编辑/VR陀螺 sun

虽然显示器的分辨率在不断提高，但是这些显示器的图形处理能力并没有以同样的速度增长。foveated渲染，一种通常被认为是让VR头显更加身临其境的技术。这个想法本身是很好理解的。跟踪用户的眼球运动，只把高清的最中心区域渲染到眼睛上，忽略其他周边的部分，这是该个阶段还没有完全解决的问题。为此，Google软件工程师经理Behnam Bastani和Daydream软件工程师Eric Turner最近公布了 AR / VR新兴的渲染流水线中的一些技术概况。以下是简化技术版本：

通过他们的研究，Bastani和Turner表示，当前在增强现实技术中，处理中心渲染的限制是内容创建，数据传输，延迟以及与真实世界对象的交互。为了解决这些问题，Bastani和Turner概述了新流水线中的三个主要研究领域：以减少每像素的计算量的中心渲染，以减少视觉伪影的中心图像处理，通过降低每像素传输的位数来处理延迟。

将帧分成几个离散的空间分辨率区域的传统技术倾向于在较低分辨率的内容区域中引起明显的伪像，例如混叠。可以预见的是，这会破坏整体的预期效果。

相位对齐的转换

在相位对齐渲染中，研究人员通过将视锥体（场景的几何形状的一部分）与世界（例如，始终面向北，东，南等）对齐，而不是按惯例通过当前帧的头部旋转来减少伪像。

然后进行上采样，重新投射到显示屏以替换用户的头部旋转，根据他们的研究，该举措减少了闪烁。你可以看到右侧面板中仍然存在一些锯齿现象，但是对比左侧更加波涛汹涌的传统场景不会那么突出和“慢”。

研究人员说，这种方法比传统方法计算起来更昂贵，因为它需要两次光栅化过程，或是为显示屏画图，但是它可以通过以较低的质量渲染低视力区域来获得“净节省”。不利的一面是，它仍然在高低敏感区域之间产生明显的界限，这可能是显而易见的。

保形渲染

由于人眼的特点是从低到高的平滑过渡，您可以利用这一点尝试在最终图像中准确地匹配。

据说与其他技术相比，这样做可以减少计算像素的总数量，同时防止用户在高敏锐度区域和低敏感度区域之间看到清晰的分界线。Bastani 和Turner 表示，该优点在于能在保持相同的质量水平下更加节省。

与相位对齐渲染不同，保形渲染只需要一次光栅化。与相位对齐相比，保形渲染的缺点是混叠伪像在外围仍然闪烁，这对于需要高视觉保真度的应用来说可能不是很好。

您可以在右侧看到适形渲染，其内容与眼睛的视觉感知和HMD镜头特征相匹配。左边显示的是飞机的简单的渲染比较。两种方法都使用相同数量的总像素。

Foveated图像处理

渲染之后，在将AR / VR内容放在眼前时，最后要做的一些事情包括图像处理步骤，如局部色调映射，镜头畸变校正或照明混合。

通过在放大之前对内容进行镜头失真校正，可以获得显著的节省且不会出现额外的可感知的伪像。下面，您可以看到，虽然提出的版本在合并低视力和高视力图像之前有了额外的步骤，但是由于效率更高，整体工作量会更少。

传动

由于Google非常专注于移动VR / AR应用，因此节省电量也是的一个重要问题。研究人员表示，“视网膜中央凹的传输”将通过传输显示器所需的最少数量的数据来节省功率和带宽。

通过将较为简单的工作放大和合并到显示器一侧，并仅传输渲染的内容本身，可以节省电力。据报道，如果中央凹区域与眼动追踪一起移动，复杂性就会增加。由于在移动系统单芯片（SoC）和显示器之间使用的压缩不是为视网膜中央凹的内容而设计的，所以可能会增加时间效应。

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