移动VR使人身临其境,but天下没有免费的午餐

2018-06-12 16:13:10来源: EEWORLD 关键字:移动VR

关于虚拟现实 (VR) 的公告和活动正在源源不断的涌现。去年的 CES 和世界移动通信大会强调了在虚拟现实硬件和软件领域实现的重大进展。虽然每个人似乎都在跟上虚拟现实的潮流,但虚拟现实的品质可能会因为硬件级别或内容类型的不同而千差万别。


由于 Oculus Rift 或 HTC Vive 等高端虚拟现实解决方案能够提供高性能硬件,因而最有可能带来高品质的体验,但我们相信,实际上大多数消费者的首次虚拟现实体验将发生在移动平台,因为该平台的成本较低,也更容易访问。为了利用这一趋势,硬件和软件开发人员正专注于从多个方面改善移动虚拟现实体验,其中包括 HMD 头显、移动虚拟现实控制器、移动应用,当然还有虚拟现实内容本身。


获得真正身临其境的移动虚拟现实

为了打造真正的沉浸式移动虚拟现实,需要完美结合多个因素并使它们达到平衡:高分辨率、高像素填充密度、高帧速率和高屏幕刷新率。简单来说,如今的智能手机显示屏无论是分辨率还是刷新率,都不足以满足提供出色虚拟现实的需求。

虚拟现实面临的最大挑战之一是克服“纱窗效应”(SDE),也就是观看者实际上可以看到的分割像素的细线。之所以会出现这种问题,是因为虚拟现实头显使用镜头将屏幕的像素放大到了一个更广阔的视野。

对更多像素和更高帧速率的需求

解决 SDE 问题的第一步是添加更多像素。如今,大多数支持虚拟现实的旗舰级智能手机(具有可与虚拟现实头显配合使用的内置规格、传感器和应用的手机)的每英寸像素 (PPI) 最多为500  600 个。在每英寸中融入更多像素可以解决破坏沉浸感效果的问题,同时还能提高图像质量,因为虚拟现实应用会将像素分成两半,然后分给每只眼睛。

显示屏制造商非常清楚虚拟现实的未来潜力,及其对更高分辨率的需求。日本的屏幕制造商Japan Display 是索尼、东芝和日立创立的合资企业,该公司最近宣布了一项计划,意图制造专注于虚拟现实的智能手机显示屏,配备惊人的 800PPI。同样,夏普也展示了一款1000PPI IGZO 显示屏,这是向着移动虚拟现实平台更高像素密度迈出的积极一步。

不过,仅提高显示屏的像素数量还不够。如果显示屏的刷新率更高,并且延迟和持续性都较低,会直接提升观看者的体验例如在模拟身临其境之感的同时帮助消除模拟不适感。虽然60Hz 的刷新率是如今虚拟现实显示屏的最低要求,但如果需要提供真正流畅的虚拟现实体验,刷新率需要达到 90Hz 及以上。


PPI(每英寸像素)与LPDRAM容量之间呈现正相关关系

高分辨率智能手机的实现

由于每个像素都存储着独特的信息(如动态范围和颜色深度),因此像素的增加和刷新率的提高使手机对存储的要求也随之提高。如果没有足够的系统存储,高分辨率手机的显示屏将无法以可接受的帧速率运行。

直到2015 年,旗舰级和高端智能手机也只配有 2GB 的系统低功耗 DRAM (LPDRAM)。现在,随着显示屏分辨率的提高,4GB LPDRAM 成了新标准,还有一些机型开始使用 6GB 8GB。除了支持更多像素以外,设备配备的 RAM 越多,便能创造越好的性能缓冲,因此也就可以支持其他新兴虚拟现实功能,例如新的传感器,更强劲的 GPU 和更大的图像传感器。

理想情况下,未来支持虚拟现实的智能手机将部署刷新率为 90Hz  1000PPI 屏幕。1000PPI 屏幕可为观看者的每只眼睛带来真实的虚拟现实体验(3840 x 2160 分辨率),所提供的图像明显比当前的移动虚拟现实显示屏更清晰。据我们估计,在智能手机中引入1000PPI 显示屏需要大约 12GB  LPDRAM这就需要对存储封装进行再创新,从而将多个高容量存储芯片集成在一起。另外,在智能手机中引入超高 PPI 也会凸显电源管理这一老大难的问题。

降低智能手机的能耗

在手机的所有组件中,CPU/GPU、显示屏和存储消耗的电量最多。因此,当人们添加像素更丰富的显示屏和更大的存储来为手机提供支持时,电池续航时间就成了制造商主要关注的问题。移动生态系统的所有参与者都需要展开合作,共同寻找降低能耗的有效解决方案。显示屏制造商正在寻找创新方法来解决这一问题,其中包括开发电流泄漏更少的像素。对于存储组件来说,最新的 LPDRAM 规格(称为 LPDDR4x)可将所需电源电压从 1.1V 降至 0.6V,与传统 LPDDR4 相比,整体存储能耗节省高达 20%美光科技的 LPPDR4X 提供了额外的节电功能,即纠错码 (ECC),该功能可自动纠正单比特错误,从而减少待机耗电量和刷新耗电量。


移动DRAM整体存储能耗趋势

能耗节省 20% 听上去可能并不多,但是,如果每个组件供应商都能实现近似的节省量,电池续航时间便会大大延长。如果生态系统实现了这一点,我们可能真的能够在延长电池续航时间的同时增强手机的功能和性能。

虚拟现实持续成为创新和精彩的温床。为了充分利用这一趋势,移动平台必须提供出色的虚拟现实体验。当然,要想让移动虚拟现实真正变得出色,行业中还有很多工作需要完成。在寻求实现超凡功能的同时,我们不能忽视电池续航时间等关键因素的重要性。因此,移动行业齐心协力实现预期的虚拟现实体验已成为当务之急。


关键字:移动VR

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/article_2018061287356.html
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