低延遲和精準空間定位 解決VR眩暈症狀

當399美刀(約合2600元)的售價被公佈之後,衆人都在感嘆索尼真乃業界良心!等大家回過神後突然記起,要在PS上體驗VR遊戲,至少需要一臺PS4主機、PS camera攝像頭和PS move的體感手柄,整套下來總價至少超過了5000元,與不久前面市的HTC VIVE頭盔的稅前售價相差無幾。

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不過在目前的已經公佈售價的虛擬現實套件中,PSVR仍然是最值得入手的VR頭盔,畢竟,除了售價之外,完善的生態系統和內容深度也爲索尼加分不少。包括國內開發團隊的作品在內,PSVR今年將迎來50款遊戲,另有第一方和第三方共230家遊戲企業爲PSVR開發軟件,包括160款遊戲在緊張開發中。Oculus Rift 也相繼公佈了 30 款首發遊戲名單, HTC Vive 果斷放出了擁有 37 款遊戲的首發名單,可見至少在遊戲領域,VR內容缺乏的問題將很快得到緩解。

VR眩暈成因

硬件成本可以隨時間降低,軟件內容也將會迎來爆發期,在軟硬件領域都日臻齊備的形勢下,再也沒有什麼因素能阻止VR行業走向黎明瞭嗎?不得不說的是,雖然VR行業目前的火爆的確讓衆多廠商爭相佈局,但目前VR頭盔的眩暈問題仍然是亟待解決的主要技術障礙。

爲何VR頭盔會造成眩暈呢?原理其實非常簡單,當人眼前所接收的視覺信號與前庭平衡器官所接收的運動信號不匹配時,就會引發眩暈和噁心的症狀,換句話說就是在VR遊戲中,眼睛看到的畫面與從耳朵接收到的真實位置信息不匹配,人眼重新聚焦導致腦負擔加大,從而產生暈眩感。

而要解決眩暈問題,至少要解決兩大技術難題,一是降低畫面延遲,二是精準空間定位並持續進行位置追蹤。這裏首先解釋畫面延遲,衆所周知,動態的畫面是由一幀幀的靜態圖連續運動形成,這裏有一個名爲FPS(每秒傳輸幀數)的參數來表示畫面的流暢性,FPS的值越高,畫面就越流暢。爲了保證遊戲畫面的播放效果,一款遊戲的優化目標就是使畫面保持30幀以上,部分要求高的遊戲類型甚至需要達到60幀的穩定速率。

要在VR頭盔的沉浸視角下達到流暢畫面,PSVR規定遊戲要能夠以60幀穩定運行,如果在遊戲中會突然掉幀到60以下,就算是少部分場景,也不能在PS商店上架。HTCVive更要求畫面不得低於90幀,你需要爲此搭配一臺至少酷睿i5加GTX970以上的處理器,當然這又免不了增加一筆支出。

眩暈如何解決

VR遊戲對於除了索尼以外其它的硬件商來說,是到了可以大賺一筆的時候,但對於VR遊戲開發者而言,則意味着更多的挑戰。傳統視角下的遊戲遇到延遲至多也就是卡頓幾秒或者操作無響應,而到了沉浸式視角中就會產生強烈的眩暈感,因此要求遊戲開發者在設計遊戲時,要儘可能減少畫面加速的場景出現,儘量選擇勻速直線運動比較好,短時間內甚至瞬間達到最高速度本來就是不自然的,同時身體沒有感受到加速帶來的受力作用,因此容易感到暈眩。同時,在部分場景中可以活動第三人稱視角也可以有效的防止眩暈。

除了畫面延遲產生眩暈外,位置追蹤是另一個降低VR眩暈的方式,HTC Vive套裝中包含的兩個距離追蹤設備能夠有效的實現空間追蹤和精準定位,雖然它對於現實空間要求有大幅提升,但在筆者體驗過HTC Vive後,對於能實現在虛擬空間中自由走動(距離追蹤儀所能投射的現實空間),還是十分令人興奮的一件事。而Oculus的首席技術官John Carmack在此前發佈的一條Twitter消息中透露,他把自己大部分的時間花在爲三星Gear VR設備研究解決位置追蹤的問題上。可見,解決位置追蹤的問題對於解決遊戲眩暈感的重要性。

目前的VR技術雖然已成熟,具備了普及基礎。但從使用體驗上來看,仍然存在着眩暈感強烈、近距離輻射以及市場普及方面的難題,對於硬件性能和軟件開發來說,都是VR行業必須跨越的門檻。

from:百度百家