苹果通过Metal 2将VR渲染必要功能添加到MacOS

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苹果通过Metal 2将VR渲染必要功能添加到MacOS
2017年7月4

随着苹果对 Mac 电脑支持 VR 的兴趣日益浓厚,该公司正在积极为其新版 Metal 2 图形 API 添加必要的功能,为 MacOS 提供高性能 VR 支持。

 

由于 VR 需要高性能的图形处理和极低的延迟,因此,着重优化 GPU 和头显之间的渲染管道对于提供一个舒适和高质量的 VR 体验是至关重要的。许多对 VR 渲染管道的关键调整已经在其他平台上建立起来。现在,苹果也正在将这些调整带到最新的 Metal 2 API 上,该公司现在表示“已为虚拟现实渲染提供了强大和专业的支持。”

 

在上个月举行的 WWDC 2017 大会期间,苹果 GPU 软件团队成员 Rav Dhiraj 在“VR 与 Metal 2”会议上详细介绍了 Metal 2 中 VR 的新功能。

 

Single-pass Stereo

 

由于 VR 头显呈现的是立体图像,因此需要为每只眼睛呈现略微不同的图像,通过是视角差实现立体效果。你可能会认为这将需要两倍的渲染工作,但使用一些智能渲染技术,其实可以更高效。Single-pass Stereo 技术允许 GPU 单次渲染就能呈现出左眼和右眼的图像,而不需要为每只眼睛的图像单独渲染。

 

Metal 2 现在可以通过调用 Viewport Array 功能来实现这一点,该功能允许在顶点着色器中进行“每个图元(primitive)视域(viewport)选择”,从而代替先渲染左眼,再渲染右眼这种渲染方式。开发人员需要先定义一个纹理,这是两眼之间的图像差异,然后在通道内一次性渲染整个纹理。再告诉渲染器哪个图元属于那只眼睛,以确保呈现到正确的眼睛区域中以及偏移正确的视角差。

 

直接显示(Direct-to-display)

 

直接显示(也称为直接模式)允许 GPU 绕过部分管道来更直接地访问 VR 头显。

 

在没有直接显示的情况下,操作系统会把虚拟现实头显当成一个监视器,并简单的镜像或扩展操作系统画面,这其中包括操作系统后期渲染的图像。而使用直接显示,操作系统不会把头显识别为监视器,它通过直连管道能够将渲染的图像直接呈现给头显,而不会引起任何额外的延迟、性能影响或图像篡改。

 

直接显示不仅可以降低 VR 渲染过程的复杂性,也使终端用户体验更好。开发人员和用户不需要太过于讲究怎么在操作系统呈现 VR 应用,相反,它会自动确保渲染的图像与 VR 显示屏完美匹配,并且不会受到操作系统的任何干扰。

 

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开发人员使用像虚幻引擎或 Unity 这样的工具构建 VR 应用不需要担心如何使用上面的功能,因为这些引擎的 MacOS VR 集成会在默认情况下使用它们。

 

Metal 2 将会出现在新版 MacOS 系统 High Sierra 中,该版本目前正在研发中,并将于今年晚些时候推出,该版本将可以在目前所有的 Mac 上免费升级,不过值得注意的是,只有具有符合 VR Ready 规范的配备外部 GPU 的新型顶级 iMac 和 MacBook 才能够运行 VR 体验。

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