网络游戏

从技术上解决VR眩晕,需要低延迟和精准空间定位

2016/3/21 9:44:00

当399美刀(约合2600元)的售价被公布之后,众人都在感叹索尼真乃业界良心!等大家回过神后突然记起,要在PS上体验VR游戏,至少需要一台PS4主机、PS camera摄像头和PS move的体感手柄,整套下来总价至少超过了5000元,与不久前面市的HTC VIVE头盔的税前售价相差无几。


不过在目前的已经公布售价的虚拟现实套件中,PSVR仍然是最值得入手的VR头盔,毕竟,除了售价之外,完善的生态系统和内容深度也为索尼加分不少。包括国内开发团队的作品在内,PSVR今年将迎来50款游戏,另有第一方和第三方共230家游戏企业为PSVR开发软件,包括160款游戏在紧张开发中。Oculus Rift 也相继公布了 30 款首发游戏名单, HTC Vive 果断放出了拥有 37 款游戏的首发名单,可见至少在游戏领域,VR内容缺乏的问题将很快得到缓解。

 VR眩晕成因

硬件成本可以随时间降低,软件内容也将会迎来爆发期,在软硬件领域都日臻齐备的形势下,再也没有什么因素能阻止VR行业走向黎明了吗?不得不说的是,虽然VR行业目前的火爆的确让众多厂商争相布局,但目前VR头盔的眩晕问题仍然是亟待解决的主要技术障碍。

为何VR头盔会造成眩晕呢?原理其实非常简单,当人眼前所接收的视觉信号与前庭平衡器官所接收的运动信号不匹配时,就会引发眩晕和恶心的症状,换句话说就是在VR游戏中,眼睛看到的画面与从耳朵接收到的真实位置信息不匹配,人眼重新聚焦导致脑负担加大,从而产生晕眩感。


而要解决眩晕问题,至少要解决两大技术难题,一是降低画面延迟,二是精准空间定位并持续进行位置追踪。这里首先解释画面延迟,众所周知,动态的画面是由一帧帧的静态图连续运动形成,这里有一个名为FPS(每秒传输帧数)的参数来表示画面的流畅性,FPS的值越高,画面就越流畅。为了保证游戏画面的播放效果,一款游戏的优化目标就是使画面保持30帧以上,部分要求高的游戏类型甚至需要达到60帧的稳定速率。


要在VR头盔的沉浸视角下达到流畅画面,PSVR规定游戏要能够以60帧稳定运行,如果在游戏中会突然掉帧到60以下,就算是少部分场景,也不能在PS商店上架。HTCVive更要求画面不得低于90帧,你需要为此搭配一台至少酷睿i5加GTX970以上的处理器,当然这又免不了增加一笔支出。

眩晕如何解决

VR游戏对于除了索尼以外其它的硬件商来说,是到了可以大赚一笔的时候,但对于VR游戏开发者而言,则意味着更多的挑战。传统视角下的游戏遇到延迟至多也就是卡顿几秒或者操作无响应,而到了沉浸式视角中就会产生强烈的眩晕感,因此要求游戏开发者在设计游戏时,要尽可能减少画面加速的场景出现,尽量选择匀速直线运动比较好,短时间内甚至瞬间达到最高速度本来就是不自然的,同时身体没有感受到加速带来的受力作用,因此容易感到晕眩。同时,在部分场景中可以活动第三人称视角也可以有效的防止眩晕。


除了画面延迟产生眩晕外,位置追踪是另一个降低VR眩晕的方式,HTC Vive套装中包含的两个距离追踪设备能够有效的实现空间追踪和精准定位,虽然它对于现实空间要求有大幅提升,但在笔者体验过HTC Vive后,对于能实现在虚拟空间中自由走动(距离追踪仪所能投射的现实空间),还是十分令人兴奋的一件事。而Oculus的首席技术官John Carmack在此前发布的一条Twitter消息中透露,他把自己大部分的时间花在为三星Gear VR设备研究解决位置追踪的问题上。可见,解决位置追踪的问题对于解决游戏眩晕感的重要性。

目前的VR技术虽然已成熟,具备了普及基础。但从使用体验上来看,仍然存在着眩晕感强烈、近距离辐射以及市场普及方面的难题,对于硬件性能和软件开发来说,都是VR行业必须跨越的门槛。

光速追猎者,游戏VR之眼,一个想加入VR行业的前手游开发者,给你一个产品人的独到视角。



专家介绍

前移动游戏开发者,独立游戏行业观察者 具有丰富的移动游戏产品开发经历,游戏开发、推广、营销、黑科技分析者。 微信号svx2000 公众号cvx2000
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