NVIDIA Maxwell GPU: 打造虛擬實境遊戲的最佳繪圖卡

精選文章, Maxwell, Virtual Reality, VR

虛擬實境 (VR),在電影「未來終結者(The Lawnmower Man)」推出後,首度揚名於90年代初。當時,不僅是畫面粗糙、玩法簡陋、更因運動跟蹤技術尚在起步階段,讓動作出現延遲,進而導致噁心。

今天,隨著我們對人腦有更好的了解,讓我們能更打造出更佳的虛擬實境體驗,更同時改善技術,遊戲繪圖更接近真實,讓玩家能夠真正地融入遊戲的過程中。從超級強大的 GPU 到高密度的顯示器,虛擬實境已經發展成為一項令人難以置信的狂熱體驗,乃至熱情的洋溢的描述都不足以描繪。

自從 VR 重出江湖,NVIDIA 在過去的兩年,與諸如 Oculus 等公司密切合作,以提高虛擬實境的體驗。我們很快發現,降低動作發生到看見回應之間的延遲,是提供更融入的體驗以及避免暈眩的關鍵。為此,我們開發了幾項新技術,大幅度地改善虛擬實境的體驗,讓採用 Maxwell 架構的繪圖卡成為流暢有趣的虛擬實境體驗的最佳選擇。

一般標準的 VR 處理過程從輸入 (當您移動您的頭),到光子出來 (當您看到遊戲中的動作時),大約是 57 毫秒。然而,想要有一個良好的 VR 的體驗,延遲時間應低於 20 毫秒。目前來看,這其中絕大部分的時間是花在 GPU 渲染畫面上,以及將它傳回至護目鏡 (約 26 毫秒)。為了能夠降低此延遲,我們已經預先將渲染的幀率數從四降到一,這可減去高達 33 毫秒的延遲時間,並且 Asynchronous Warp 技術已接近完成,此項技術,可以顯著的改善頭部跟踪延遲,確保頭部的移動和渲染所呈現的結果之間的延遲是無法察覺。

結合上述技術,再加上 NVIDIA 開發人員進一步的調整,VR 處理過程現在只有 25 毫秒。隨著進一步的工作和技術的更新,我們預期在消費者的 VR 版本中的反應將會更加靈敏。

VR 的另一要求是高幀速。目前,要實現流暢的遊戲玩法,在解析度 960x1080 的條件下,每眼每秒幀速應達到 75 FPS。要達到這種效能水準就類似於以 4K 解析度渲染,因此 GeForce GTX 980 被推薦適用於 VR。

然而,為確保幀速的穩定,這對於避免眼睛疲勞及畫面的流暢感是極為重要的關鍵,如此也才能打造終極體驗,我們採用了快速 SLI 配置。在傳統的遊戲中,SLI 能倍增效能,讓你能以更高的解析度和更棒的畫質暢玩遊戲。在虛擬實境遊戲中,SLI 會造成幀率的延遲,這就與我們先前所提到的工作背道而馳,為避免幀率延遲,我們發展出 "VR SLI",這能讓每一個 GPU 分別輸出至虛擬實境護目鏡中的一眼。如此能讓遊戲可以完整平行利用兩顆 GPU,並增加幀速。

在 VR 之前,還有其他一些 3D 技術,例如我們所開發的 3D Vision。基本上,3D Vision 的渲染技術和虛擬實境是極為相似的,透過特定的方式顯示兩個稍有不同的圖像,以製造出 3D 立體效果。了解此點後,我們已開發出 Auto Stereo 技術,能把 3D Vision 相容遊戲轉換為 VR 體驗,將滑鼠和鍵盤指令匹配至虛擬實境輸入,像是頭部動作,這就好像是 NVIDIA SHIELD 裝置上的 Gamepad Mapper,能將觸控和動作輸入匹配至物理控制。Auto Stereo 將透過 GeForce Experience 自動提供。

最後,我們將利用立體像素全域照明 (VXGI)動態超高解析度 (DSR)、以及多幀取樣反鋸齒 (MFAA) ,來提升相容遊戲的畫質和效能。能夠支援 VXGI 的遊戲,在虛擬實境中將更具臨場感且更真實;DSR 能讓遊戲在虛擬實境顯示器上呈現更高的擬真度,進一步提升身歷其境的感受及逼真感; MFAA 則將強化反鋸齒,同時亦能改善效能,如先前所討論的,這對於虛擬實境是很重要的。

結合在一起,這許多的虛擬實境特性讓 Maxwell GPU,例如 GeForce GTX 980 成為虛擬實境狂熱玩家的最佳選擇,他們想要完完全全的虛擬實境體驗,不再受苦於延遲、以及會引發噁心的技術缺陷,而且還要享有無與倫比的絕佳畫質。

透過 Maxwell GPU,NVIDIA 提供了一個無可比擬的為虛擬實境解決方案。

回應