ความจริงเสมือนอยู่ในตัวเองเป็นสื่อที่ทำงานภายใต้กฎของมันเองเนื่องจากลักษณะเฉพาะ สิ่งนี้แจ้ง GPU ผู้ผลิตในการพัฒนาเทคโนโลยีและมาตรฐานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของกราฟิกการ์ดภายใต้ความเป็นจริงเสมือนเช่น เอเอ็มดีเทคโนโลยี LiquidVR
LiquidVR อยู่กับเรามาหลายปีแล้ว แต่เราไม่ได้พูดคุยเกี่ยวกับสิ่งที่ประกอบด้วยในเวลานี้และเนื่องจาก GPU ของ AMD เห็นการแสดงผลของฉากตามความเป็นจริงเสมือนที่เร่งโดยใช้ทุกสิ่งที่อยู่รอบ ๆ LiquidVR เราจึงอธิบายอย่างรวดเร็วว่าประกอบด้วย และวิธีการทำงาน
AMD LiquidVR คืออะไร?
เทคโนโลยีที่ประกอบขึ้นเป็น LiquidVR ถูกใช้โดย AMD ตั้งแต่ปี 2015 ดังนั้นจึงไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ในตลาดเนื่องจากมันอยู่กับเรามาหลายปีแล้ว ยิ่งไปกว่านั้นในแนวทางเริ่มต้นไม่ได้คิดไว้สำหรับ DirectX 12 แต่สำหรับ DirectX 11 ตั้งแต่รุ่นที่สิบสองของ ไมโครซอฟท์API ของเปิดตัวในปีเดียวกันนั้น อย่างไรก็ตาม LiquidVR ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่นั้นมา
LiquidVR ตามชื่อของมันคือชุดเทคโนโลยีที่ออกแบบมาเพื่อเร่งการเรนเดอร์ฉากความจริงเสมือนผ่าน GPU ของ AMD ซึ่งประกอบด้วยประเด็นพื้นฐาน XNUMX ประการ:
- คอมพิวเตอร์แบบอะซิงโครนัส
- ความสัมพันธ์แบบหลาย GPU
- ความสามารถในการลดเวลาแฝงของอินพุตการเคลื่อนไหวด้วยหน่วยความจริงเสมือน
- ความสามารถในการคัดลอกข้อมูลขั้นสูงระหว่าง CPU และ GPU
- ลดเวลาแฝงของเอาต์พุตวิดีโอ
หลักการทั้งสี่นี้ได้รับการพัฒนาใน AMD GPU ที่แตกต่างกันตั้งแต่นั้นมาและเป็นพื้นฐานสำหรับการออกแบบในอนาคต แต่ในสมัยนั้นพวกเขาถูกคิดค้นขึ้นเพื่อเร่งความเป็นจริงเสมือน
เวลาแฝงของการเคลื่อนที่ไปยังโฟตอน
ในความเป็นจริงเสมือนมีกฎว่าเวลาจากที่เราเคลื่อนไหวจนกระทั่งเราเห็นบนหน้าจอของผู้ชมจะต้องน้อยกว่า 20 มิลลิวินาที จำนวนที่มากขึ้นทำให้สมองของเราไม่เชื่อเกี่ยวกับความจริงของ "การเป็น" ในสถานที่นั้น ในทางกลับกันเมื่อถึงตัวเลขน้อยกว่า 20 มิลลิวินาทีสิ่งที่เรียกว่าการแสดงตนจะถูกสร้างขึ้น
ด้วยเหตุนี้เราจึงไม่ได้พูดถึงเฟรมไทม์ที่น้อยกว่า 20 มิลลิวินาที แต่ในเวลาที่น้อยกว่าประเภทนั้นกระบวนการทั้งหมดจะต้องดำเนินการตั้งแต่เมื่อเรากดปุ่มหรือทำการเคลื่อนไหวจนกระทั่งเราเห็นผลลัพธ์ของมันบน หน้าจอ จำเป็นต้องปรับให้เหมาะสมไม่เพียง แต่ความเร็วในการเรนเดอร์ของ GPU เท่านั้น แต่ยังรวมถึงทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสร้างภาพที่ผู้ใช้เห็น
คอมพิวเตอร์แบบอะซิงโครนัส
การประมวลผลแบบอะซิงโครนัสมีอยู่แล้วใน DirectX 12 และ Vulkan ดังนั้นจึงไม่ใช่คุณสมบัติที่แยกจากกันอีกต่อไป ประกอบด้วยอะไรบ้าง? ในความเป็นจริงก่อนหน้านี้ทั้งสอง API บนพีซีหน้าจอและรายการคำนวณทั้งหมดจะถือว่าเป็นรายการทั่วไปใน DirectX 11
GPU บางตัวมีโปรเซสเซอร์คำสั่งหลายตัวนอกเหนือจากตัวประมวลผลหลักที่ดูแลงานด้านคอมพิวเตอร์ซึ่งส่วนใหญ่ทำงานแบบอะซิงโครนัสเมื่อวาดฉาก นั่นคือพวกเขาไม่ได้ขึ้นอยู่กับการเรนเดอร์ของฉากเมื่อใดก็ได้และสามารถดำเนินการได้ตลอดเวลา
Multi-GPU Affinity ใน LiquidVR
แนวคิดในการเรนเดอร์ฉาก 3 มิติแบบเรียลไทม์ทำได้ด้วยกล้องตัวเดียวซึ่งเทียบเท่ากับการมองเห็นโลกจากมุมมองของไซคลอปส์ แต่ในการแสดงฉากสำหรับความเป็นจริงเสมือนนั้นทำได้โดยใช้มุมมองสองมุมนั่นคือกล้องสองตัวที่แต่ละตัวสอดคล้องกับตาที่ต่างกัน
ความสัมพันธ์แบบ Multi-GPU ใน LiquidVR ไม่มีอะไรมากไปกว่าการแสดงฉากโดยใช้ GPU สำหรับการมองเห็นของดวงตาแต่ละข้างแต่ละข้างมองจากมุมมองและแบบขนาน สำหรับสิ่งนี้จำเป็นสำหรับไฟล์ ซีพียู เพื่อสร้างรายการหน้าจอสองรายการหนึ่งรายการสำหรับแต่ละตาและ CPU ประมวลผลแบบขนาน
เนื่องจากเคส Virtual Reality เชื่อมต่อกับหน้าจอแรกสิ่งที่ GPU ตัวที่สองทำคือคัดลอกบัฟเฟอร์ภาพสุดท้ายไปยัง GPU ตัวแรก อย่าลืมว่าแผง LCD ของหน่วย HMD หรือชุดหูฟังความเป็นจริงเสมือนมักจะมาในแผง LCD เดียวซึ่งภาพของตาซ้ายจะถูกสร้างขึ้นใหม่ในครึ่งซ้ายของหน้าจอและของตาขวาที่อยู่ตรงกลาง ขวา.
การประมาณการเคลื่อนไหว LiquidVR
ความล่าช้าระหว่างการเคลื่อนไหวของศีรษะของผู้เล่นและเวลาที่สร้างภาพอาจทำให้เกิดความล่าช้าซึ่งอาจทำให้เกิดอาการวิงเวียนศีรษะในเครื่องเล่นได้เนื่องจากการเคลื่อนไหวที่เห็นในช่องมองภาพไม่สอดคล้องกับการเคลื่อนไหวของผู้เล่น ผู้เล่นโดยการขยับศีรษะทั้งหมดเกิดจากความล่าช้าที่ CPU จะสร้างรายการหน้าจอและส่งไปยัง GPU
การประมาณค่าการเคลื่อนที่ใน LiquidVR จึงเป็นการทำนายว่าผู้ใช้จะขยับศีรษะไปในทิศทางใดและด้วยความเร็วเท่าใด วัตถุประสงค์นี้ไม่มีใครอื่นนอกจากเพื่อลดเวลาแฝงในการคำนวณตำแหน่งของหัวและองค์ประกอบอื่น ๆ ที่ถูกติดตามเพื่อลดความล่าช้าและหากสามารถยกเลิกได้ สาเหตุที่เราต้องการสิ่งนี้เนื่องจากวัตถุทั้งหมดในเฟรมต้องการจุดอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของวัตถุทั้งหมดกล่าวว่าจุดอ้างอิงมักเป็นกล้องที่ในความเป็นจริงเสมือนขึ้นอยู่กับตำแหน่งของศีรษะเสมอและในบางกรณี แม้แต่ตา
ในความเป็นจริงเสมือนมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่การเคลื่อนไหวของผู้ใช้จะต้องประสานกับการเคลื่อนไหวของโลกเสมือนจริงการเคลื่อนไหวแต่ละครั้งที่เขาหรือเธอทำจะต้องประสานกับส่วนที่เหลือของโลกเสมือนจริง เนื่องจากหากคนทั้งโลกไม่น่าเชื่อถือสำหรับผู้ที่ได้สัมผัสกับมันกระบวนการแสดงตนก็พังเช่นกันซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในความเป็นจริงเสมือน
