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注視點(diǎn)渲染

（映維網(wǎng)Nweon?2022年07月07日）無線束縛的VR一體機(jī)已然是行業(yè)的主流方向。盡管索尼即將發(fā)售的PSVR?2依然需要通過數(shù)據(jù)線接入PS 5，但如果有關(guān)注這家公司的專利發(fā)明和論文研究，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)他們同樣在探索無線功能。

例如在6月23日公布的專利申請(qǐng)“Wireless head mounted display with differential rendering”中，索尼又介紹了一種支持差分渲染的無線頭顯。

為了支持無線頭顯提供高保真體驗(yàn)，高帶寬和穩(wěn)定連接十分必要。所以，索尼希望通過差分渲染來幫助實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)傳輸。簡單來說，索尼提出的“差分渲染”是指根據(jù)眼動(dòng)追蹤對(duì)視圖的不同區(qū)域進(jìn)行有差別的渲染，亦即行業(yè)常說的注視點(diǎn)渲染：系統(tǒng)可以只集中渲染用戶的注視點(diǎn)區(qū)域，并降低周邊區(qū)域的渲染性能，從而降低對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的要求。

注視點(diǎn)渲染又稱中央凹渲染。中央凹是指人類視網(wǎng)膜中心的一個(gè)小坑。人眼中心凹的分辨率最高，而我們外圍視覺在細(xì)節(jié)和顏色方面則較低，但對(duì)運(yùn)動(dòng)比較敏感。你可以將它想象成一臺(tái)相機(jī)搭載了一個(gè)只有數(shù)百萬像素的大型傳感器，而中間又嵌入了一個(gè)數(shù)千萬像素的小型傳感器。

實(shí)際上，你能夠以高分辨率感知世界的視覺區(qū)域比你想象中要?。簝H僅只有幾度而已。中央凹與其他區(qū)域之間的分辨力差異非常巨大，以至于沒有沒有中央凹，你甚至無法識(shí)別文字。

注視點(diǎn)渲染的目標(biāo)正是為了利用這一特點(diǎn)，只以高分辨率渲染中央凹位置，亦即人眼注視點(diǎn)區(qū)域，然后大幅降低外圍視覺的的場(chǎng)景復(fù)雜度。這樣做可允許我們將大部分處理能力集中在對(duì)細(xì)節(jié)貢獻(xiàn)最大的區(qū)域，同時(shí)在其他地方節(jié)省計(jì)算資源。

對(duì)于“Wireless head mounted display with differential rendering”這份發(fā)明，索尼就希望利用注視點(diǎn)渲染來幫助無線頭顯實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的圖像呈現(xiàn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，接收頭顯所在的交互式環(huán)境的捕獲圖像；接收至少一個(gè)慣性傳感器的慣性數(shù)據(jù)；分析捕獲的圖像和慣性數(shù)據(jù)以確定頭顯的當(dāng)前位置和預(yù)測(cè)的未來位置；使用頭顯的預(yù)測(cè)未來位置在朝向預(yù)測(cè)未來位置的方向調(diào)整RF收發(fā)器的波束形成方向。

接下來，追蹤頭顯用戶的注視點(diǎn)；生成描述用于虛擬環(huán)境視圖的圖像數(shù)據(jù)。然后，基于所述用戶的注視點(diǎn)追蹤數(shù)據(jù)對(duì)所述視圖的區(qū)域進(jìn)行差分渲染。

同時(shí)，可以生成描述來自所述虛擬環(huán)境的聲音的音頻數(shù)據(jù)，并使用調(diào)整后的波束形成方向，通過RF收發(fā)器將圖像數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)筋^顯。

索尼指出，通過與以更高的圖像質(zhì)量設(shè)置渲染用戶注視的視圖區(qū)域，以更低的圖像質(zhì)量設(shè)置渲染視圖的其他區(qū)域，這可以顯著減小圖像數(shù)據(jù)的大小。

值得一提的是，索尼曾在3月舉行的GDC 2022大會(huì)分享了注視點(diǎn)渲染的性能。其中，PSVR 2同時(shí)開啟注視點(diǎn)渲染和眼動(dòng)追蹤時(shí)可以將GPU幀時(shí)間提升3.6倍，而單獨(dú)使用注視點(diǎn)渲染時(shí)則提升2.5倍。對(duì)于這一點(diǎn)，一個(gè)解釋應(yīng)該是動(dòng)態(tài)注視點(diǎn)渲染和固定/靜態(tài)注視點(diǎn)渲染。前者基于眼動(dòng)追蹤獲取的用戶注視點(diǎn)動(dòng)態(tài)渲染中心視場(chǎng)，而后者全程將高分辨像素固定在眼睛紋理的中心。

相關(guān)專利：Sony Patent | Wireless head mounted display with differential rendering

名為“Wireless head mounted display with differential rendering”的專利申請(qǐng)是在2022年3月提交，并在日前由美國專利商標(biāo)局公布。

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