摘 要：VR游戲開發(fā)對(duì)GPU有著重要的依賴性。本文通過GPU工藝、構(gòu)架和軟件優(yōu)化方面進(jìn)行革新，進(jìn)而提高VR游戲成像的清新以及解決畫面卡頓等現(xiàn)象，進(jìn)而保證VR游戲體驗(yàn)的效果。本文通過分析新形勢(shì)下VR游戲開發(fā)對(duì)GPU技術(shù)的依賴性，讓GPU技術(shù)的研發(fā)掌握好方向，同時(shí)也能有效提高VR游戲開發(fā)的效率與質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：VR游戲開發(fā);GPU技術(shù);依賴性

前言：在VR行業(yè)形成全球VR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的背景下，中國(guó)VR行業(yè)也要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證VR游戲開發(fā)符合20ms延時(shí)、75Hz以上的刷新率，同時(shí)也要保證1k以上的陀螺儀刷新率，進(jìn)而讓VR游戲符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)[1]。同時(shí)中國(guó)VR行業(yè)也一直存在低端配置的VR游戲存在市場(chǎng)中，這不僅對(duì)消費(fèi)者造成一定的傷害，同時(shí)也使VR游戲的信譽(yù)受到嚴(yán)重影響，因此中國(guó)VR行業(yè)也要重點(diǎn)打擊不符合標(biāo)準(zhǔn)的VR技術(shù)，進(jìn)而為VR提供良好的市場(chǎng)環(huán)境。VR游戲的開發(fā)要從硬件、軟件和應(yīng)用出發(fā)，而其中硬件才是VR游戲的基礎(chǔ)，同時(shí)VR技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)中所涉及的參數(shù)都與GPU技術(shù)有著重要的關(guān)系，因此GPU技術(shù)的優(yōu)異決定了VR游戲開發(fā)的質(zhì)量，同時(shí)也決定了VR體驗(yàn)的效果。作者通過以下四點(diǎn)，對(duì)VR游戲開發(fā)對(duì)GPU技術(shù)的依賴進(jìn)行分析，進(jìn)而突出GPU技術(shù)對(duì)VR游戲開發(fā)的重要意義。

一、VR游戲?qū)PU要求不斷在提高

VR游戲一直在我國(guó)進(jìn)行著開發(fā)與研究，但在沒有制定VR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)前，一度使低端VR游戲和較差的VR技術(shù)流入市場(chǎng)，使人們?cè)隗w驗(yàn)VR游戲時(shí)容易出現(xiàn)頭暈?zāi)垦５默F(xiàn)象，同時(shí)也有畫面模糊的情況發(fā)生，嚴(yán)重影響了VR游戲的質(zhì)量，這就是GPU技術(shù)沒有達(dá)到技術(shù)要求所造成的[2]。VR其實(shí)就是一個(gè)顯示器，只是將顯示器放在了你的眼前，同時(shí)VR也是一個(gè)環(huán)幕，因此VR對(duì)GPU有著更大的需求，在傳統(tǒng)游戲中1080P的分辨率和30Hz的刷新率足以支撐游戲，但在VR游戲中一旦延時(shí)率超過20ms就會(huì)讓人出現(xiàn)眩暈感覺，因此VR游戲的開發(fā)中一般都選擇延時(shí)較低的OLED，同時(shí)陀螺儀也需要1ms的延時(shí)，所以留給GPU處理圖像的時(shí)間就非常少了，因此VR游戲開發(fā)對(duì)GPU要求更為苛刻，同時(shí)GPU技術(shù)的革新對(duì)VR游戲開發(fā)也最為重要。

二、VR游戲開發(fā)對(duì)GPU工藝制程的依賴

從國(guó)際VR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)考慮，GPU需要達(dá)到每秒300M的三角形輸出率，而這也僅僅是VR游戲開發(fā)的最低標(biāo)準(zhǔn)，因此一些低端的技術(shù)較弱的GPU完全不符合VR游戲的開發(fā)，同時(shí)GPU工藝制程也是提高GPU性能的關(guān)鍵操作，能夠有效提高GPU工作效率，所以在GPU工藝制程方面VR游戲開發(fā)對(duì)此相對(duì)有著很高的期望與依賴。GPU工藝制程就是其制作工藝，也就是集成電路通過相同體積中，制作更多的電子元件和連接線路，同時(shí)還要保證其精細(xì)度[3]。當(dāng)前移動(dòng)端GPU已經(jīng)在大規(guī)模采用14nm工藝同時(shí)7nm工藝也有少量流入市場(chǎng)，不過其工藝的高低也能決定GPU的質(zhì)量與性能，磁能使GPU工藝制程不斷地改進(jìn)，進(jìn)而讓器件尺寸縮小，集成度不斷地提高，降低其功耗，使器件性能得到提升。同時(shí)GPU工藝制程大多數(shù)掌握在第三方芯片制作廠商手中，而這些廠商也會(huì)因?yàn)橐恍┕に嚨膯栴}與技術(shù)問題，無(wú)法為VR游戲開發(fā)提供相應(yīng)的技術(shù)支持，同時(shí)VR游戲開發(fā)也無(wú)法決定其工藝制程的發(fā)展。

三、VR對(duì)GPU架構(gòu)的依賴

架構(gòu)是GPU的基礎(chǔ)，同時(shí)也對(duì)GPU的性能提升有著重要的決定性作用，因此能夠有效體現(xiàn)GPU或者顯卡廠商價(jià)值的地方就是架構(gòu)的升級(jí)。在當(dāng)前NVIDIA在架構(gòu)上做了很大的改動(dòng)與提升，NVIDIA推出的Maxwell型號(hào)GPU，不僅在性能上比傳統(tǒng)GPU提高一倍，同時(shí)功耗也降低了一半，而在VR游戲開發(fā)中采用Maxwell架構(gòu)的GTX1650和RTX2080的性能足以提高兩倍有余，同時(shí)在每瓦性能也提升到3倍[4]。其中RTX2080G中不僅使用了TU104核心，而TU104核心仍然運(yùn)用6組GPC單元，但每組GPC卻改成了8個(gè)不SM單元，這不僅給VR游戲開發(fā)提供了良好的技術(shù)支持，同時(shí)也讓VR游戲更加穩(wěn)定。而隨著時(shí)間的推移GPU的晶體管數(shù)量也從開始的30億提高到210億，同時(shí)性能也隨之增幅，通過GPU架構(gòu)的提升，VR游戲開發(fā)也實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)光線追蹤的渲染，進(jìn)而讓VR游戲更加真實(shí)，提高VR游戲開發(fā)的質(zhì)量。

四、VR游戲開發(fā)對(duì)GPU軟件優(yōu)化的依賴

在VR游戲開發(fā)過程中最困難的就是軟件的優(yōu)化，VR游戲開發(fā)并不只是將一堆先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)堆疊在硬件身上就能夠?qū)崿F(xiàn)。要在硬件提升到一定程度時(shí)，也要對(duì)軟件進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，進(jìn)而使VR游戲更具精彩的內(nèi)容以及給玩家良好的游戲體驗(yàn)，所以VR游戲開發(fā)也要依賴GPU軟件的優(yōu)化[5]。而NVIDIA也抓住了VR頭盔廠商的這一漏洞，進(jìn)而專門為VR游戲開發(fā)商與頭盔廠商開發(fā)很多優(yōu)化的工具，通過直接模式和前緩沖渲染模式，讓VR游戲開發(fā)者提高效率，同時(shí)也通過分辨率著色和VRSLI這兩種功能，讓開發(fā)商減少GPU計(jì)算資源的浪費(fèi)，同時(shí)也能降低GPU渲染場(chǎng)景的耗時(shí)，進(jìn)而有效讓VR游戲開發(fā)符合當(dāng)前國(guó)際VR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也能促進(jìn)VR技術(shù)的發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，GPU不僅在工藝制程、架構(gòu)技術(shù)方面對(duì)VR游戲開發(fā)有著重要的影響，同時(shí)軟件的優(yōu)化也對(duì)VR游戲的體驗(yàn)與觀感有著直接的影響，所以VR游戲的開發(fā)對(duì)GPU技術(shù)有著強(qiáng)烈的依賴感。作者通過對(duì)新形勢(shì)下VR游戲開發(fā)對(duì)GPU技術(shù)的依賴性的分析，意旨為VR游戲開發(fā)提供參考，也為我國(guó)科技發(fā)展提供幫助。

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作者簡(jiǎn)介：

祁大慶（1981-），男，漢族，江蘇連云港，本科，現(xiàn)在江蘇鴻奧信息科技有限公司擔(dān)任總經(jīng)理。

競(jìng)爭(zhēng)項(xiàng)目：2017年江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（產(chǎn)業(yè)前瞻與共性關(guān)鍵技術(shù)）項(xiàng)目。

項(xiàng)目名稱：基于GPU集群的VR游戲關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)（項(xiàng)目編號(hào)：BE2017104 ）。

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