揭秘：高通骁龙黑科技如何玩转移动VR

　　说起虚拟现实（Virtual Real，VR），笔者曾体验过HTC VIVE，在耗费十分钟时间适应后就可以愉快玩耍了，但一个问题制约了游戏体验——烦人的连线，不轻的头盔拖着笨重的长线严重影响做动作，笔者甚至连蹲下射击都懒得做，别说跑动、跳跃和紧急闪避了，这让对FPS玩家而言原本驾轻就熟的僵尸射击游戏变成了僵尸塔防。“有无线VR该多好”，这就是笔者体验过 VIVE后的心声，也是移动领域与VR结合的价值所在，而高通（Qualcomm）骁龙处理器正有独门技巧让VR跨入移动领域。

　　玩转移动VR 骁龙有先天优势

　　在高通骁龙820处理器中Adreno 530 GPU、Hexagon 680 DSP以及Kryo CPU组成全新异构计算“铁三角”，在此基础高通加入了Qualcomm Symphony System Manager，以协调三者分工。这意味着当正确的处理器在处理对应的任务时，或正确的处理器通过适当的组合方式来处理对应的任务时，甚至可以实现更高系统性能，也更加省电。最重要的是，实现该特性无需安装特殊软件，全部可以依靠底层硬件自动完成。在此不妨将骁龙820称之为“异构运算乐团”，虚拟现实浸入式体验就是这个乐团合奏的华彩。

　　过去，许多人在争论是否有必要在移动端采用2K分辨率。然而进入了VR时代，眼睛距离屏幕从数米、数十厘米缩短到只有近视眼镜的距离。在眼睛距离屏幕只有1至2厘米的时候，莫说2K分辨率是否有必要，4K显示变得至关重要。为了保证运动画面流畅，在电视上了往往采用了专用集成电路进行MEMC（运动补偿），以提高画面帧速、刷新率。而骁龙820上仅需凭借Adreno 530 GPU高性能，即可实现4K下的高帧率插入，保证画面流畅。另外Adreno 530 VPU和DPU带来的图像增强技术在VR体验中得到发挥，通过降噪、分辨率插值、HDR处理等算法改善画质，不怕消费者拿着高倍放大镜观察图像了。

　　（没有4K显示的VR体验如左图所示，像素大作战）

　　（VR体验中运动显示也是一问题，相信没人愿意观看左图的画面））

　　（Adreno 530 VPU和DPU对面面进行HDR处理、降噪）

　　玩过相机的都知道变形失真（畸变）和色散是大敌，在VR中则更加突出，因为VR需要360度3D环视，至少是左右眼两个画面的拼合，畸变越大失真就越大，而色散则会大幅影响清晰度，在骁龙处理器的畸变修正功能和色散补偿（由Adreno 530 GPU实现）功能的双重优化下可以改善移动VR的画质。

　　仅有漂亮图像是不够的，VR体验需要使感官步调一致，这正是骁龙820异构运算乐团的实力体现。Qualcomm Immersive Audio技术能够提供完全清晰的、让人感觉身临其境的音效，而带有Hexagon矢量扩展（HVX）的Qualcomm Hexagon 680 数字信号处理器（DSP）采用的传感器处理，与Adreno 530 GPU的虚拟渲染必须协同工作，音效、图传、传感器并行才能让使用者感觉自己环顾于一个VR世界中。

　　另外，移动VR对无线数据传输是严苛的考验，相对单纯的4K视频，移动VR需要传输360度的视觉信息，这对网络带宽提出了相当高的要求。在过去玩网游的时候时延（ping）是游戏体验的核心，在体验VR/AR应用时感觉不适主要也是因为时延，可靠的高速数据传输才是真理，想想VIVE那粗壮的连线，不就是为了可靠高速并且低时延传输数据么？

　　这恰恰是骁龙处理器的拿手好戏，相对于竞争对手仅在旗舰移动处理器实现了802.11ac标准WiFi，并且不支持MU-MIMO技术，高通从骁龙 820开始就支持802.11ad标准WiFi。在以往WiFi运行在2.4GHz与5GHz频段之上，而802.11ad采用了高频载波的60GHz频段，除了带来7Gbps高带宽以满足VR庞大的传输带宽要求之外，还能有效降低延迟，骁龙820采用802.11ad传输VR内容时时延仅为20毫秒甚至缩短到10毫秒。这意味着当用户带上骁龙820支持头戴式VR设备或是手机等独立装置时，就能享受到与有线HTC VIVE相似的VR体验。

　　不在规格表之上的骁龙黑科技

　　在实现VR技术时最大挑战之一是减少输入动作（头部转动）与屏幕更新显示（从刷新的屏幕发出的光线）之间的时间，也就是moTIon-to- photon（MTP）时延。简单的说，传统VR体验时，眩晕感比在摇晃的公交车上看手机还严重得多，随着你的头部转动甚至只是随便走走，都可能就产生被晃晕的感觉。

　　所以设备减少MTP时延是在用户移动保持虚拟世界稳定的关键。研究表明，虚拟现实中良好的用户体验需要大约20毫秒或更低的MTP时延。在刷新显示屏之前需要很多处理步骤：综合各种惯性传感器和视觉传感器进行传感器融合、视图生成、渲染/解码和图像校正进行取样，最后才是刷新显示屏，鉴于60hz显示设备本身就有17毫秒作于的时延，因此这些操作必须高速完成。

　　骁龙820 就是可以满足这一要求的SoC，其异构运算设计可以实现点对点连接，减少单个任务处理的时延，同时并行尽量多的任务得以最大限度减少MTP时延，让软件、传感器和显示屏在一起和谐运作，具有独特的优势以支持出众的移动虚拟现实体验。此外，高通早已实现了传感器接口统一与管理，利于快速反馈数据到SoC各个子处理器当中。

　　骁龙 VR SDK已经上路 谷歌Daydream钦定平台

　　虚拟现实平台的一个关键部分是软件和工具，Qualcomm Technologies 已经公布了基于骁龙820的骁龙VR SDK，骁龙VR SDK将首次支持多项针对最佳VR用户体验的、至关重要的新技术。它们包括：DSP传感器融合、快速光子移动、支持镜头校正的立体渲染、VR图层以及功耗管理。

　　其中DSP传感器融合利用骁龙820中包含的全套技术，该SDK让开发者能够通过骁龙传感器内核，轻松获取来自高频陀螺仪和加速计的感应数据，并利用 Hexagon 680 DSP进行预测性的头部位置处理，打造具备更佳响应性的沉浸式体验。快速光子移动针对MTP时延的降低，通过异步时间扭曲及单显示缓存，提供快速的3D画面渲染，能够减少高达50%的延迟。

　　开发包的诞生意味着移动VR开发者不需要考虑更多复杂的技术问题，专注内容有利于整个行业的发展。谷歌在Google I/O大会上公布了Daydream虚拟现实平台，这是搭建在Android N基础之上的高性能移动虚拟现实平台，很可能会成为世界上最大的虚拟现实平台， Daydream智能手机将搭载骁龙处理器。骁龙VR SDK就是对Daydream的补充，可使各OEM厂商利用骁龙异构计算和传感器引擎的一流虚拟现实体验能力，进一步优化虚拟现实体验。

　　结语

　　移动VR已经上路，高通和谷歌已经为开发者、厂商准备软硬件好了，相信下一个移动VR体验不会仅仅出现在产品发布会上，而是走进消费者当中，而且它将不是一个简单粗暴的智能手机套VR盒子产品。