當前VR屏幕技術難以突破難關，微軟卻靠著TA找到了一條路

幀率、刷新率、圖像分辨率等，與高質量的VR體驗息息相關。而要在這些方麵有所提升，又實屬不易。不過，最近行業內的相關人員，在這些方麵似乎已有所“突破”。即通過一係列“巧妙”的方法，得到相應的“替代方案”。

對於AR/VR/MR頭顯來說，刷新率過低，將會使用戶容易產生暈動症。而MR顯示器理應達到每秒90Hz或以上的刷新率，體驗感才比較有保障。但這又比較困難且成本高昂。

於是，聰明的微軟研究人員，想到了一種替代方案。

微軟研究院發現，在圖片渲染過程中，影像並非同時在整個顯示器上進行繪製，而是從上至下進行渲染。而大多數MR頭顯是從左到右，或從右到左。即對於刷新率為60Hz的顯示器來說，即便當一塊顯示屏用於兩隻眼睛，一隻眼睛看到的影像實際上比另一隻快或慢大約8.3毫秒。

因此，微軟研究院發明了一項名為“提高AR頭顯顯示組件的有效更新率”的專利。該研究團隊提出：渲染時，為一隻眼睛生成影像8.3毫秒後，再為另一隻眼睛生成圖像。這意味著實際為該眼睛渲染的不是舊影像，而是盡可能最新的影像，並且能有效地加倍顯示器的刷新率。

機智的是，這一方法無需實施任何新技術。即幾乎無成本增加，但刷新率大幅提高，極大提升用戶體驗。

Vive Tracker是一款可與任何真實物體結合的追蹤模塊。用戶使用該追蹤器，可在VR世界內實現對各種物品的運動追蹤與定位。日前，有開發者構建出了一款開源的Vive追蹤器，名為Hive Tracker。

Hive Tracker背後的團隊研發了一個包含藍牙，以及名為“PPI”功能的微控製器。借助合適的軟件，該控製器可檢測到SteamVR Lighthouse基站的激光掃描，並將位置和方向數據發送回計算機，實現在3D空間中追蹤對象。

可以這樣理解，Hive Tracker是簡易版的Vive Tracker，可用於跟蹤小而精確的人體運動。其允許亞毫米級的3D定位，並嵌入帶有傳感器融合的9DoF IMU，可較輕鬆地將自定義對象嵌入VR係統內。

另外，小巧、無線的特點，使得該設備還比較適合跟蹤自由移動的對象，以用於研究或臨床使用。

當前，整個項目（HiveTracker）已開源，可大大降低全身定位的成本。

隨著VR頭顯分辨率和視場的提高，渲染複雜場景所需的計算能力正以指數級速度增長，所需成本也大幅提高。不過，通過注視點渲染技術，可降低渲染VR場景所需的計算性能。而節省處理能力對於維持VR中的高幀率至關重要，尤其是對於VR一體機等移動VR而言。

考慮到這一問題，眼球追蹤領域的領先者Tobii認為，GPU顯卡可變速率著色技術，是VR實現騰飛的重要機遇。

以英偉達GeForce RTX顯卡為例，基於最新的圖靈架構，GeForce RTX 2070、2080和2080 Ti都支持可變速率著色。而這也是影響注視點渲染技術的重要因素。簡單來說，GeForce RTX顯卡支持動態注視點渲染，該功能可令圖形程序即時切換3D場景中，某些區域的渲染質量。這種快速的質量轉換應該能夠令注視點區域的渲染，與眼睛的運動保持同步。

動態注視點渲染，是一個隻渲染用戶注視屏幕區域的過程。位於焦點圈之外的一切，隻需達到大腦相信是真實，即可。這能夠為計算機節省大量的圖形性能，而且注視點渲染所節省的性能，均可用於提高焦點區域的圖形質量。

需要注意的是，GeForce RTX顯卡對可變速率著色功能的納入，令渲染管道的其他部分變得更加簡單。但若想完全發揮其全部潛能，需要堆棧的每個部分都為支持注視點渲染，進行專門的設計與優化，例如CPU、GPU、遊戲引擎和眼動追蹤硬件等。而這，顯然還需要時間。

為解決圖像質量問題，Synaptics宣布推出2K VR顯示技術

保持高分辨率圖形，並避免暈動症和紗窗效應，這些顯示和連接問題一直影響著VR用戶的體驗。近期，為提升旗艦VR頭顯的標準，解決圖像質量問題，Synaptics Incorporated宣布推出2K VR顯示技術。

新技術分為兩部分：VR顯示驅動程序（ClearView R63455顯示驅動器IC），以及VR橋（VXR7200 VRBridge）。

ClearView R63455顯示器驅動IC，是專門用於以90fps的速率，為2160×2400的VR顯示器供電。在該分辨率下，VR頭顯廠商將能夠實現每英寸1000像素的顯示密度，單眼2K分辨率。

此外，ClearView R63455還包含旨在“將影像維持在眼睛直接視線範圍內的”Foveal Transport的支持。即利用注視點渲染來節省計算性能，亦即降低外圍視場的渲染質量，從而注重用戶注視點區域的渲染質量。

在移動芯片成熟之前，係統需要通過數據線，來推動超高分辨率顯示器內的所有像素。而VXR7200 VR Bridge，正是這樣一種使用USBType-C電纜的連接解決方案。其支持帶有AMD或NVIDIA顯卡的DisplayPort 1.4標準，能保證超過2K的顯示器和更快的刷新率，不會因布線而損失圖像質量。

綜上，這些“取巧”的方案，確實一定程度上，能幫助解決VR體驗現存的幀率不足、刷新率與圖像分辨率不夠高、成本昂貴、設備不夠便捷等問題。不過，也是以犧牲一定的性能為主的。

例如，Hive Tracker在跟蹤小範圍的運動時更為精確；微軟的“提高AR頭顯顯示組件的有效更新率”的專利，主要麵向低端MR設備；而上文提到的可變速率著色技術和2K VR顯示技術，都是通過節省性能，即犧牲局部、顧全整體體驗質量。

也因此，這些解決方案或許可以定義為一種“ 過渡性”解決方案，是VR階段性發展的體現。

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