許多人認(rèn)為，HoloLens的推出，讓微軟跳過了“虛擬現(xiàn)實(shí)”(VR)，直接進(jìn)入了“混合現(xiàn)實(shí)”(MR)的世界，并把VR遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后，不再對其進(jìn)行任何關(guān)注。但事實(shí)上微軟的視線一直都沒有離開過這一領(lǐng)域，有時(shí)我們甚至能看到微軟也會在VR領(lǐng)域“橫插一腳”。比如去年微軟俄羅斯舉辦的黑客馬拉松開發(fā)大會，就是以VR為主題的開發(fā)大會。就在最近，微軟研究院又推出了一項(xiàng)新的技術(shù)，來幫助低配置手機(jī)流暢運(yùn)行VR應(yīng)用。
這項(xiàng)由微軟研究院開發(fā)的功能被稱為“Flashback”(閃回)。
“Flashback”項(xiàng)目的研究員Kevin Boos、David Chu和Eduardo Cuervo在相關(guān)的論文中首先論證了“Flashback”技術(shù)的必要性。文中指出，隨著VR設(shè)備的日益普及，高性能PC對VR的局限性也日益凸顯，而手機(jī)VR則因?yàn)樾阅�、價(jià)格、頭戴設(shè)備，手機(jī)散熱等方面的參差不齊而導(dǎo)致用戶體驗(yàn)上的千差萬別，而“閃回”技術(shù)就是為了讓低端配置的手機(jī)能夠更好的展示VR內(nèi)容，消除與高端手機(jī)之間的性能差而誕生的。
當(dāng)然了，由于這項(xiàng)技術(shù)是直接應(yīng)用于GPU和內(nèi)存的，所以不論高端手機(jī)用戶還是低端手機(jī)用戶，未來都可以享受到這項(xiàng)讓VR內(nèi)容運(yùn)行更流暢“黑科技”。
在介紹“Flashback”技術(shù)的機(jī)理之前，我們先來看看2015年動視出品的《使命召喚：尖峰戰(zhàn)爭》(Call of Duty: Advanced Warfare，CODAW)中使用的“著色器預(yù)載入”(Shader Preload)技術(shù)，以便于更理解微軟研究院的這一新技術(shù)。
著色器屬于渲染器的一種，負(fù)責(zé)相對高級的圖形與色彩變換。隨著硬件性能的提升，3D建模和貼圖水平，光照特效越來越高，渲染器在游戲開發(fā)占據(jù)著越來越重要的位置。但由于CODAW使用了相對老舊的改進(jìn)版IW引擎，在對高精度貼圖進(jìn)行渲染方面占用的資源相對偏高，因此著色器方面使用了預(yù)先載入技術(shù)以便提前將光照等渲染效果載入到地圖之中。
“Flashback”技術(shù)與在CODAW中使用的著色器預(yù)載入的相似之處是，兩者都希望通過預(yù)先加載一部分資源來節(jié)省硬件壓力，不同的是，“Flashback”技術(shù)還需要在不影響加載時(shí)間的同時(shí)，達(dá)到流暢顯示VR內(nèi)容的效果。因此在實(shí)現(xiàn)“Flashback”之前，還需要一些硬件方面的技術(shù)作為支撐。
這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)行過程是在占用一定存儲空間的狀態(tài)下，壓縮部分幀，讓GPU對其進(jìn)行快速處理之后進(jìn)行解壓縮，這種動作會在顯存、系統(tǒng)運(yùn)存和二級存儲(也就是手機(jī)的空余閃存)之間反復(fù)運(yùn)行，并會在VR內(nèi)容運(yùn)行之前預(yù)先載入部分內(nèi)容，并且，“Flashback”不僅僅用于靜幀，對動態(tài)內(nèi)容的支持也非常有效。
“Flashback”技術(shù)會將運(yùn)動物體的緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)造，包括該移動物體的運(yùn)動軌跡、位置和對玩家的相對距離會預(yù)先放入緩存。另外，不同于直接將嘲進(jìn)行緩存的靜態(tài)幀，這項(xiàng)技術(shù)只會對動態(tài)幀的物體框架進(jìn)行緩存，而靜態(tài)幀則會通過鑲嵌在每一幀中的深度像素元數(shù)據(jù)與動態(tài)幀相結(jié)合，形成真正的動態(tài)內(nèi)容。
研究人員使用的開發(fā)環(huán)境為Windows 10系統(tǒng)與支持VR(以及HoloLens)的新版Unity引擎，并且配備了Rift DK2這款HMD來進(jìn)行實(shí)際測試。但目前這項(xiàng)技術(shù)僅僅在低配置的PC上得到了實(shí)現(xiàn)，面對硬件性能尤其是GPU性能更孱弱的手機(jī)，研究員們?nèi)栽趯ふ腋玫膬?yōu)化方案。除此之外，研究人員需要攻克的難題就是不受限制的HMD系統(tǒng)對“Flashback”的要求。當(dāng)玩家的視角發(fā)生變化時(shí)，對硬件性能的要求更高。
不同于僅僅將物體與現(xiàn)實(shí)進(jìn)行結(jié)合的MR，VR則是在屏幕的另一側(cè)創(chuàng)造了一個(gè)全新的世界讓用戶去探索，因此相比之下，VR對硬件的要求會比MR高出許多�，F(xiàn)在我們能夠通過手機(jī)體驗(yàn)到VR內(nèi)容，但與有著高端硬件的Rift或者Vive相比，不論畫質(zhì)還是幀數(shù)上手機(jī)都難以滿足基本的要求。一些廠商從硬件出發(fā)，將高端硬件集成在HMD中，但這樣的做法是否可行，人體是否感覺舒適仍有待考察;而微軟的“Falshback”技術(shù)則是通過軟件優(yōu)化和對現(xiàn)有資源的利用讓用戶更好地使用手機(jī)來體驗(yàn)VR內(nèi)容。不論未來手機(jī)硬件會如何發(fā)展，但是就現(xiàn)在而言，“Flashback”都是一項(xiàng)值得期待的 技術(shù)。
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