真正無線版VR離我們還有多遠 ?
VR技術在這兩年獲得了飛速的發(fā)展,從一開始的桌面級交互,到之后的站立式,到現(xiàn)在的房間級交互,再到正在變得流行的倉庫級多人VR,人們對于VR體驗的要求越來越高,而隨著可交互空間的變法,也有一個很現(xiàn)實的問題擺在了開發(fā)者與使用這面前,那就是VR頭顯上垂下來的那根"辮子"要怎么辦。
VR技術在這兩年獲得了飛速的發(fā)展,從一開始的桌面級交互,到之后的站立式,到現(xiàn)在的房間級交互,再到正在變得流行的倉庫級多人VR,人們對于VR體驗的要求越來越高,而隨著可交互空間的變法,也有一個很現(xiàn)實的問題擺在了開發(fā)者與使用這面前,那就是VR頭顯上垂下來的那根"辮子"要怎么辦。
一開始的桌面級與站立式交互還好說,起碼玩家不用移動,有沒有一條線從頭上垂下來影響不大,但是對于當下流行的房間級交互來說這就是一個大問題了,因為即使是只能在有限的空間內(nèi)活動都會面臨一個問題,那就是信號電纜會“辮子”絆到人,而更高一級的倉庫模式下,這個問題就更麻煩了,信號電纜必然不可能無限長,就算可以,當一群人一起帶著VR頭顯在一起內(nèi)活動時,“辮子”絆摔的效果簡直不要太好……
然而想要剪掉這根信號線可以也不是一件容易的事情,首先,就是需要明確的一點事,無線傳輸技術是否能夠提供足夠的帶寬,一目前VR頭顯的主流分辨率2560*1440來計算,60fps的情況下,如果不對畫面進行壓縮我們需要大約7Gbps的帶寬來進行傳輸,但是當前主流的802.11ac標準能夠提供的最大實用帶寬僅為1.3GHz左右,這與我們的需求缺口相比差距過大,就算把分辨率改成1920*1080 @60fps也只不過將帶寬需求降到了3.9Gbps,依舊是現(xiàn)有無線傳輸標準的三倍要求,所以在現(xiàn)有的無線傳輸協(xié)議讓,我們沒辦法做到VR頭顯的無線化。
那么有人會說,為什么我們不能將圖像進行壓縮后在進行傳輸呢?
壓縮確實是一個好辦法,能有效的降低傳輸?shù)臄?shù)據(jù)帶寬需求,但是再進行壓縮的時候我們也要面臨一個問題,那就是壓縮與解壓是需要時間的,玩過直播的朋友都知道,屏幕里你的動作會比你現(xiàn)實中的動作慢上半拍,而這就是視頻壓縮節(jié)約帶寬后帶來的問題,同時伴隨著延遲還有畫面質(zhì)量的損失,壓縮的越厲害,影響也就越大,雖然電腦性能的提升雖然能夠帶來一定的改善,但是想要完全消除這種延遲卻也是不可能的。
想像一下,在玩VR的時候,你快速的轉個頭,用時0.1秒,然后半秒鐘后,頭顯里顯示的內(nèi)容才能被轉到正確的角度,當然這還是必須建立在你轉頭后就保持不動的基礎上,如果繼續(xù)持續(xù)的快速改變視角,那么你的動作與實現(xiàn)永遠統(tǒng)一不到一起,這種不匹配會帶給使用者來強烈的眩暈感。
那么還有別的方式來實現(xiàn)VR無線化這個目的嗎?
那么移動VR又如何呢?現(xiàn)在的移動VR方案都是采用手機+VR盒子的模式,沒有信號線纜的限制,可不可以算是完美的VR無線方案呢?
雖然理論上移動VR是VR的終極目標,但是現(xiàn)如今的移動VR技術距離真正的VR還有很大的距離,首先,移動VR的空間定位難以解決,其次,受限于手機的功耗與散熱性能,導致了處理器與GPU的性能不足,難以完成復雜場景與高質(zhì)量畫面的渲染,當前階段,因此移動VR頭顯只適合用來觀看全景影片。
既然移動VR的路走不通,有些腦筋轉的快廠商又找到了一條新的道路,那就是背包,刷先提出背包PC這個完整概念的是來自澳洲的Zero Latency。
Zero Latency的目標是提供一個倉庫級的多人VR交互方案,讓多個玩家同時進入到一個游戲場景中游戲。想做到這點必須連過幾道關卡:
首先是無線,由于場地大小設置為400平米,所以玩家必須以無線方式進入場景,有線的方式無法支持如此大范圍行走;
其次是延時,由于玩家需要相對長時間進行游戲,所以在游戲時間內(nèi)不能給玩家造成明顯眩暈感,延時控制必須在主流頭顯水品,即20ms內(nèi);
第三是畫面,為營造更好的游戲氛圍,必須使用主機級GPU進行渲染;
第四是位姿計算,由于玩家以無線方式行走,故需要進行六自由度計算,其中位置計算無法依靠慣性傳感器而使用了盡可能廉價光學方案(60fps刷新率),造成位置計算延時至少為16.6ms,加上無線傳輸延時將大于18ms,所以為了盡可能降低延遲,這一切都必須在本地解決。
于是Zero Latency使用了配備了移動電源的Alienware Alpha主機的背包系統(tǒng),背包和服務器通過wifi做數(shù)據(jù)連接,顯卡達到970m水平,使用Oculus DK2作為頭顯有線連接到Alpha,從而實現(xiàn)了玩家在場地內(nèi)的自由活動。
因該說,背包VR算是一個不錯的方案,但他終究不是真正的無線方案,因為這種方案最大的缺點就是背包不易穿戴,而且電池壽命不長,同時整套裝備的重量感人,背上它長時間活動比較困難。
好了,前面廢話了這么多下面就讓我們進入正題。
前兩天HTC 公布了一個第三方TPCAST無線模塊,只要采用這個,就可以將現(xiàn)有的HTC Vive變成一臺無線VR頭顯,這個神奇的小玩意究竟是怎么工作的,他們又是怎么避開那個無線帶寬不足的問題的?
當然是新技術,雖然TPCAST沒有公布相關細節(jié),但有據(jù)猜測應該是采用了WiGig 60GHz毫米波通訊技術,目前的WiGig 60Ghz通訊最大可以支持7Gbps通訊,這也使得將PC端渲染的視頻圖像不經(jīng)壓縮以raw data方式無線傳輸成為可能。
TPcast采用了與HTC VIVE合作的方式,用一個外掛模塊解決了有線虛擬現(xiàn)實頭盔的無線化問題,并起了一個容易記住的名字:剪刀計劃。
由于VIVE使用了自己的封包格式對USB數(shù)據(jù)進行傳輸,所以TPCast這個小盒子要做的第一件事就是轉發(fā)VIVE的數(shù)據(jù)包,并且把連接在PC上的發(fā)送端將自己偽裝成VIVE以實現(xiàn)Direct Mode和支持steam應用程序的loading。
但是TPcast這種方式也沒有缺點,目前利用WiGig 60Ghz只能實現(xiàn)1920*1080@60Hz的畫面無損無線傳輸,而HTC VIVE的分辨率為2560*1200@90Hz,所以理論上TPcast仍然無法完美傳輸HTC VIVE的圖像,但是在之前的發(fā)布會上,HTC VIVE的負責人汪總卻表示的沒有降低圖像質(zhì)量,因此此處存疑,也許是TPcast黑科技也不一定。
其實,在HTC的這個第三方無線模塊發(fā)布之前,Oculus就在其發(fā)布會上透露過自家的無線頭盔計劃,根據(jù)當時的爆料來看,Oculus的無線虛擬現(xiàn)實頭盔將采用計算單元內(nèi)置的方式,并且內(nèi)置Inside Out定位系統(tǒng),看起來這更像是一款一體機。
講真的,Oculus這個方案應該可以說是無線VR的終極模式,但是短時間內(nèi)卻難以實現(xiàn),目前移動處理器性能與桌面級的產(chǎn)品的性能差距還是比較大的,因此想要在這種模式下實現(xiàn)高質(zhì)量VR場景短期內(nèi)很不現(xiàn)實。
總之,我們在短期內(nèi)還是比較難以看到令人滿意的無線VR解決方案,但是,就目前來說, HTC Vive將會是我們的最佳選擇,畢竟頭盔有國行,也有了無線解決方案,不過算算價錢,一臺高性能PC,10000元左右,HTC VIVE頭顯6888元,TPcast無線模塊 1499元,整套系統(tǒng)下來接近2萬元,由此看來VR短期內(nèi)還只能是有錢人的玩具。
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