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英伟达眼动追踪技术会触发VR大革命

2016-07-22 17:46 · 稿源:黑匣网的网站
最先被达芬奇观察到的现象,现在被用于让虚拟图像更逼真。

看着墙上的钟,你目光的集中点应该落在焦点上,此时,钟周围的场景模糊了,似乎你的大脑正在对环境做速写,或者用计算机图形术语讲,正在渲染场景的低分辨率版本。

英伟达把相同的技巧应用到VR渲染,它可以帮助强化虚拟世界的现实感。将图形渲染能力集中到更小区域,人眼看到的图像更清晰。

达芬奇是第一个留意到这个视觉现象的人,叫中央窝视觉(用眼睛中央窝的视网膜区注视物体所产生的视觉)。过去几个月,David Luebke和英伟达其他四位研究员一直在尝试将该原理挪到VR中来,只渲染玩家注视的特定区域,剩下的场景分辨率则低得多。

这个虚拟场景就是用英伟达中央窝视觉处理,跟踪用户目光焦点,模糊周围场景。

当使用英伟达系统的玩家聚焦场景中的新区域时,眼动追踪软件也会跟着转移渲染中心。为了在90帧速率(用户感觉恶心之前可接受的最低帧速率)的VR中渲染一个完整场景,四百万像素必须每秒渲染近一百次。但是如果只渲染玩家的视线区域,就能省下巨大的计算机能耗。

这个原理在VR研究中不是什么新鲜事。其实,背靠Kickstarter的Fove头 显就用了相似的系统。Luebke过去15年都在研究这个领域,开始是弗吉尼亚教授,现在是英伟达专家。然而,以前眼动追踪技术很难跟上人类眼球的超快运 动,导致用户从场景左边切换到右边时,出现恶心的延时效应。SensoMotoric Instruments(SMI)新的眼动追踪技术兼顾精确度和低延迟。

即便用上SMI的技术,英伟达团队还需要花大量时间计算,在观众注意到之前,周边分辨率到底能低到多少。“余光很擅长探测小而快的动作,用来帮我们看到树丛中的老虎。”Luebke说。

这样的话,任何闪过的图像劣化都会打扰用户。同样,如果周边变得太模糊,可能会创造隧道视觉效果,观众就好像是通过一对望远镜观看。

为了解决这个问题,英伟达研究人员发现,如果他们降低分辨率的同时增加对比度,人类大脑就完全上当了。

不过英伟达并没有生产推动该技术的产品。这家为许多VR公司提供硬件和软件的公司,希望它的发现将鼓励各大头显厂商在未来的头显中集成眼动追踪。

这项技术不太可能出现在VR之外——比如笔记本电脑中——因为眼动追踪器离人脸越远,效用就越差。相比之下,VR中追踪器离人眼才几厘米,两者是理想的配对。该技术有可能影响公司未来的显卡,让开发者优先进行具体像素的计算处理,改进渲染算法。

本文来源:MIT,黑匣网编译。

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