為了玩VR，我到底需不需要一張好顯卡？
一直以來，我都是一個(gè)非常喜歡游戲的人，起初我對(duì)于宅男們熱衷的動(dòng)漫、二次元什么的并不感冒，后來一個(gè)朋友跟我說：“你不是喜歡玩游戲么？去看看《刀劍神域》，絕對(duì)適合你?！北е囈辉嚨膽B(tài)度看了一集，從此一發(fā)不可收拾，成為了一個(gè)忠實(shí)的刀劍粉絲。動(dòng)漫的劇情也非常簡(jiǎn)單，就是主人公們?yōu)榱嗽跓o(wú)法退出的虛擬游戲世界生存而戰(zhàn)斗的故事。主人公們使用的游戲設(shè)備就是VR（英文Virtual Reality的縮寫），也就是虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。
當(dāng)時(shí)的我還在讀高中，以為這樣的科技只存在于小說和動(dòng)漫這樣的虛幻世界，直到后來步入大學(xué)，我才知道，其實(shí)作為消費(fèi)者的我們，已經(jīng)可以使用這樣的先進(jìn)科技了。雖然現(xiàn)在VR的概念大家基本都清楚了，但我這里還是簡(jiǎn)單的說明一下，現(xiàn)在的VR設(shè)備本質(zhì)上是一個(gè)頭戴式的顯示器，通過兩只眼不同的視覺角度，使得立體的圖像如同直接呈現(xiàn)在我們的眼前，形成一種虛擬現(xiàn)實(shí)的效果，與《刀劍神域》動(dòng)漫中的“完全潛入式虛擬現(xiàn)實(shí)不同”，現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)還僅僅是圖像顯示、聲音效果和運(yùn)動(dòng)捕捉（目前觸覺手套還處于原型狀態(tài)，味覺、嗅覺模擬這樣的功能目前還沒有聽說過），做不到動(dòng)漫中的“意識(shí)模擬”。
而VR的用途其實(shí)也不僅僅是游戲，比如飛行員進(jìn)行虛擬飛行訓(xùn)練、醫(yī)生進(jìn)行模擬手術(shù)等等應(yīng)用也是VR所能帶來的改變。不過目前階段，絕大多數(shù)面向消費(fèi)者的VR設(shè)備都是為VR游戲設(shè)計(jì)的。而且，現(xiàn)在已經(jīng)有相當(dāng)多的VR游戲內(nèi)容可以供玩家們選擇了，僅在Steam平臺(tái)上就提供有50幾款VR游戲，在PS4等其他游戲主機(jī)平臺(tái)上就更多了。
既然不缺游戲這樣的軟件，那么，我們需要什么樣的硬件才能順暢地游玩VR游戲呢？首當(dāng)其沖的自然就是VR設(shè)備了。我們現(xiàn)在所見到的VR設(shè)備大致能夠分為三種：
第一種雖然名叫“VR”但實(shí)際上有很大的不同，這種產(chǎn)品往往是將智能手機(jī)放置在前部的裝置槽中，通過兩個(gè)鏡片偏光形成一種3D感，其本質(zhì)更近似于我們平常在電影院看3D電影時(shí)所用的3D眼鏡。這就使得這款產(chǎn)品其實(shí)更多的用途是用來觀賞影視資源，形成一種“一人包場(chǎng)IMAX影院”的感覺，并不是“虛擬現(xiàn)實(shí)”。這種設(shè)備也相當(dāng)廉價(jià)，甚至幾十元都能夠買到。
第二種則是后來出現(xiàn)的VR一體機(jī)，這類產(chǎn)品現(xiàn)在也有不小的受眾，一般來說設(shè)備會(huì)擁有內(nèi)置存儲(chǔ)，采用基于安卓的操作系統(tǒng)，會(huì)有預(yù)裝的VR內(nèi)容，比如播放器、游戲等等。雖然內(nèi)置的游戲確實(shí)已經(jīng)是VR，但這類設(shè)備同樣也有很大的不足。不足之處主要在于“性能”，由于這類設(shè)備多采用ARM架構(gòu)SoC驅(qū)動(dòng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)較高的分辨率和刷新率，目前比較優(yōu)秀的產(chǎn)品僅能夠?qū)崿F(xiàn)2K分辨率72Hz刷新率，內(nèi)置的游戲內(nèi)容往往也相對(duì)簡(jiǎn)單，游戲性不足。
第三種就是HTC VIVE、PS VR這樣的設(shè)備了，這些設(shè)備擁有優(yōu)秀的畫面表現(xiàn)力，一般都擁有UHD 4K分辨率，同時(shí)在顯示刷新率上基本都達(dá)到了90Hz，甚至120Hz，并且這些設(shè)備往往可以配置一些額外的組件，能夠?qū)崿F(xiàn)諸如運(yùn)動(dòng)追蹤、手勢(shì)控制這樣的操作。不過這類產(chǎn)品同樣也有不足，首先是它并不像VR一體機(jī)那樣內(nèi)置VR內(nèi)容，而是需要通過HDMI這類的線材連接到游戲主機(jī)或PC才能顯示，玩家的活動(dòng)范圍和角度往往會(huì)受到線材長(zhǎng)度的制約；其次就是成本，目前較新的這類設(shè)備價(jià)格往往都接近3000元，如果再加上一些控制器、運(yùn)動(dòng)追蹤組件，價(jià)格更高。
我們這里主要探討的就是第三類VR設(shè)備，這些設(shè)備還是依賴PC或者游戲主機(jī)這樣的平臺(tái)運(yùn)行的，因此，必然會(huì)由硬盤和內(nèi)存負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信、CPU處理邏輯計(jì)算，而顯卡則負(fù)責(zé)圖形處理和圖像輸送。我們上面也說過了，目前VR設(shè)備的本質(zhì)，其實(shí)就是一個(gè)立體顯示器，如果將VR游戲的畫面顯示在普通的電腦顯示器上，其實(shí)與普通游戲也沒有區(qū)別。
但是VR游戲就真的沒有更高的硬件需要了么？其實(shí)不是，傳統(tǒng)的電腦顯示器圖像都是平面顯示在一塊屏幕上的，顯卡GPU需要處理的圖像信息就多是平面的，不過VR不同，由于VR是籠罩在眼部使用的，因此相當(dāng)于是兩個(gè)同樣分辨率的顯示屏，并且兩個(gè)顯示器所顯示的都是3D圖形，對(duì)于顯卡的資源占用就更加嚴(yán)重了。此外，人雙眼看到同一個(gè)物體的角度是不同的，因此對(duì)于VR而言，兩個(gè)顯示屏所顯示的畫面是有偏差的，這樣才能夠讓人眼看到的畫面是完整沒有錯(cuò)位的，而這樣的計(jì)算壓力肯定不會(huì)由VR來進(jìn)行，而是又一次落到了顯卡上。因此顯卡的優(yōu)秀與否，對(duì)于能否游玩VR游戲真的十分重要。
解決了能不能玩的問題，再來看看能不能玩好。很多玩家都了解甚至體驗(yàn)過“3D游戲眩暈癥”，這種病癥多數(shù)是因?yàn)槿梭w對(duì)于空間定位障礙而產(chǎn)生的一種運(yùn)動(dòng)性或位置性錯(cuò)覺，在玩家游玩一些擬真度較高的游戲時(shí)比較常見。簡(jiǎn)單點(diǎn)來說，就是人有兩套運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)，一套就是視覺，另一套是人體的平衡感受器官，當(dāng)我們?cè)谟螒蛑羞M(jìn)行了劇烈的畫面運(yùn)動(dòng)后，視覺感知我們進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)，而平衡感受器官?zèng)]有，兩者傳遞給大腦的運(yùn)動(dòng)信息發(fā)生了沖突，就會(huì)出現(xiàn)眩暈這樣的表現(xiàn)。（平時(shí)我們?cè)谄嚴(yán)锿媸謾C(jī)會(huì)頭暈也是差不多的道理）。
“3D游戲眩暈癥”的問題在VR游戲中更加明顯，因?yàn)槲覀兊囊曈X更加集中，而我們的操作也都是通過控制器來完成的。為了能夠讓更多玩家都能夠體驗(yàn)到VR游戲，多數(shù)VR設(shè)備的廠商會(huì)選擇增強(qiáng)刷新率來“欺騙”大腦，因?yàn)楦咚⑿侣实漠嬅娓悠交鲿?，能夠讓大腦感覺相對(duì)地穩(wěn)定。不過就和普通電腦顯示器一樣，僅僅VR顯示的刷新率提升還不夠，游戲中要能夠達(dá)到相應(yīng)的幀數(shù)，高刷新率才有意義，否則即便是120Hz的高刷新率屏幕，游戲運(yùn)行僅能夠穩(wěn)定在50FPS，那么實(shí)際顯示的效果也僅有50Hz，而想要提升游戲幀數(shù)，除了解決因網(wǎng)絡(luò)丟包等問題出現(xiàn)的延遲，升級(jí)顯卡帶來的提升會(huì)更明顯。
在2015年的時(shí)候，就有第一批VR設(shè)備發(fā)布了，不過非常可惜的是，當(dāng)年絕大多數(shù)“卡皇”都只能體驗(yàn)最低畫質(zhì)。在隨后的2016年，NVIDIA推出了全新的Pascal帕斯卡架構(gòu)GPU，GTX 10系顯卡的到來也使得VR終于成為一個(gè)并非僅有極少數(shù)最高端玩家才能夠體驗(yàn)的產(chǎn)品。其中有一點(diǎn)非常重要，就是在GTX 1080上的顯卡中選用了GDDR5X顯存，大大提升了顯存帶寬，對(duì)比此前的GDDR5顯存，GDDR5X顯存擁有16bit的預(yù)取技術(shù)，同時(shí)帶寬和傳輸速度也更加高，高帶寬可以保證GPU的高渲染速度不會(huì)被拖累。而現(xiàn)在隨著NVIDIA推出了更新的Turing架構(gòu)GPU，不僅僅帶來了更多的CUDA核心和光柵單元等對(duì)于顯卡渲染有所助益的要素，同時(shí)顯存也開始使用GDDR6，GDDR6顯存對(duì)比此前所有顯存都有一個(gè)優(yōu)勢(shì)——雙通道讀寫，同時(shí)GDDR6顯存的速度最高可達(dá)16Gbps，顯存位寬也更加大，因此帶寬更加充裕?？赡芪疑厦嬲f的都太晦澀了，簡(jiǎn)單點(diǎn)說，更高的顯存帶寬會(huì)讓GPU的工作更加有效，可以實(shí)現(xiàn)高清游戲更高幀率、同幀率情況下可以調(diào)高清晰度。
此外，VR的便攜性一直受到線材的制約，即便是配置了運(yùn)動(dòng)捕捉組件這樣的設(shè)備，玩家的實(shí)際活動(dòng)空間還是要受到空間和線材長(zhǎng)度的制約。在現(xiàn)有的技術(shù)還無(wú)法做到無(wú)線傳輸高清視頻信號(hào)的現(xiàn)在，類似索泰的VR GO這樣的產(chǎn)品也能將VR從線材的束縛中解脫出來，索泰VR GO采用了背包式電腦的方式，讓玩家與高性能PC“合體”，配合VR設(shè)備就能夠?qū)崿F(xiàn)不受束縛的游玩。同時(shí)采用了高端的硬件設(shè)備，保證VR游戲的高幀率，很大程度上也能緩解“3D游戲眩暈癥”，讓更多的人都能夠享受到無(wú)線制的VR樂趣。
總的來說，顯卡的提升，對(duì)于VR游戲的體驗(yàn)會(huì)有非常大的助力，現(xiàn)在GTX 16 Super系顯卡也已經(jīng)到來，選用的GDDR6顯存將顯卡的實(shí)力提升了很多，今后可能會(huì)有越來越多的中端甚至入門級(jí)顯卡也能夠暢玩VR，而高端顯卡則會(huì)以更高的幀數(shù)和清晰的畫質(zhì)滿足更高的要求。即便伴隨著5G等新傳輸技術(shù)的到來，VR可能會(huì)擺脫繁雜的布線問題，但是顯卡在VR使用中所充當(dāng)?shù)淖饔檬遣豢扇〈模窈骎R產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然也會(huì)推動(dòng)顯卡產(chǎn)品的升級(jí)，對(duì)于兩個(gè)行業(yè)都是雙贏的局面。
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