Hypereal Pano VR頭顯試用記

前不久收到了一個Hypereal出的Pano VR頭顯和控制器。驚喜之餘，打算從圖形從業人員和開發者的角度，分享一下Pano的使用體驗。另外，最近Pano正在大促，原價3299，現在全套2699，2699，2699，走過路過不要錯過！

開箱

主要設備是一個頭顯，一個追蹤攝像頭，和一個遊戲手柄。額外設備是兩個稱為Sens的手持控制器，以及它的追蹤攝像頭。大部分遊戲都是設計為通過Sens來操作的，所以整個套餐一起使用，效果更佳。

下面開始開箱了。包裝很精緻，各種線都仔細捆好收納。手柄的接收器在電池倉里。

拿出來是這樣的，頭顯、攝像頭、手柄、控制器。

組成

頭顯的部分，頭帶是硬質的環，按下按鈕可以拉開，戴上後自動收緊。還可以通過旋鈕微調。戴上Pano後，更像是放在頭上的感覺。沒有Oculus DK1和Vive那樣軟質鬆緊帶產生的束縛感，也不需要那條從頭頂經過的鬆緊帶。

頭顯底部的按鈕可以調節屏幕到眼睛的距離，不同視力的人可以通過這個調整顯示焦距。默認情況下，感覺重心靠後，或者說靠臉的位置。不會覺得設備在往下墜。往外拉出一些的話，中心會略微前移。頭顯周圍一圈橡膠的部分會盡量保證封閉，減少漏光的現象。

頭顯正面比較平滑，應該是隱藏了一些紅外追蹤點。沒有前置攝像頭，安全區域是在設置的時候通過追蹤攝像頭劃分出來。後面會提到。

頭顯和主機通過HDMI和USB 2.0連接。主機的視頻和音頻通過HDMI輸出給頭顯，USB把頭顯的感應器信息傳給主機。

頭顯上還有一個耳機插口，可以從這裡把音頻信號接到耳機。別忘了HDMI是視頻音頻都傳的。

手柄的結構類似Xbox的，表面是半透明材料，可以看到內部的電路。

Sens上雖然沒有標左右手，但扳機的位置決定了，如果拿錯的話第一時間就能知道。即便帶著頭顯，靠觸覺也能摸出來。

追蹤攝像頭是USB 3.0的。所以要求主機能提供兩個USB 3。

從硬體規格看，Pano也做到了2160x1200，刷新率90Hz。對主機的硬體要求略低於其他家，只要i3 + NV GTX 960。

使用

Hypereal有自己的應用商店，裡面提供了一些支持VR的遊戲和軟體。因為這個頭顯也支持標準的Steam VR，在設置上打開就能用Steam里有的VR遊戲。

設備設置和其他有追蹤攝像頭的系統一樣，對位置和角度有一定要求的。首先，兩個追蹤攝像頭需要擺在間隔一米的地方；其次，它們需要能看到整個安全區域。設置中最重要的一步是把控制器放在耳朵的部位，追蹤到以後再伸直手臂對著屏幕的方向，再次追蹤。如果這步中任何一點失敗了，就得再做一次。所以最容易避免這個麻煩的布局是，攝像頭放在電腦桌上，電腦桌前方留出一片空地作為安全區域。

完成定位之後，需要用控制器畫出安全區域。能連成完整的輪廓之後，就算框出安全區域了。帶上頭顯後，可以看到一個虛擬的線框牆，圍繞著安全區域。平常看不到，但接近的話就會立刻顯示出來。

設置都完成之後，就可以在系統里看到每一個組件是否連接正常。

在帶上頭顯的時候，我發現在頭顯內有個感應器會開啟，檢測你是否帶著。

經過了這些設置之後，終於可以開始玩遊戲了！總的來說，VR的體驗符合預期。我之前用過Oculus DK1和HTC Vive。Oculus DK1的解析度只有1280x800，單屏。有效像素其實挺少的，可以很明顯看到像素之間的間隔。60Hz的刷新率，決定了在快速運動頭部的時候，有感覺得到的滯後感。再加上DK1是用普通的凸透鏡聚焦。對於不同近視鏡度數，得換不同的鏡片。戴著眼鏡用又會很擠。Pano在這方面和Vive相同，2K的解析度，看不到像素點。雖然我的顯卡只有GTX 960，剛好趕上最低要求，90Hz的刷新率還是可以做到的。在運動中不會出現明顯的延遲，戴了半小時也沒出現眩暈的感覺。再加上用菲涅爾透鏡聚焦，重量和厚度都大幅度降低了。最贊的是那個一鍵距離調節的機制，讓我戴著眼鏡也不妨礙使用。

菲涅爾透鏡 VS 凸透鏡

我今天玩的是從Hypereal的應用商店能下到的一些免費遊戲。首先是TowerVR，一個塔防遊戲。用控制器建防禦，操縱英雄。

CastBox是個3D創作工具。通過控制器在空間內建模、選擇材質、選擇顏色。還有很多的預製的模板，讓用戶直接擺放。

Fist of Physics，和機器人拳擊。

就在這時候，慘劇發生了。我的一個直拳打到了顯示器的一角。當時就裂了一塊。幾個小時後壞塊就擴散到整個顯示屏了。所以大家玩VR要小心，在安全區域之外也要留出足夠的空間。

除了運行VR程序之外，還可以用一個叫Skybox的播放器播放全景視頻、立體視頻、在家看IMAX等。本來我還打算自己寫一個用頭顯播放立體視頻的程序，結果果然已經有人做了。

還有一個有意思的程序叫Hyper/Scope，可以把桌面投射到虛擬的超級大屏幕。這麼一來，傳統程序也可以在VR頭顯里用了。

開發

Pano用的是OpenVR作為API，所以只要程序用了OpenVR SDK，就能無縫接入。KlayGE也在這個版本里加入了一個支持OpenVR的任務。原先KlayGE已經可以通過Oculus SDK支持Rift。同樣的VR機制，接入OpenVR就能在更多的設備上使用。

在引擎層，也有不少事情可以針對VR做出優化。最主要的三項有：

1. 時間插值。

一般來說，遊戲喜歡關掉垂直同步，用盡量快的速度進行渲染。在每次渲染開始的時候，設置好攝像機位置、視角等參數，作為那一幀的視點。而對於VR來說，垂直同步應該開啟。而且渲染開始和顯示之間那一點點的時間間隔，也可能造成攝像機參數的不同。這裡可能需要根據用戶運動做一個預測，也可能需要用image wrap的方法把渲染開始時候的攝像機參數wrap到顯示的時刻。這對減少眩暈感很有幫助。

2. 多解析度渲染。

人眼敏感的解析度不是均勻的，中間高周圍低。所以如果到處都用一樣的解析度，對周圍來說是種浪費。如果能把整個圖像劃分成九宮格，周邊區域降低解析度，就能提高渲染效率。比如下圖這種方式，來自於NVIDIA的VRWorks。單眼1080x1200的解析度，可以縮小成810x900。也就是像素數量減少了44%。

3. 單遍左右眼渲染。

VR需要左右眼兩幀數據。如果刷新率是90Hz，就會相當於需要180Hz的渲染速度。這是普通渲染的60Hz的3倍。對引擎來說壓力不小。有個可以做的優化是在GS裡面把每個三角形拆成兩個，分別用左眼和右眼的矩陣進行變換，再分別輸出到texture

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