編輯/VR陀螺 sun

雖然顯示器的分辨率在不斷提高，但是這些顯示器的圖形處理能力并沒有以同樣的速度增長。foveated渲染，一種通常被認為是讓VR頭顯更加身臨其境的技術。這個想法本身是很好理解的。跟蹤用戶的眼球運動，只把高清的最中心區(qū)域渲染到眼睛上，忽略其他周邊的部分，這是該個階段還沒有完全解決的問題。為此，Google軟件工程師經(jīng)理Behnam Bastani和Daydream軟件工程師Eric Turner最近公布了 AR / VR新興的渲染流水線中的一些技術概況。以下是簡化技術版本：

通過他們的研究，Bastani和Turner表示，當前在增強現(xiàn)實技術中，處理中心渲染的限制是內容創(chuàng)建，數(shù)據(jù)傳輸，延遲以及與真實世界對象的交互。為了解決這些問題，Bastani和Turner概述了新流水線中的三個主要研究領域：以減少每像素的計算量的中心渲染，以減少視覺偽影的中心圖像處理，通過降低每像素傳輸?shù)奈粩?shù)來處理延遲。

將幀分成幾個離散的空間分辨率區(qū)域的傳統(tǒng)技術傾向于在較低分辨率的內容區(qū)域中引起明顯的偽像，例如混疊?？梢灶A見的是，這會破壞整體的預期效果。

相位對齊的轉換

在相位對齊渲染中，研究人員通過將視錐體（場景的幾何形狀的一部分）與世界（例如，始終面向北，東，南等）對齊，而不是按慣例通過當前幀的頭部旋轉來減少偽像。

然后進行上采樣，重新投射到顯示屏以替換用戶的頭部旋轉，根據(jù)他們的研究，該舉措減少了閃爍。你可以看到右側面板中仍然存在一些鋸齒現(xiàn)象，但是對比左側更加波濤洶涌的傳統(tǒng)場景不會那么突出和“慢”。

研究人員說，這種方法比傳統(tǒng)方法計算起來更昂貴，因為它需要兩次光柵化過程，或是為顯示屏畫圖，但是它可以通過以較低的質量渲染低視力區(qū)域來獲得“凈節(jié)省”。不利的一面是，它仍然在高低敏感區(qū)域之間產(chǎn)生明顯的界限，這可能是顯而易見的。

保形渲染

由于人眼的特點是從低到高的平滑過渡，您可以利用這一點嘗試在最終圖像中準確地匹配。

據(jù)說與其他技術相比，這樣做可以減少計算像素的總數(shù)量，同時防止用戶在高敏銳度區(qū)域和低敏感度區(qū)域之間看到清晰的分界線。Bastani 和Turner 表示，該優(yōu)點在于能在保持相同的質量水平下更加節(jié)省。

與相位對齊渲染不同，保形渲染只需要一次光柵化。與相位對齊相比，保形渲染的缺點是混疊偽像在外圍仍然閃爍，這對于需要高視覺保真度的應用來說可能不是很好。

您可以在右側看到適形渲染，其內容與眼睛的視覺感知和HMD鏡頭特征相匹配。左邊顯示的是飛機的簡單的渲染比較。兩種方法都使用相同數(shù)量的總像素。

Foveated圖像處理

渲染之后，在將AR / VR內容放在眼前時，最后要做的一些事情包括圖像處理步驟，如局部色調映射，鏡頭畸變校正或照明混合。

通過在放大之前對內容進行鏡頭失真校正，可以獲得顯著的節(jié)省且不會出現(xiàn)額外的可感知的偽像。下面，您可以看到，雖然提出的版本在合并低視力和高視力圖像之前有了額外的步驟，但是由于效率更高，整體工作量會更少。

傳動

由于Google非常專注于移動VR / AR應用，因此節(jié)省電量也是的一個重要問題。研究人員表示，“視網(wǎng)膜中央凹的傳輸”將通過傳輸顯示器所需的最少數(shù)量的數(shù)據(jù)來節(jié)省功率和帶寬。

通過將較為簡單的工作放大和合并到顯示器一側，并僅傳輸渲染的內容本身，可以節(jié)省電力。據(jù)報道，如果中央凹區(qū)域與眼動追蹤一起移動，復雜性就會增加。由于在移動系統(tǒng)單芯片（SoC）和顯示器之間使用的壓縮不是為視網(wǎng)膜中央凹的內容而設計的，所以可能會增加時間效應。

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