Facebook最新AR/VR专利希望解决用户视角突然变化导致的渲染延迟
当出现头部运动时,系统需要快速修改场景的视图
(映维网 2021年04月02日)困扰着AR/VR/MR技术的一个问题是,用户视角的突然变化会导致数字对象的渲染出现延迟。每次头部移动都可能会稍微改变用户对场景的视角。头部运动的幅度可能很小,但零星分散,难以预测。对于这种情况,系统需要快速修改场景的视图。否则,产生的延迟可能会导致不适的用户体验。
重新渲染整个视图以说明视角变化可能是一种资源密集型计算,并且可能只是以相对低的帧速率(如60hz)实现。
一种解决方案涉及生成和处理表示场景中对象的“Surface曲面”。在特定实施例中,图形应用可以构建Scene Graph场景图,并与给定的视图位置和时间点一起使用,以生成要由GPU渲染的原语。Scene Graph可以定义场景对象之间的逻辑和/或空间关系。在特定实施例中,Warp引擎可以生成和存储完整应用Scene Graph的简化形式。简化Scene Graph可用于指定Surface曲面之间的逻辑和/或空间关系。存储Scene Graph允许Warp引擎将场景渲染到多个显示帧,调整当前视点的每个元素(如头部位置)、当前对象位置(如它们可能会相对移动)等等。

另外,基于Scene Graph,Warp引擎可以调整显示子系统带来的几何与颜色失真,然后再将对象合成在一起以生成帧。存储Scene Graph允许Warp引擎以所需的高帧速率近似执行完整渲染的结果,同时实际以显著更低的速率运行GPU。
一个Surface曲面可以对应于一个或多个对象。由于视角透视变化,对象作为一个单元会一起移动/平移、倾斜、缩放、扭曲或以其他方式出现变化。计算系统不必重新渲染整个视图,只需从改变的视角透视中对Surface曲面重新采样,就可以近似地得到相应的外观。
这种方法可能是一种有效的快捷方式,并且可以显著减少所需的处理,以确保视图能够足够快地更新,从而减少延迟。与重新渲染整个视图不同,重新采样曲面可能足够有效,允许头显的计算系统在相对有限的处理能力内和时间内修改视图。
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