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虚拟现实备受瞩目 IC设计对VR发展重要性分析

导读: 在VR发展进程中,IC芯片的设计重要性极高。由于需要处理复杂的图像运算,所以GPU十分关键;而在头戴式显示器无线化的发展上,802.11ad技术极有潜力;此外,定位传感器和动作传感器也是VR应用的重点。

  OFweek电子工程网讯 在VR发展进程中,IC芯片的设计重要性极高。由于需要处理复杂的图像运算,所以GPU十分关键;而在头戴式显示器无线化的发展上,802.11ad技术极有潜力;此外,定位传感器和动作传感器也是VR应用的重点。

在VR发展进程中 IC设计重要性分析

  计算能力要求高 GPU是关键

  目前,虚拟现实(Virtual Reality,VR)备受瞩目,成为厂商聚焦的新兴领域之一。VR会运用到的零组件十分广泛,除了CPU和GPU外,各种传感器也是重要组件。根据拓墣产业研究所(TRI)预测,2016年穿戴式设备总量将达1.12亿台,其中约1400万台为VR装置;2018年预计VR装置可增长到2200万台。

  对硬件厂商而言,VR装置最重要的参数就是显示器分辨率和刷新率,分辨率决定影像画面的细节度,而刷新率则决定用户在使用VR装置时的舒适程度。

  由于VR需要让用户拥有不同视角的拟真感受,在图像运算和处理上要求极高,因此在其内部的众多零组件中,GPU最为关键。值得说明的是,对头戴式VR而言,主要的图像运算由后端计算机完成,所以这里的GPU指的是计算机里的显示适配器,而戴在使用者头上的头戴式显示器内部,则以装配MCU和各类传感器为主。

  整体而言,GPU的核心频率、内存频率、像素填充率、材质填充率、浮点运算能力与光栅处理单元皆为重要的性能判断指标,可以决定画面是否流畅运行和使用者的互动体验是否良好。高效能的核心频率和内存频率让GPU运算更为快速,光栅处理单元是将3D立体图形化为2D平面像素,而浮点运算能力则是决定物理运算能力,比如爆炸碎片的行进方式和角色衣服受风吹动的飘动方式等,皆属物理运算的范围。归纳VR在图形处理时所需技术,可分为实时渲染和场景管控两部分,其中实时渲染仰赖GPU运算能力,而上述如核心频率和内存频率等,皆会影响运算性能优劣,场景管控则牵涉较多的软件算法,依靠CPU程度较高。

  GPU技术因为门槛高,在独立显卡领域全球目前仅有两家大厂NVIDIA和AMD从事开发;而在移动设备领域内,如Qualcomm和联发科等应用处理器(AP)厂商,皆已将GPU整合进自家SoC中;此外,NVIDIA和AMD都在开发以GPU运算“场景管控”,未来极有机会大幅减轻CPU的运算量。

  要想避免画面延迟,GPU的运算能力变得十分关键。除硬件规格外,GPU架构更为重要;在软件支持上如Frame Queuing、Timewarp与Asynchronous Timewarp等,同样也很必要。一般而言,从使用者转动头部开始算起,直至图形计算完成,传回头戴式显示器的屏幕中,此时间延迟需低于20ms,才可有效避免晕眩。

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责任编辑:Trista
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