玩轉VR/AR為何如此之難

早先VR廠商Oculus表示將暫時不與蘋果Mac合作。Oculus Rift虛擬現實頭盔將不支持OS X操作系統。Oculus創始人帕爾默?勒基(Palmer Luckey)在接受采訪時表示，“只要蘋果推出圖形處理能力足夠高的計算機，我們就會提供支持”。由此可見，Oculus一方與蘋果并沒有其他“問題”。勒基表示，當前蘋果為Mac Pro配置的GPU(圖形處理器)為AMD FirePro D700顯卡，但仍低于Rift建議的配置。因此，如果蘋果能為Mac配置更高級別的顯卡，Oculus Rift將樂于支持Mac。

目前Rift要求PC端至少是win7或更高的操作系統，CPU為Intel i5-4500或者更高，GPU為NVIDIA GTX 970/AMD 290或更高。另外，同是VR巨頭的HTC對PC配置要求也是苛刻，HTC Vive的PC端要求也是GPU為NVIDIA GTX 970/AMD 290或者更高，CPU為Intel i5-4590/AMD FX 8350或者更高，操作系統同為win7或者更高。國內最先試水的VR頭盔廠家3Glasses 最新產品D2開拓者版對電腦要求的最低配置也是CPU為Intel i3-540，顯卡為NVIDIA GTX660。這樣的高標準電腦配置讓很多想要嘗試VR技術的愛好者們不禁止步感嘆，大呼“叔叔，我們約不起”。而在AR技術方面，微軟Hololens雖然對配置要求沒有具體表明，但相信也絕不會低于VR技術。根據市場統計機構Gartner的數據顯示，目前全球市場上能夠提供VR/AR設備所需的處理器數量不足1%，在2016年全球14.3億個人電腦中，僅有1300萬臺電腦能夠滿足需求。看到這樣恐怖的數據，非業內人士不禁要問，為什么AR/VR技術需要如此高端的PC配置？花大價錢再為VR/AR設備配置一臺昂貴的PC是否真的值得？

在回答這兩個問題之前，讓我們先來看看VR/AR技術到底是什么。

VR(VirtualReality )是指虛擬現實技術，是由計算機生成的、可交互的三維環境，是一種多元信息融合的交互式三維動態視鏡和實體行為的系統仿真并讓使用戶沉浸到該環境中的技術。簡單來講，虛擬現實就是利用電腦模擬產生一個三度空間的虛擬世界，提供用戶關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓用戶如同身臨其境一般，并且可以及時地、沒有限制地觀察到在此空間的事物。因此對于VR技術來說，最主要的是構想性、沉浸感和交互感。構想性主要在于內容，而沉浸感和交互性的關鍵在于硬件。

AR(Augmented Reality)是指增強現實技術，是一種實時地計算攝像機影像的位置及角度并加上相應圖像的技術。這種技術可以實現將原本在現實世界的某一時間和空間范圍內難以體驗到的感官信息（如視覺、聽覺、觸覺、味覺等），利用電腦等科技手段，經過模擬仿真后，將虛擬信息疊加到現實世界，從而使用戶能夠在真實世界中感受到一定的虛擬信息。因此，顯示技術和感知技術對于AR而言是極其重要的。

為實現虛擬世界能夠近似還原真實世界，或是將虛擬世界疊加到現實世界中，必須嚴格要求對視頻圖像的渲染功能，因此對芯片的運算能力和圖像處理能力的要求極其苛刻，也就是對CPU和GPU的要求。所以，為了能夠準確、流暢地體驗虛擬世界與現實世界的一體化，超強的數據處理能力和圖形處理能力是每個PC端必須具備的條件之一。也就是說，如果用戶想盡可能完美地感受到VR/AR技術的全部魅力，就必須再配備像GTX 970或者AMD R290這樣的高配顯卡。

在VR/AR技術加快發展的時代，各大芯片廠家也已經蓄勢待發，開始搶占先機，目前以視頻處理芯片廠商占據了明顯優勢，NVIDIA和AMD是其中勢頭最猛的兩大企業。HTC Vive和Oculus Rift都明確表示需要NVIDIA GTX970或AMD 290級別或是更高的顯卡作為VR頭盔的標配，而這兩款顯卡也是屬于兩大廠商的高端產品。

畢竟虛擬現實被認為是下一個計算平臺，人人都想來分一杯羹，所以即便是已經占領了先機，沒有后續的跟進，也是將會被大批廠家淹沒在這次狂潮之中。

AMD在2015年3月份推出了VR解決方案——LiquidVR軟件工具開發包，此開發包針對VR所面臨的兼容問題、延遲問題和性能問題這三大難點進行解決。主要分為最新數據抓取(Latestdata latch)、異步著色器(Asynchronousshaders)、親和多GPU(Affinitu Multi-GPU)、直連顯示器(Direct-to-Display)四部分。AMD的這一舉措明確表示將大力支持虛擬現實系統，為消費者提供更好的產品，讓玩家們得到身臨其境的游戲體驗。

2015年11月，NVIDIA推出Gameworks VR和Designworks VR兩種開發工具，前者針對游戲開發者，后者針對設計人員。Gameworks VR主要支持多資源渲染(Multi-Res Shading)、VR SLI兩大技術，還有針對VR頭盔的上下文有限(Context Priority)、直接模式(Direct Mode)、前緩沖器渲染(Front Buffer Rendering)等技術。Designworks VR主要支持的技術除了與Gameworks VR相同的多資源渲染和VR SLI兩大技術外，主要針對專業應用做出優化，支持Warp&Blend、GPU Affinity、Synchronization同步、Direct for Video等。

高通作為智能手機的巨頭自然也不會放過VR/AR這塊肥肉。2015年11月高通發布了Snapdragon 820。這款芯片是高通首款定制設計的64位四核CPU，內部集成新一代型號為Adreno 530的GPU。這款GPU相較之前的Adreno 430能夠讓用戶明顯地感受到更快、更靈敏的圖形處理速度，這為虛擬頭盔呈現了從立體攝像機實時拍攝的高清視頻，以保證用戶身臨其境的體驗再次進化。

國內方面，早在2014年瑞芯微就發布了全球首款ARM全新架構內核芯片RK3288，這也是全球第一個最新Mali-T76x，及第一個4K×2K硬解H.265視頻的芯片。這樣一款芯片可以幫助VR開發者針對安卓系統中所有2D游戲，無需對游戲圖形渲染架構進行修改，用戶在使用時只需調出“3D游戲引擎”，RK3288就可以實時計算并對左右雙眼的圖像進行渲染并顯示出來，使用戶得到非常好的VR體驗。

全志科技也是蓄力已久，先前推出的H8八核處理器采用8個ARM Cortex-A7內核，支持8核心同時2.0GHz高速運行，對圖像顯示質量進一步提升。除此之外，中穎電子和華為也在緊張研發中。