Садржај

• Ограничен буџет за напајање
• Ширина опсега и високе резолуције
• Панели са малим кашњењем и дисплејима
• Аудио и сензори
• Програмери и софтвер
• Упаковати

Коначно смо уронили дубоко у револуцију, како би то неки могли рећи, са хардвером и софтверским производима који су довољни на тржишту, а ресурси се подстичу да подстакну иновације. Међутим, прошло је више од годину дана од покретања главних производа на овом простору и још увек чекамо ту убиствену апликацију да виртуелна стварност постане главни успех. Док чекамо, нови развој и даље чини виртуелну стварност одрживијом комерцијалном опцијом, али још увек постоји низ техничких препрека које треба савладати, посебно у мобилном ВР простору.

Ограничен буџет за напајање

Најочитији и добро расправљан изазов са којим се суочавају мобилне апликације за виртуелну стварност је много ограниченији буџет снаге и топлотна ограничења у поређењу са еквивалентом десктоп рачунара. Употреба интензивних графичких апликација из батерије значи да су потребне мање компоненте енергије и ефикасна употреба енергије да би се сачувао живот батерије. Поред тога, близина хардвера за обраду према кориснику значи да топлотни буџет не може бити ни виши. За поређење, мобилни телефон обично ради испод 4 вата, док десктоп ВР ГПУ лако може да потроши 150 вати или више.

Опште је познато да мобилни ВР неће одговарати хардверу за радну површину по сировој снази, али то не значи да потрошачи не захтевају имерзивна 3Д искуства при оштрој резолуцији и високим брзинама кадрова.

Опште је познато да мобилни ВР неће одговарати хардверу за радну површину по сировој снази, али то не значи да потрошачи неће захтевати имерзивна 3Д искуства при оштрој резолуцији и високим брзинама кадрова, упркос ограниченој снази буџет. Између гледања 3Д видеа, истраживања рекреираних локација од 360 степени, па чак и играња, још увек је пуно случајева примене прилагођених мобилном ВР-у.

Гледајући уназад свој типични мобилни СоЦ, то ствара додатне проблеме који се мање цени. Иако мобилни СоЦ-ови могу да се пакују у пристојни окта-цоре ЦПУ распоред и нешто запажено ГПУ напајање, није могуће покренути ове чипове у потпуном нагибу, како због потрошње енергије, тако и због претходно наведених топлотних ограничења. У стварности, ЦПУ у мобилној ВР инстанци жели да ради што је мање могуће време, ослобађајући ГПУ да потроши већину ограниченог буџета за напајање. То не само да ограничава расположиве ресурсе за логику игара, физичке прорачуне, па чак ни позадинске мобилне процесе, већ и оптерећује кључне ВР задатке, попут повлачења позива за стереоскопско приказивање.

Индустрија већ ради на рјешењима за то, која се не односе само на мобилне уређаје. Мултивиев рендерирање је подржано у ОпенГЛ 3.0 и ЕС 3.0, а развили су га сарадници из Оцулус, Куалцомм, Нвидиа, Гоогле, Епиц, АРМ и Сони. Мултивиев омогућава стереоскопско приказивање само једним позивом за повлачење, а не једним за сваку тачку гледања, смањујући захтеве за ЦПУ и смањујући ГПУ посао вертекса. Ова технологија може побољшати перформансе за између 40 и 50 процената. У мобилном простору Мултивиев већ подржава низ АРМ Мали и Куалцомм Адрено уређаја.

Још једна иновација која се очекује да се појави у надолазећим мобилним ВР производима је фоветед рендерирање. Коришћен у комбинацији са технологијом за праћење ока, фовезирано приказивање олакшава оптерећење на ГПУ-ом само што тачну тачку корисника пружа у пуној резолуцији и смањује резолуцију објеката у периферном виду. Лепо допуњује систем људског вида и може значајно смањити оптерећење ГПУ-а, штедећи на енергији и / или ослобађајући више енергије за друге ЦПУ или ГПУ задатке.

Ширина опсега и високе резолуције

Иако је моћ процесирања ограничена у мобилним ВР ситуацијама, платформа се и даље држи истим захтевима као и друге платформе за виртуелну стварност, укључујући захтеве ниског кашњења, панели екрана високе резолуције. Чак и онима који су гледали ВР екране који се могу похвалити КХД (2560 к 1440) резолуцијом или Рифт-ове слушалице резолуције 1080 × 1200 по оку вероватно је мало подлегао јасноћи слике. Алиасинг је посебно проблематичан с обзиром на то да су нам очи толико близу екрана, а ивице изгледају нарочито грубо налик или злобне током кретања.

Иако је моћ процесирања ограничена у мобилним ВР ситуацијама, платформа се и даље држи истим захтевима као и друге платформе за виртуелну стварност, укључујући захтеве ниског кашњења, панели екрана високе резолуције.

Решење за грубу силу је повећавање резолуције екрана, при чему је 4К следећи логични напредак. Међутим, уређаји морају одржавати високу брзину освежавања без обзира на резолуцију, при чему се 60Хз сматра минималном, али 90 или чак 120Хз много преферирајући. Ово представља велико оптерећење за системску меморију, са било где два до осам пута више него на данашњим уређајима. Пропусни опсег меморије је већ ограничен у мобилном ВР-у него у десктоп производима који користе бржу наменску графичку меморију уместо дељеног базена.

Могућа решења за уштеду на опсегу графике укључују употребу технологија компресије, попут АРМ и АМД-овог Адаптиве Сцалабле Тектуре Цомпрессион (АСТЦ) стандарда или формата Ерицссон Тектпрессион Цомпрессион без губитка, који су службена проширења ОпенГЛ и ОпенГЛ ЕС. АСТЦ је такође подржан у хардверу у најновијим АРМ-овим најновијим малим ГПУ-овима, Нвидијиним Кеплер и Маквелл Тегра СоЦ-има и Интеловим најновијим интегрисаним ГПУ-ом и може да уштеди на пропусности већој од 50 процената у неким сценаријима насупрот коришћењу некомпресованих текстура.

Употреба компресије текстуре може у великој мери да смањи пропусност, латенцију и меморију потребну за 3Д апликације. Извор - АРМ.

И друге технике се могу применити.Употреба тесселлатион-а може створити детаљнију геометрију изгледа из једноставнијих објеката, мада захтевањем неких других значајних ресурса ГПУ-а. Одложено приказивање и напријед упоређивање пиксела може избјећи приказивање оклузираних пиксела, док се архитектуре Биннинг / Плочице могу користити за подјелу слике на мање решетке или плочице које се сваки засебно приказују, а све то може уштедјети на пропусности.

Алтернативно, или по могућности додатно, програмери могу да жртвују квалитет слике како би умањили стрес на опсегу система. Густина геометрије може бити жртвована или агресивнија одбацивања која се користе за смањење оптерећења, а вертикална резолуција података може се спустити на 16-битну, што је традиционално 32-битна тачност. Многе од ових техника се већ користе у разним мобилним пакетима и заједно могу помоћи у смањењу оптерећења пропусне ширине.

Не само да је меморија велико ограничење у мобилном ВР простору, већ је и прилично велики потрошач снаге, често једнак потрошњи ЦПУ-а или ГПУ-а. Уштеду на пропусности и употреби меморије, преносива решења за виртуелну стварност треба да виде дуже трајање батерије.

Панели са малим кашњењем и дисплејима

Када говоримо о проблемима са кашњењем, до сада смо видели само ВР слушалице са спортским ОЛЕД дисплејима и то је углавном због брзог времена пребацивања пиксела испод милисекунде. Историјски гледано, ЛЦД је повезан са проблемима са гхостингом са врло брзим освежавањем, што их чини прилично неприкладним за ВР. Међутим, ЛЦД панели врло високе резолуције и даље су јефтинији за производњу од еквивалента ОЛЕД-а, тако да би прелазак на ову технологију могао помоћи да се цене ВР слушалица спусте на приступачнију разину.

Кретање кашњења фотона треба да буде испод 20 мс. Ово укључује регистровање и обраду покрета, обраду графике и звука и ажурирање екрана.

Прикази су посебно важан део укупне латенције система виртуелне стварности, често чинећи разлику између привидног и суб-пар искуства. У идеалном систему, латенција кретања-фотона - време потребно за померање главе и одговарања на екран - би требало да буде мање од 20 милисекунди. Јасно је да заслон од 50 мс није добар. У идеалном случају плоче морају бити испод 5 мс како би се прилагодили сензор и кашњење обраде.

Тренутно постоји компромис трошкова који погодује ОЛЕД-у, али то би се ускоро могло променити. ЛЦД панели са подршком за веће брзине освежавања и ниска времена црно-белог одзива која користе најновије технике, попут треперења позадинских светла, могу лепо да стану на рачун. Јапан Дисплаи приказао је управо такав панел прошле године, а можда ћемо видети и друге произвођаче да најављују сличне технологије.

Аудио и сензори

Иако се већина уобичајених тема виртуалне стварности врти око квалитета слике, имерзивни ВР такође захтијева високу резолуцију, просторно тачан 3Д звук и сензоре са ниским кашњењем. У мобилном царству ово све мора да се уради у оквиру истог ограниченог буџета напајања који утиче на ЦПУ, ГПУ и меморију, што представља даље изазове.

Претходно смо се дотакли проблема кашњења сензора, у којима се покрет мора регистровати и обрадити као део под-20мс граничне латенције кретања-фотона. Када узмемо у обзир да ВР слушалице користе 6 степени кретања - ротацију и низак у свакој од Кс, И и З оси - плус нове технологије као што су праћење ока, постоји велика количина сталних података за прикупљање и обраду, а све са минималним латентност.

Решења да овај кашњење буде што је могуће нижи захтевају крајњи приступ, а хардвер и софтвер истовремено могу да извршавају ове задатке. Срећом код мобилних уређаја, употреба наменских процесора сензора мале снаге и увек укључене технологије је врло честа, а они раде при прилично малој снази.

За звук, 3Д позиција је техника која се дуго користи за играње и слично, али употреба функције преноса главе (ХРТФ) и обрада реверзних реверба, који су потребни за реалистично позиционирање извора звука, прилично су интензивни задаци процесора. Иако се они могу изводити на ЦПУ-у, наменски процесор дигиталних сигнала (ДСД) може да извршава ове врсте процеса много ефикасније, како у погледу времена обраде, тако и снаге.

Комбинујући ове функције са захтевима за графиком и екраном које смо већ поменули, јасно је да је употреба вишеструких специјализованих процесора најефикаснији начин да се задовоље ове потребе. Видели смо како Куалцомм чини много од хетерогених могућности рачунања свог водећег и најновијег средњег нивоа Снапдрагон мобилних платформи, које комбинују различите процесне јединице у једном пакету са могућностима које лепо пружају задовољство многих ових мобилних ВР потреба. Вероватно ћемо видети врсту пакета у великом броју мобилних ВР производа, укључујући самостални преносни хардвер.

Програмери и софтвер

Коначно, ниједан од ових хардверских унапређења није много добар без софтверског пакета, игара за игре и СДК-а за подршку програмерима. Уосталом, не можемо имати да сваки програмер измисли точак за сваку апликацију. Смањивање трошкова за развој и ниске брзине од кључне је важности ако ћемо видети широк спектар апликација.

Посебно су СДК-ови од кључне важности за имплементацију кључних задатака обраде ВР-а, као што су асинхрони временски преклоп, корекција изобличења објектива и стереоскопско приказивање. Да не спомињемо управљање напајањем, термичким и процесорским процесима у хетерогеним хардверским подешавањима.

Срећом, сви главни произвођачи хардверске платформе нуде програмерима СДК-ове, мада је тржиште прилично фрагментирано, што резултира недостатком подршке за више платформи. На пример, Гоогле има свој ВР СДК за Андроид и наменски СДК за популарни мотор Унити, док Оцулус свој Мобиле СДК гради у сарадњи са Самсунг-ом за Геар ВР. Важно је да је група Кхронос недавно представила своју ОпенКСР иницијативу која има за циљ да пружи АПИ за покривање свих главних платформи, како на нивоу уређаја, тако и на нивоу апликација, како би се олакшао развој цросс платформе. ОпенКСР је могао да види подршку у свом првом уређају за виртуелну стварност негде пре 2018. године.

Упаковати

Упркос неким проблемима, технологија је у развоју и у извесној мери већ је овде, што чини мобилну виртуелну стварност изводљивом за бројне апликације. Мобиле ВР такође има низ предности које се једноставно не односе на еквиваленте десктоп рачунара, што ће и даље учинити платформом вредном улагања и сплетки. Фактор преносивости чини мобилни ВР привлачном платформом за мултимедијална искуства и чак лагано играње без потребе за жицама повезаним са моћнијим рачунаром.

Надаље, огроман број мобилних уређаја на тржишту који су све више опремљени могућностима виртуалне стварности чини платформу избора за постизање највеће циљне публике. Ако ће виртуелна стварност постати главна платформа, потребни су јој корисници, а мобилна мрежа је највећа база корисника која се може такнути.