【侃侃云VR】云VR游戏
【摘要】 云VR游戏演进及对应技术探讨。
强交互类云VR业务以VR游戏、VR社交等为代表,具有更强的沉浸感。从长远看,VR业务都会向强交互发展。强交互云VR采用实时云渲染方案,将本地复杂的计算、渲染移至云端,使得VR终端更轻便、成本更低。
本文以VR游戏为例,简单了解下当前VR游戏的问题以及可应用的技术。
现状
VR游戏是360度全方位全身心的沉浸式体验的一种形态,需要借助承包人们感知的外部设备达成虚拟世界的表现效果。我们知道当前有PC VR和移动VR,这两种形式的区别有:
l PC VR:知名产品较多,游戏过程的体验流畅感较好,画面特效处理较丰富。但是PC VR设备繁多、固定,使得玩家不得不被圈地玩耍。
l 移动VR:以小游戏居多,部分VR产品的画面颗粒感还是存在的,游戏过程的延迟性和眩晕感也比较明显。但是移动VR凭借其便携性,使得用户愿意在各个场合利用VR体验产品。
移动VR高移动性低体验,PC VR高体验低移动性,两者不可兼得。因此,当下如何同时支持高体验和高移动性,是VR游戏面临的挑战。
云VR游戏技术演进
我们先通过一张图简单了解下云视频和云游戏的传输架构。
两者的区别:
l 云游戏互动性强;云视频多是被动模式。
l 云游戏要求时延低,不能缓存,Buffering 0 容忍,且避免引起丢包和重传;云视频是可以缓存的,可以利用CDN提升规模分发效率。
业界主流云游戏的技术:
1. 运算在云端,端侧需要较强的GPU渲染能力。
2. 运算和渲染完全在云端,端侧GPU要求较低。
From:ETSI TR 102 794 V1.1.1 (2010-12) Media Content Distribution (MCD); 3D Gaming Graphics Delivery Overview
目前华为采用的是第二种技术。
而纵观普通云游戏和云VR游戏,我们会发现,云VR游戏左右眼都有图像,终端播放会形成3D效果,同时它对时延敏感度更高、处理数据量更大、处理数据流程更复杂,近眼演示对质量稳定性要求也更严格。而且,云VR游戏流水线环节多,持续提供大范围的高体验的实时云渲染服务,pipeline长,涉及使用的资源种类多,如何保持时延稳定可控,确保每16.6/11.1nms都有新的图像用于显示,是极大的技术挑战。
华为在云VR游戏保证稳定时延方面的实践如下图所示。
并行低时延、自适应算法的合理应用:
l 游戏渲染自适应算法:适应游戏内容、当前硬件算力、网络环境,控制游戏出图分辨率。
l 编码参数自适应算法:适应传输图像分辨率、当前网络环境,平衡码率与画质。
l 高效渲染算法:基于底层OpenGL ES引擎,最小化端侧渲染流程,提升渲染效率。
l 运动预测算法:预测头显姿态以减小ATW显示黑边,预测手柄轨迹以降低响应延迟。
l 清晰度优化算法:按区域设置不同像素密度,以较低分辨率保持中心区域较高清晰度。
l 远程VSync算法:同步端侧VSync信号,避免无效帧渲染、编码、传输与解码。
l 并行低时延算法:渲染、编码并行;单画面多Slice编码并行;基于UDP和应用反馈机制传输;基于反馈机制实时调整编码参数;降低E2E时延。
最终在华为实验室测试结果,E2E时延30ms,采用5G网络的话,网络时延小于10ms。
HDC大会预约
基于新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控形势,原计划于2月11-12日在深圳召开的华为开发者大会2020(Cloud),将延期至2020年3月27-28日以网上直播的方式呈现,敬请期待。
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