第三百二十九章 解决方案(1/2)

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简单来说就是画面太逼真了,让你有身临其境的感觉,身体认为你正在做剧烈的运动,或者处于画面中的状态,但是实际上你是坐在座位上并没有运动。

这是一种自我保护的本能,大多数人可以通过锻炼减轻晕眩,但是不可能让人真正去移动一段距离。

另一方面,VR硬件的延迟造成时间上的不同步,当人转动视角或是移动的时候,画面呈现的速度跟不上,在VR这样全视角的屏幕中,这样的延迟是造成晕眩问题。

目前世界上最先进的虚拟现实设备,画面延迟都在19.3ms以上,而想要真正解决眩晕的问题,至少要将延迟降低到10ms以内。

这里面涉及到的硬件技术问题,即使虚拟现实技术的领跑者,大名鼎鼎的Oculus公司(已被Facebook收购)也解决不了。

原理很简单。

比如一台全息显示设备,首先从头部转动到传感器读到数据大概需要1ms的时间。

然后数据需要经由单片机,传输到电脑。

因为它们的接口是不同的,就好像空调的电源插头不能插到小台灯的插座里,需要一些转换工作,单片机就负责了这样的转换。

数据从传感器到单片机大概需要1ms。

因为前面数据的产生需要1ms,于是如果不在1ms内将这些数据传送到单片机,那么后来的数据就会被丢弃。

接下来是单片机经由USB线将数据传输到PC。

USB线具有极高的传输速率,但是完全由Host端(也就是PC端)控制传输的。

也就是说,如果Host端不接收单片机发来的数据,那么数据就会被丢弃。

采用HID方式的情况下,Host端会经常检查是否有数据传输上来,然后将数据存放到内存,所以这个时间在1ms之内。

至此,数据已经到达PC的内存了,走完了全部的硬件过程。由于数据带宽、通信协议等限制,会占用3ms到4ms之间的时间,很难再减少了。

在硬件上传输完成后,就是软件算法处理的过程了。

由于模拟信号本身的噪声和漂移,转换成数字信号后,数据中存在大量的噪声和漂移。

于是需要复杂的数字信号处理方法将这些噪声和漂移过滤掉。

这样,传感器传来的9轴数据就成为了渲染游戏所需的头部旋转的四元数旋转数据。

处理这个数据一般在1ms以内。

渲染时只要将这个旋转的四元数乘以摄像机的坐标,就得出了观察方向,可以用于渲染场景。

通过特殊的算法(例如Time-warp,目前最快的算法),根据先前的数据处理得到的图像,完成真正被显示的画面。

幸亏有了Time-warp算法,我们可以基本忽略渲染场景的延迟。

当场景渲染完之后还需要做反畸变,反色散等处理。这些处理一般需要消耗GPU0.5ms的时间。

为了安全起见,将这个时间设为3ms,来保证准备传输下一帧到显示器,也就是下一个垂直同步信号来之前,GPU必定能把反畸变、反色散做成。

然后就是传输图像到显示器的时间了。

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