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立项近7年,索尼产品经理分享PS VR2开发背后的故事

前沿科技新媒体 青亭网 2023-05-10

Esther | 编辑

备受期待的索尼PS VR2终于正式发售,VR爱好者们终于有机会体验到《地平线:山之呼唤》等PS VR2独占的VR大作。近期,为了解PS VR2头显诞生背后的故事,外媒AV Watch采访到PS VR2的开发负责人Yasuo Takahashi,在本次采访中,Takahashi分享了索尼从PS VR(一代)上获得的经验,PS VR2诞生历程,以及它的目标市场。据悉,Takahashi目前担任SIE全球产品规划部门高级产品经理。

立项近7年时间

据了解,第一代PS VR是在2016年发售的,与此同时索尼已经开始构思下一代产品。也就是说,PS VR1问世没多久,PS VR2就开始立项,经过了近7年,才正式推出

PS VR1

Takahashi表示:综合了外界对于PS VR1的反馈,我们便开始讨论如何构建次世代VR体验。对于PS VR2,我们最初的构思主要有两点,一个是为用户提供压倒性的沉浸感,另一个是使用简单且舒适。随后的设计也是基于这两点出发

从2017年开始,PS VR2开始进入技术审查、原型开发阶段,在这个阶段,索尼确定了它的各个功能,包括4K/HDR、眼球追踪、手柄震动反馈、头显震动反馈等等。随后,便开始逐步优化这些功能。

不过,PS VR2立项到正式开发之间有一段间隔,原因是索尼希望对PS VR有进一步了解,获取外界对它的反馈经过这些年构思和开发,PS VR2的完成度相当高,至于后续是否添加新功能,目前我还不能透露另外,首发游戏数量对于游戏平台很重要,因此我们在很早就为开发者提供了完成度很高的PS VR2原型。

PS5级别的视觉效果

AV Watch:索尼是如何决定PS VR2视觉配置的?

Takahashi:决定视觉效果的参数有很多,首先就是分辨率。PS VR2依托于PS5,性能高、支持高分辨率,因此决定选择4K分辨率很容易。

PS VR2

高分辨率还不足以实现高质量视觉效果,因此我们加入了HDR技术。从PS4开始,索尼就尝试将HDR显示与游戏体验结合。而在PS VR2的设计上,我们也想要正确的呈现HDR效果。因此,在选择显示方案时,首先关注的就是屏幕的HDR能力

比如,PS VR2配备了10位彩色屏幕,而PS VR1屏幕只有8位。此外,PS VR2为有机OLED方案,可显示纯黑,而且亮度的动态范围比PS VR1增加了一倍。因此,PS VR2可以渲染较为完整的光影变化,呈现一种空间画布的感觉。

AV Watch:的确,4K并不是VR最高的分辨率,也有其他VR头显超过PS VR2。但是,PS VR2在色彩表现力、动态范围、HDR性能上非常出色。就拿其首发游戏《地平线:山之呼唤》来讲,受益于HDR技术,画面中透过缝隙的光线、云层亮度、茂密的森林渲染的足够清晰,视觉效果优秀。因此可以说,广色域、HDR性能将成为PS VR2的一大卖点。

那么,除了屏幕外,PS VR2又采用了什么透镜来实现色彩鲜艳度和大视场角呢?我们知道,PS VR1采用了非球面透镜,而PS VR2改为菲涅尔透镜,而菲涅尔透镜有一个缺点,就是容易因为光的衍射特性而产生杂散光和色散。对此,索尼是如何考虑的?为什么没有使用Pancake透镜?

Takahashi:在光学设计上,PS VR2的重点是拓宽视场角。PS VR1的水平视场角为100°,而PS VR2将这一数值提升到110°。如果继续使用非球面透镜,那么视场角增大意味着透镜更厚、更重,而如果采用Pancake透镜,亮度的损失又大于是,我们决定更好的去利用菲涅尔透镜,来实现目标的压倒性视觉效果

PS VR1采用非球面透镜

AV Watch:PS VR2的光学并不完美,依然存在Godray等非自然光现象,当你的眼睛偏离最佳位置,或仔细观察周围环境时,可能会注意到文字的颜色不均匀。尽管如此,PS VR2的游戏体验非常好,尤其是宽视场角、HDR效果很好,达到了专业、出色的图像质量,这一点与VR一体机的策略正相反。

PS VR2采用菲涅尔透镜

眼球追踪是长远布局

AV Watch:对于VR游戏来讲,眼球追踪功能也很重要,该功能不仅用于输入和交互,还可以实现注视点渲染,优化渲染资源分配,从而提升图像质量。实际体验过该功能后,发现它相当准确。

Takahashi:人们常说,眼球追踪技术可以与VR很好的配合,但由于成本问题,该技术并没有被广泛使用。而索尼认为,眼球追踪与VR的结合潜力很大。比如,注视点渲染功能可以很好的提升渲染效率和质量,此外眼球追踪还可以带来全新的游戏体验,为玩家带来全新的次世代VR交互。

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AV Watch:加入眼球追踪模组后,VR头显的成本会上升,因此通常只在专业、高端的VR头显上应用。对于成本问题,索尼是如何考虑的?

Takahashi:的确,我们考虑过推出眼球追踪版(高端机型)和非眼球追踪版PS VR2,但最后并没有这样做,是想让眼球追踪成为VR的基本功能,并推动该功能在跨平台应用。

值得注意的是,我们看好未来3-5年眼球追踪在VR领域的应用。而另一方面,索尼的产品通常生命周期很长,因此决定在PS VR2上先加入这项技术,这样可能在产品发布几年后,人们仍然可以毫不犹豫的使用它

从PS5开始构建PS VR2

AV Watch:似乎在PS5早期设计阶段,索尼就将对PS VR2的支持考虑在内,因此两款产品可以很好的配合。那么在开发过程中,两个团队之间如何合作?

Takahashi:PS5正面设计了接口,就是出于对连接PS VR2的考虑。实际上,PS5在早期的审查阶段就考虑了接口位置,因为这涉及SoC的配置

而为了降低VR中的视频延迟,我们在设计PS5时,也在考虑如何降低从PS5输出图像到PS VR2上显示这个过程的延迟。眼球追踪功能也是如此,在开发早期就在PS5 GPU上运行,因此我们可以更好的计算注视点渲染,通过平滑处理来让中心区域的边界不那么明显。

总之,在PS5和PS VR2的适配设计上,我们尽可能减少多余的配置,让硬件和系统软件更好的整合,从而降低延迟(这是PC VR很难实现的。)

外置处理盒改为内置

AV Watch:在外设和主机的优化设计方面,PS VR1和PS4也做的很好。比如,PS VR1有一个外接的处理器(盒子形态),用来连接头显和PS4,以及通过HDMI接口连接PS4和电视。尽管处理器单元的连接线设置比较复杂,但它起到了非常重要的作用。

与2D电脑屏幕相比,VR最大的区别就是眼前的图像跟随头部运动而变化,给人一种360°环绕式的视觉效果。因此,VR头显的计算单元(PC或主机)需要根据用户头部位置来更新图像,然后传输到头显屏幕中。为了降低这一过程的延迟,通常会在主机中计算一个较宽的图像,当用户头部转动时,便可以快速调整图像。

此外,VR头显可能还会在此过程中加入“插帧”(reprojection)或“时间扭曲”(timewarp)算法,让VR画面更加流畅。

PS VR1的处理器单元就是负责上述计算,这也是在PS4上能运行VR的关键(通过插帧来弥补PS4性能不足)。此外,PS VR1的“电影模式”(在VR中串流2D图像和游戏屏幕的功能),也需要通过该处理器单元来实现。

相比之下,PS VR2的设置比PS VR1简洁很多,没有外接计算单元,只需要插一根线。那么,它又是如何处理图像reprojection的呢?这些计算是在PS5中完成的吗?

Takahashi:PS VR2将处理器单元内置在头显中,取代了外接的设计。实际上,电影模式、reprojection都需要结合头部运动数据,所以这个处理器不能省略。不过在电影模式中,PS VR2头显内的处理器很难显示完整的PS5画面,刷新率最高只有120Hz,分辨率最高单眼1920x1080,且支持HDR。

尽管有人尝试在PC上连接PS VR2头显,但考虑到上述因素,PS VR2连接电脑可能很难。

VST透视暂未开放API

AV Watch:PS VR2不仅支持Inside-Out定位,还能实现VST视频透视,虽然该模式为单色,但分辨率还不错,而且扭曲问题不明显,画面足够立体,甚至可以在透视模式中行走。

Takahashi:VST透视对于VR是必不可少的,它可以让用户戴着头显就能安全的查看周围环境。在PS VR2开发初期,索尼就决定采用图像传感器和Inside-Out定位系统。在设计构思时,我们考虑了双摄像头透视、彩色或黑白摄像头等多种方案。

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与此同时,工程团队在开发Inside-Out定位系统时,也开始测试VST透视模式,因此该功能很早在分辨率、延迟、立体视觉等方面得到优化。

不过,PS VR2的VST功能目前只能在系统中运行(用来查看周围环境),还不能和VR游戏结合(未推出API),像Quest Pro那样打造混合现实内容。

不支持3D蓝光

AV Watch:在视频播放方面,PS VR2似乎不支持3D视频格式,比如Blu-Ray 3D(PS5也不支持)。但可播放YouTube等2D视频。

Takahashi:目前,PS VR2和PS5没有支持Blu-Ray 3D格式的计划。如果第三方应用愿意为PS VR2提供支持,我们是欢迎的。

AV Watch:未来,也许PS VR2应该拓展更多基于体验的应用,比如VR直播等等,这些游戏外的应用场景可能会成为PS VR2的加分项。

参考:
https://av.watch.impress.co.jp/docs/series/rt/1480502.html

( END)


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