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超清VR要来了?JDI与夏普提升屏幕规格改善VR网格

文章作者:通讯器械 上传时间:2019-11-03

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在 VR 和 AR 领域,清晰度一直是难题,各家公司也在尝试不同的方式来提高设备的清晰度。近日,在信息显示协会(Society of Information Display)的活动上,谷歌 VR/AR 负责人 Clay Bavor 透露,Google 团队正在和夏普公司合作,研发单眼 2000 万像素的 OLED 显示屏,从数字来看,这款显示屏的像素数量是目前 VR 头显屏幕的 10 倍以上。如果研发成功,VR 头显的「视界」将变得更加真实和清晰。

姓名:卓振国    学号:16040510011

谷歌在去年的信息显示协会(SID)发布会上宣布,该公司正在积极研究VR优化的OLED面板,该面板能以像素密度填充,至今为止从未见过的微型显示器之外的密度 ,所有这一切都在一个所谓的“广泛”领域的视野。现在看来,该公司将在今年的SID上详细讨论高分辨率OLED。

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通过DisplayWeek活动日程安排,Google的像素丰富的VR显示的更多细节已经揭晓:LG的工程师也将在会上与Google共同展示详细信息,可能表明LG是Google的项目合作伙伴。

图片来自androidheadlines

【嵌牛导读】:近期包含Japan Display、夏普似乎均以找到能够明显改善画质需求的面板设计,借此改善虚拟现实体验时的网格感问题。

“世界上最高分辨率的OLED玻璃上显示器,被开发出来。具有彩色滤光片结构的白色OLED用于高密度像素化,并且与手机显示器相比,选择N型LTPS背板以获得更高的电子迁移率。定制的高带宽驱动器IC被制造出来。 VR和AR应用的开放驱动逻辑已经实现。“

单眼 2000 万像素的屏幕

【嵌牛鼻子】:改善虚拟现实体验,增加面板显示密度、像素。

正如OLED-info首次报道的那样,该活动日程安排的高级副本认为,Google硬件工程师Carlin Vieri将于5月22日发表演讲。

在当天的活动上,Clay Bavor 简单阐述了目前 VR 头显设备的问题,同时其旁边的屏幕上显示「我们需要更多像素,非常非常多的像素」的字样,比较直接的说明了目前 VR 头显面临的问题。Bavor 随后透露,谷歌的研发团队正在和液晶大厂夏普合作,共同研究可供 VR 和 AR 设备使用的新型液晶屏。

【嵌牛提问】:未来虚拟视觉应用服务仍是否仅局限静态类内容?

该演讲简单地被命名为“18 Mpixel 4.3-in”。用于宽视野高灵敏度头戴式显示器的1443-ppi 120-Hz OLED显示器。OLED-Info假设的这样的显示器可以在5500×3000分辨率附近出现。如果正确,它具有与目前的头显中看到的最高分辨率面板相比,它们都具有明显的优势,两者都包含双1440×1600分辨率,90Hz时的3.5英寸AMOLED。

Bavor 表示,团队目前正在研发一种新型 LCD 液晶屏,这种屏幕能够达到 90 到 120Hz 的刷新率,而通常只有 OLED 屏幕能够达到如此高的刷新帧率。此前的 LCD 屏幕由于刷新和延迟问题,并不适合作为 VR 头显的显示屏材料。而如果能够达到 90 到 120 帧/秒的刷新率,那么 LCD 屏幕无疑将成为 VR 头显屏幕的首选材料,因为 LCD 的成本要比 OLED 低很多。此前曝光的微软 MR 头显,其价位要比 Oculus 和 HTC Vive 低,正因为使用的是 LCD 屏幕。

【嵌牛正文】:针对虚拟现实头戴设备的视觉网格感问题,不少市场看法至少要到8K分辨率画质才有办法作改善,甚至Oculus VR方面更提出支持单眼视觉的面板分辨率至少要在4K x 4K规格,亦即单眼视觉可达1600万像素规模。

谷歌的AR / VR副总裁Clay Bavor去年表示,该公司“与全球领先的OLED制造商之一深入合作,创造出一种具有比现在任何商用VR显示器多10倍像素的VR显示器的OLED显示器”,正在开发的面板每台显示器将达到2000万像素 ,比上面讨论的特色显示器稍高一些,但具有相同的含义。

另一方面,谷歌和夏普也正在研究一种新型 OLED 屏幕,后者能够达到单眼 2000 万的超高像素数量,比目前的高端 VR 头显像素数量高 10 倍以上。「我在实验室看过这些屏幕,它们非常棒。」Bavor 透露,这款 OLED 显示屏的像素数量还不到模仿人眼视觉效果所需要的数量,「但也是朝正确方向前进了一大步」。

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Bavor解释说,将这种高分辨率显示器集成到VR头戴式设备中,也会对其自身产生巨大的性能挑战,并且当前渲染配置的数据速率可能在50-100 Gb / 秒之间。结合眼动追踪的渐变渲染被认为是解决这种显示器巨大图形需求的解决方案。是的,Google也在研究foveated渲染。

让 VR「栩栩如真」

而近期包含Japan Display、夏普似乎均以找到能够明显改善此类需求的面板设计,借此改善虚拟现实体验时的网格感问题。

去年的开发者大会上,Oculus 的首席科学家 Michael Abrash 曾经预言,在 5 年内 VR 显示将达到单眼 4Kx4K 分辨率。而目前 Oculus Rift 设备的分辨率是单眼 1200x1080,在其单块 3.5 英寸的 OLED 显示屏上,像素密度为 456PPI。对于普通的 2D 显示屏来说,这个指标已经不错了。但是 VR 的显示问题在于,经过镜片的畸变,人眼看到的只是单块屏幕上的一个非常小的区域,而像素密度不够的话,造成的结果就是能够清晰的看到屏幕上的像素点,即所谓的「纱门效应」。如果从效果来说,VR 头显中的有效显示分辨率可能还不到现实中的 480p。

延续去年推出显示密度达651 ppi的LCD显示面板,Japan Display稍早在SID Display周活动宣布推出新款3.6寸低温硅TFT LCD显示面板,具备1920 x 2160分辨率,显示密度则一口气提升至803 ppi,并且支持90Hz屏幕刷新率,与150cd/cm2亮度表现,相应时间则为4.5毫秒,对比度达700:1,采用全局快门背光模式。

而如果谷歌和夏普研发的屏幕,能够将像素数量提高 10 倍,那么至少用户在 VR 头显中看到的效果能够达到现实中的 4K 甚至以上的效果,不仅消除了「纱门效应」,而且整个虚拟世界也会变得更加真实。目前,用户在 VR 头显中是基本看不清小号文字的,如果屏幕的清晰度提高,像文字这类我们在日常生活中经常接触的交互方式,在 VR 中就有了使用场景,意味着 VR 对于普通人来说不再是游戏和娱乐,而将成为真正的生产力工具,对于 VR 的普及具有至关重要的作用。

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除此之外,Japan Display更透露最快可在2018年上半年推出超过1000 ppi显示密度的虚拟现实设备高分辨率显示器

高清晰度的挑战

而在Google与夏普合作方面,则是提出单眼视觉可达2000万像素的小型显示面板,借此支持虚拟现实或扩增现实应用,本身材质仍为LCD显示面板,支持90fps-120fps画面刷新率。

先进的技术带来机会的同时,也带来了挑战。当屏幕分辨率达到单眼 2000 万像素,刷新率达到 120 帧/秒时,处理器需要渲染的数据量呈指数级增加。Bavor 透露,要在新型 OLED 上渲染图像,其数据量是每秒 50 到 100Gb。首先,海量的数据对处理器提出了更高的要求。目前 VR 行业的一个难题就是,即便有高质量的内容,也未必有合适的处理器能「跑」起来。

不过,负责Google Daydream VR等项目的Google VR/AR部门副总裁Clay Bavor并未具体透露与夏普合作内容细节,仅强调此款面板设计成本将比OLED低,未来将能大量应用在各类虚拟现实设备。

其次,每秒 50Gb/秒对于设备存储也是巨大考验。另外,虽然 5G 将在今后 2 到 3 年进行普及,但即便 5G 的超高带宽和数据吞吐能力,面对 50Gb/秒这样的需求,同样「压力山大」。如何平衡屏幕分辨率和数据处理能力,也是 VR 要面对的大难题。

虽然越来越多厂商期望通过增加面板显示密度、像素等方式降低视觉网格感,但可能将会造成硬件性能、软件运算必须同步跟上改进,才不致于未来虚拟视觉应用服务仍仅局限静态类内容。

在提高 VR 头显分辨率上,除了巨头谷歌,也有不少公司在尝试新的解决方式。芬兰公司 Varjo 发明了一种方法,在一块普通的 Oculus 单眼 1080×1200 显示屏上,加入一块 1920×1080 的微型显示屏,前者用来显示背景,后者用来显示细节,能够达到提高分辨率的效果。

上周,高通公司正式发布骁龙 845 处理器。这款高通旗舰处理器在 VR 和 AR 方面都进行了优化和处理,不仅在提高了计算力,降低了功耗,同时也将手势识别、视点渲染等功能整合到芯片中。视点渲染技术指的是,只针对用户注视焦点范围进行渲染,能让用户感受到清晰图像的同时,大幅降低处理器功耗。正因如此,一些研究眼球追踪技术的公司成为科技巨头的收购目标,此前苹果就收购了专注眼球追踪的 SMI 公司。

之前,不断有媒体和供应链曝光,称苹果正在研发 AR 设备。而不管是 AR 还是 VR,显示都是重中之重,如何能让设备实现「看见即是真实」的效果,还需要研发人员继续努力。

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