探秘虚拟现实的“未知”和“已知”

在我们的潜意识中总是通过主流文化累积了一些概念。而我最欣赏的便是NASA人通用的概念:“未知事件”。它用来描述某些安全攸关任务的不确定性程度。

已知的未知是指人们虽普遍公认但知之甚少的现象。而未知的未知是人们因缺乏先验或理论依据而无法预计的现象。——E. D’Appolonia的陈述,D 'Appolonia咨询工程师,匹兹堡,宾夕法尼亚州。

这个词最初仅限于学术和工程圈内人士使用,但是自美国前国防部长唐纳德·拉姆斯菲尔德在2002年新闻简报中使用之后便迅速在美国盛行。拉姆斯菲尔德指出,未知的未知——即了解未知的未知事情[…]往往是困难的。

今天,我将颠覆已知和未知的传统概念,用它来阐述重新定义了移动计算和用户体验的虚拟现实。

已知的“已知”

我们从“已知”的概念入手。

在Oculus上发布的一篇文章中,该公司列举了其第一代VR耳机Rift(时空裂痕)高质量桌面虚拟现实(VR)体验所需的最低硬件规格根据Ars Technica的价格,其列举的CPU、GPU和内存累积总额超过了600美元。

这个价格点对于诸多冒险投注主流VR的公司而言确是一大挑战。一些人认为,目前的PC市场处于周期更新阶段。一些分析师预估,未来的12~18个月内,约产生十亿台PC。然而,桌面电脑及(更大程度上的)游戏机市场多年来一直停滞不前,并且在可预见的未来不会有太多改观。

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当下消费者可用的VR耳机

移动市场是目前唯一呈增长态势的计算市场,这是基于其可预测的刷新周期及强劲的发展国家经济体。事实上,许多消费者将智能手机视作与社交媒体互动的主要设备。他们通过智能手机观看视频、听音乐、收发电子邮件及浏览网页。

因此,如果虚拟现实想占据主流计算市场,其必须具有移动性。

挑战也应运而生。尽管目前高端手机芯片的规格着实令人赞叹,但其尚未接近VR耳机所需的台式机配件的原始性能。

对建议配备规格进行详细分解时,Oculus首席架构师阿特曼·宾斯托克说到,在常规的PC屏幕上,1080p格式的渲染帧率为每秒60帧。而Rift场景的视野目标范围为每秒4亿阴影像素,其GPU功率接近于前者的3倍。这意味着目前几乎没有笔记本电脑满足其建议的GPU性能规范——这是根据上述需求可以预测的结果。

不过有趣的是,宾斯托克认为未来的移动GPU将可以支持这种级别的性能。

您可能会疑惑,移动GPU如何在性能方面打败笔记本电脑?
接下来我将解开你的疑惑。

未知的“已知”

计算技术要向前推进,需要公司超越极限、不断开拓。

要更新换代,必定经历革命性破坏性的大改变。一项技术若消隐几年,一旦再问诸于世,势必产生深远的影响。

早在20世纪90年代,第一代3D图像芯片为游戏机和电脑带来了专业级的高品质图像。在2000年代末,GPU再次在移动芯片中进行集成。

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世嘉公司(SEGA)的Dreamcast游戏机配有PowerVR Series2 GPU

PowerVR的每次出场都恰到好处,发挥着举足轻重的作用:

Series2 GPU使SEGA的 Dreamcast游戏机超越了同时代的PC显卡,其以较低的价格便提供了卓越的图像质量和性能。

Series4系列产品在移动和嵌入式图形市场取得了极大的成功。十大半导体制造商中,有七大制造商对其进行了授权许可。
事实上,PowerVR和SGX GPU单枪匹马便开启了智能手机的新革命,敲开了复杂的UI、现代操作系统和3 D应用程序的大门,成为了移动产品体验的主力军。

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Samsung Galaxy S智能手机集成了PowerVR Series5 GPU

虚拟现实需要历经一场类似的革命——从上述可知,目前传统的GPU无法提供解决方案。事实在于,目前高性能的图像技术不是为移动产品而设计的。

VR需要一个真正进入移动市场的催化因素,一项如英雄般打破虚拟和真实世界界限的技术。

这便是PowerVR Wizard实时光线追踪GPU需要涉足的地方——未知的已知。对于消费者而言,其内部运作在很大程度上都是未知的。然而,许多知名开发人员却已知它的存在,并急切地等待着它的到来。

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PowerVR GR6500光线追踪GPU的评估板

PowerVR Wizard便是游戏和虚拟现实行业中每个人一直翘首以盼的变革者。
这是为何?PowerVR Wizard是今天唯一可用的高性能GPU技术,其结合了移动市场、游戏机和桌面体验。由于其底层架构具有可延展性,Wizard在专业级的硬件中提供了同样逼真的高质量图像,但功率却大为降低。

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PowerVR Wizard GPU渲染的公寓场景

当然,我们都见过使用嵌入式智能手机作为主要渲染引擎的试验耳机。试验耳机展示的便是未来的用户体验。

基于Wizard的设备使VR用户体验上升到一个全新的层次。从本质上讲,只需一个口袋大小的设备,消费者便可以在类似《阿凡达》这样的大片中获得同样美观的渲染图片和特效。且由于一切都是实时渲染,这些世界充分交互,使用户能够进行动态修改。消费者还可以使用基于Wizard的移动设备,无缝地插入桌面PC。同时继续使用耳机,并丝毫不影响性能和图像质量。此外,移动设备也可以充当进入虚拟世界的门户,若使用案例十分复杂,则按需由台式电脑充当门户角色。

可阅读更多关于Wizard架构的资讯,了解Gamasutra游戏引擎中集成光线追踪的方法。

未知的“未知”

任何新技术都会呈现未知或不确定性,只有当大规模采用后才变成已知。VR将对游戏和娱乐资讯领域产生直接影响。除此之外,未来这项技术的使用范围仍然非常广泛。

在接受《名利场》采访时,马克·扎克伯格预测VR的未来依赖于基于先进人机界面的统一感官体验:

我认为,最终我们将通过思想交流所有的感官体验与情感。人们的大脑中有很多波段,对此有很多有趣的研究……如果感兴趣也可以略作研究。——马克·扎克伯格

我在圣安娜高级研究学院攻读硕士时的研究方向便是VR。我有机会研究比萨PERCRO实验室的人机界面(HMI)应用程序。研究项目从钢铁侠全套装备到复制了现实环境的3D洞穴均有涉及,而这主要依赖于扎克伯格在采访中提到的非干预性感官数据。

总结

就我个人而言,我对VR的前景以及它在未来十年对社会带来的变革颇为期待。是否人人都将携带便携式VR耳机?是否VR耳机会成为人们的消费首选——替换所有智能手机、平板电脑、笔记本电脑和PC?或者会有其他的计算模式横空问世?

事实是我们这个行业的前景都是不可预知的。不过在对投资VR的企业进行的一项快速调查中显示,这可能是计算时代进化的下一阶段。拉姆斯菲尔德指出,了解未知的未知因素往往是困难的,但是很高兴看到关于创新性和创造力的新一波浪潮正滚滚而来。而随着此项技术开始由未知变成已知,开发人员和消费者们也都满怀期待、兴奋不已。

原文链接:
http://blog.imgtec.com/powervr/the-knowns-and-unknowns-of-virtual-reality

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