔声学,大家对于这个名称或许很陌生,但日常生活中,大家耳熟能详的一些 VR 设备,比如 Oculus 等等,都是其客户。歌尔在其中扮演的角色是「VR 厂商身后整机的系统集成厂家」。歌尔虽然名称叫歌尔声学,但是歌尔成立于 2011 年,在原有声学器件的基础上,通过一年的努力,已经成为在声光电所有产品的能力,以及包含注塑、模具注塑等生产开发的能力。

在 2015 年歌尔成功的收购了位于丹麦的 AM3D,这家公司是 2003 年成立,并且专注于在 3D 的音效增强算法,3D 的定位技术,以及高密度混响算法的技术研发当中。

冯莉-歌尔声学-演讲.jpg

光学也是 VR 产品在视觉沉浸体验非常重要的一部分,它包含了 VR 的光学设计,以及对镜头畸变和色差校正方针等算法要求,歌尔在 2016 年成立了一家公司,专注于在原有的相继、手机、以及医疗用镜片的设计、制造和研发。在今年 2016 年的 CES 之后,3 月份,歌尔在芯片以及芯片软件基础上的再开发,与高通公司形成联合开发,歌尔在最新的高通 820 平台,也就是最新的移动一体机芯片平台上,会与高通共同为我们 B2B 的用户提供最完美的硬件和软件的产品集成开发能力。

在 2016 年底的时候,歌尔将推出 4K OLED 屏,包括 PCVR 的头戴设备。同时,因为现有的很多 VR 产品,它不具备 3D 音效的功能,所以歌尔也会提供 VR 专用的耳机,它能够应用现有 VR 3D 音效的增层系统,生产出具备这样功能的设备。

理光:为内容做好摄像机

理光是一家日本公司。大家熟悉的理光相机,复印机、打印机这样的一些融合的多功能机都是他们生产的。除了这些设备之外,它还有一些跟 VR/AR 相关的产品——比如全景相机 Ricoh Theta S。站在理光的角度来看,VR/AR 机器视觉不能差。既然我们要描述一个真实的世界,要去沉浸到这样的「真实世界」中,那么构建世界的工具必须是「利器」,所以机器视觉不能差。

于浩-理光-演讲.jpg

就拿理光的全景相机 Theta S 举例。它能做什么?360° 视频实时通讯,360° 智能监控,这两项功能克服的是传统的视频会议和监视死角的问题,通过 360° 全景拍摄,可以实现无死角监控。放到商场或者是展会做人流监控,再把后端再加上一些人的追踪的软件,还能成为出色的人流监控设备。在房地产展示的过程中,全景摄像机还能通过多角度视图拉开,让潜在客户自由看到各个相关房屋的情况。

立体视觉相机则理光的另一个 VR 拍摄设备,它是双摄像头相机。双目相机更准确判断监控物体的位置距离。这一特性可以实现很多功能,比如像相机的标定。它也是 VR/AR 上比较基础技术,它可以应用在对背景的建模上。怎么构建虚拟空间同样也是 VR 上比较关键的一个问题。

NVIDIA:为开发者造利器

NVIDIA 是各位游戏玩家耳熟能详的 GPU 制造商。但他们也不仅仅是一个设备厂商那么简单,基于 NVIDIA GPU 的开发工具往往在图像开发中占有重要的地位。在 VR 技术中,NVIDIA 提供的开发技术也可以说是减少 VR 图像渲染延迟的利器。NVIDIA 介绍的这套利器名为 VR Works。

林耀南-NVIDIA-演讲.jpg

第一项技术名为 Multires Shading,这项技术通过将画面细切成 9 个部分,把不在视野中的部分从渲染任务中剔除。由于 NVIDIA 技术的发展,剩下的部分能同时进行渲染,而在过去 GPU 性能不足的情况下是做不到的。另外,由于人类视觉的特殊性,画面边缘的画质如果太过清晰可能会影响到画面真实感,所以为了进一步减少 GPU 渲染的负荷,这部分可有可无的画面渲染任务也可以剔除掉。

这项技术能让设备在 12 个小时之内增加 50% 的效能,过去增加 30% 的效能则需要花上一个礼拜。增加的 50% 效能做到了让用户把 GT970 当作 GT980 来用,节省了 350 美元的硬件成本。

第二个功能 VR SLI 能够通过多个 GPU 来提升设备性能,加速运算和提高能效比。

第三个功能 Context Priority 则是通过 Time Warp 技术来最小化对头部反馈的延迟(关于 Time Warp 技术,详见这篇文章:VR 界首席技术官卡马克:延迟背后的真相

第四个 Direct Mode 则是用于屏蔽 Windows 电脑将 VR 设备视为拓展屏幕的功能。

最后一个功能名为 Front Buffer,作用如其名称相符:在设备可预测下一个渲染动作时,可以提前渲染好下一帧画面,以减轻即时渲染的负担。

NVIDA 的技术帮助整个架构技术系统,头盔设备降低延时提高分辨率和刷新率,使得游戏引擎能实现华丽的特效,高的帧速率。

最新文章

极客公园

用极客视角,追踪你最不可错过的科技圈。

极客之选

新鲜、有趣的硬件产品,第一时间为你呈现。

顶楼

关注前沿科技,发表最具科技的商业洞见。