上周，在炬芯VR產(chǎn)品發(fā)布暨一體機(jī)完整解決方案品鑒會上，Imagination Technologies細(xì)分市場營銷副總裁Volker Politz就技術(shù)細(xì)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(guān)鍵技術(shù)

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(yùn)動(dòng)光子延遲
運(yùn)動(dòng)的光子延遲指的是一個(gè)用戶的運(yùn)動(dòng)需要充分反映在顯示屏上的時(shí)間。如果需要100ms來反映你對你的VR設(shè)備屏幕的動(dòng)作，當(dāng)你做出一個(gè)動(dòng)作（例如看左邊），是運(yùn)動(dòng)的光子延遲100ms。而高運(yùn)動(dòng)的光子延遲，會使虛擬現(xiàn)實(shí)感覺不夠真實(shí)。當(dāng)用戶使用VR設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，大腦希望該VR設(shè)備的屏幕能正確反映該動(dòng)作。當(dāng)屏幕滯后于用戶運(yùn)行后，用戶真實(shí)感會減弱，這使虛擬現(xiàn)實(shí)的用戶體驗(yàn)降低。為了獲得VR高體驗(yàn)，一個(gè)要求便是延遲低。這意味著一個(gè)運(yùn)動(dòng)延遲要遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shè)備的幀數(shù)相當(dāng)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(yàn)，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(fù)畸變）感覺。要解決這個(gè)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?yàn)槊恳粠家?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(yàn)。

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?yàn)閷R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(yàn)，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(guān)鍵因素。其中，GPU決定是否能滿足低延遲，高幀率這兩大關(guān)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(dòng)與嵌入式圖形的領(lǐng)導(dǎo)地位而廣為人知。PowerVR架構(gòu)固有的可擴(kuò)展性和功耗效率等多種優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)。

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(biāo)量多線程、多任務(wù)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(shù) - 通過OpenGL ES的驅(qū)動(dòng)程序擴(kuò)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(shí)間錯(cuò)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(fèi)的PowerVR圖形SDK，這是專為支持各種3D圖形應(yīng)用開發(fā)所設(shè)計(jì)的跨平臺工具套件。開發(fā)人員能前往Imagination官方網(wǎng)站免費(fèi)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(guān)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(dá)到最高分辨率和幀速率來獲得VR產(chǎn)品的逼真演示。
? VR設(shè)備不受限制：在操作上僅靠電池驅(qū)動(dòng)，PC端高端游戲能獨(dú)立運(yùn)行。
? PowerVR更深層次的研究：視線追蹤以及光線追蹤技術(shù)。主要包括用戶視覺體驗(yàn)，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(dāng)然，Imagination也將會不斷完善和提升技術(shù)，相信在未來的十年，有更令人驚艷的VR體驗(yàn)。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(jī)。

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

談到炬芯S900VR，我們都知道1080P只是VR一體機(jī)的初級體驗(yàn)，要想滿足視覺上的超高清體驗(yàn)，2K屏才是真正的選擇。炬芯VR產(chǎn)品負(fù)責(zé)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(yīng)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(yùn)算處理器。PowerVR G6230集成了兩個(gè)著色集簇，每個(gè)帶有32個(gè)FP32 ALU內(nèi)核，總共為64個(gè)內(nèi)核，能夠提供必要的GFLOPS處理最嚴(yán)苛的圖形和計(jì)算應(yīng)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(yàn)。