特別報導

虛擬實境當紅,專訪AMD LiquidVR背後的技術與開發理念

文.圖/PCDIY! 2016-01-13 00:00:00
如今3D繪圖技術越來越精進且成熟,我們在許多新推出的3D遊戲中,透過既有的2D平面螢幕所呈現出來的畫面越趨真實,讓您越來越難以分辨該畫面是電腦產生的,還是真實的照片。不過儘管螢幕畫面多麼以假亂真,人們仍可清楚分辨出,你所看到的人事物,就僅是在虛擬的世界內,當你的眼睛一離開螢幕畫面之後,你就回到真實世界了。

虛擬實境,帶領玩家身入其境

為讓人類能夠真正「身入其境」,將浸潤式/沈浸式(Immersive)的體驗帶給每個人,不少廠商們紛紛開發出虛擬實境(Virtual Reality, VR)的相關娛樂應用。像是3D電影,透過配戴專屬的「3D眼鏡」,讓觀眾能夠看到具有立體感的電影畫面。隨後廠商推出「裸視3D」的遊戲機、手機相繼出爐,讓玩家不需要戴特殊的3D眼鏡就可以直接享受到3D遊戲或影像的立體感視覺。

VR (虛擬實境)將是下世代遊戲與娛樂工業的重頭戲!AMD LiquidVR技術賦予產業最佳VR體驗!


不過,在各種虛擬實境的應用中,以「遊戲」的VR應用是最被業界與玩家所期待的。因為把玩家真正拉進虛擬世界裡面,與裡面的人事物做互動,是最能呈現出最逼真的浸潤式的遊戲體驗。事實上,VR應用範圍不只是在娛樂與遊戲而已,許多像是電影製片、飛行模擬、專業訓練、教育學習、醫療院所、大數據模擬、科學研究…等領域,都有應用到VR技術。

隨著電腦技術的更上一層樓,不少廠商紛紛布局與VR相關的技術、產品與應用,準備將最新的遊戲擬真技術,完整呈現在世人面前。

VR (虛擬實境)遊戲,圖為Crytek採用AMD LiquidVR技術所開發之VR遊戲引擎與開發中遊戲展示畫面


簡述AMD LiquidVR技術的優勢

專精於研發最新、最快處理器與繪圖加速晶片的AMD(美商超微半導體),除了推出最新CPU、APU、GPU等產品與技術之外,該公司在VR相關的技術與標準上,其實已布局許久。其推出LiquidVR技術,主要在提供舒適(Comfort)、相容(Compatibility)、令人注目的內容(Compelling Content)為目標,讓玩家進行VR遊戲或各式VR應用時,眼睛能享受到即時更新、無延遲的超流暢畫面,讓玩家享受到更舒服、更逼真、更感動的虛擬世界新體驗。

AMD的LiquidVR技術,以提供舒適、相容、令人注目的內容為目標,讓玩家悠遊沈浸在VR的世界中


AMD釋出的LiquidVR SDK(軟體開發工具) 1.0,具備了Latest Data Latch(資料即時抓取)與Asynchronous Shaders(非同步著色)、Affinity Multi-GPU(多繪圖處理器協同處理)、Direct-to-Play(直連頭戴式顯示器播放)等四大特色,且是開放產業標準(Open Standard),讓開發者能夠透過AMD領先業界的VR虛擬實境技術,來開發最佳的VR應用。LiquidVR也獲得先進影像協會(Advanced Imaging Society)頒予聲譽崇隆的盧米埃大獎(Lumiere Award),表彰其對娛樂科技的創新貢獻。而LiquidVR SDK更獲得不少VR設備廠商的導入,勢將成為業界的標竿。

AMD的LiquidVR技術,具備資料即時鎖定、非同步著色、多繪圖處理器協同處理、直連頭戴式顯示器播放等特色


不少VR設備廠商紛紛導入AMD的Liquid技術,包含Oculus Rift DK2、HTC Vive都支援該技術,以提供最佳的VR遊戲體驗。消費者只要選擇上述廠商所推出的頭戴式顯示器(HMD, Head-mounted Display),搭配AMD最新的顯示卡(Radeon R9 290或390X以上),並下載最新的驅動程式,即可享受到最新、最流暢的VR遊戲新體驗!

AMD LiquidVR + HTC Vive三創VR新體驗

為深入了解AMD LiquidVR技術能提供VR遊戲什麼樣的浸潤式體驗,HTC於台北三創園區所舉辦之「HTC Vive體驗之月」,便以實際的產品與正在開發中的遊戲,搭配AMD最新的電腦硬體,將最真實的VR體驗帶給一般大眾,讓大家感受到虛擬實境遊戲所帶來的全新感官體驗、衝擊與魅力!

HTC Vive的VR套件是由HTC與Valve共同合作所開發的產品,包括頭戴式顯示器(HMD)、兩組Laserhouse (雷射盒),以及兩支Controller (手把式控制器)。這些只是VR套件的配備,此外還必須具備效能超高的電腦,搭配至少AMD Radeon R9 390X等級的顯示卡,才能提供最佳的VR遊戲體驗。至於軟體部份,目前在SteamVR網頁,已有不少開發中的遊戲已經可以實際體驗。

體驗的民眾,可戴上HTC Vive頭戴式顯示器,兩手拿著SteamVR的控制器


房間的對角線各有一個Lighthouse Box,其主要功能是透過雷射光感應HMD與Controller的位置來計算玩家的移動狀態,並可建立虛擬牆壁,以防止玩家撞到真正的牆壁


此為Lighthouse的運作空間示意圖,可偵測使用者的動作,並提醒用戶是否快要撞到牆壁 (圖取自於SteamVR官方網頁)


配戴好HMD、雙手拿Controller之後即可,另外還可戴上耳機,讓VR浸潤式體驗更加真實!


剛說過,除了配戴HMD、拿好Controller之後,當然還要有一部超強的電腦才行。這裡配備的是AMD最新的Project Quantum電腦,內建效能超強的Radeon R9 Fury X顯示卡


而遊戲部份,HTC Vive體驗區先讓使用者熟悉操作方式,因此先執行了SteamVR的Demo程式,讓使用者的左手可以用來吹氣球,右手可以將氣球拍打出去,並透過HMD來觀看升空之後的氣球,以感受一下虛擬世界的臨場感。

因VR體驗是無法用相機來呈現出來的,以下的畫面是藉由電腦螢幕上的3D畫面來呈現。此畫面為SteamVR提供的Controller Intro測試程式,透過左手來吹氣球,右手將氣球拍打出去,藉此熟悉控制器的使用方法


此畫面為theBlu,讓你感受在深海底下,周圍有一堆魚群圍繞你的真實感覺


此畫面為Arizona Sunshine,讓你可以拿起槍枝,來跟迎面而來的殭屍們對決,效果極為逼真


此畫面為Aperture,讓你可以感受一下修理機器人時,其內部零件以立體呈現出來時的複雜程度


此畫面為Tilt Brush,原本2D平面空間變成3D立體空間,讓你在空中塗鴉,任由你發揮創意


其它遊戲或應用軟體展示包括: theBlu (海底探險)、Arizona Sunshine(殭屍對抗)、Job simulator Office(模擬工作面試)、Job simulator Kitchen (模擬廚師做菜)、Aperture (模擬修理機器人)、Secret Shop (魔法對決),以及由Google製作的Tilt Brush (空中塗鴉)等Demo軟體,讓民眾可以感受新鮮、逼真、有趣的真正浸潤式VR體驗。

搭載AMD LiquidVR技術的最新Project Quantum電腦,讓HTC Vive的虛擬實境(VR)更逼真!(該電腦配備Radeon Fury X顯示卡)


在其他的體驗房間中,也有搭載AMD Radeon R9 390X顯示卡的電競級桌機


深入了解LiquidVR技術, AMD分享其技術與理念

在體驗完後,我們要深入其境了解AMD LiquidVR技術、設計理念、生態圈經營,以及市場動態。

VR,將是繼3D遊戲之後的下一代視覺運算技術的發展趨勢。AMD LiquidVR賦予HTC Vive最真實的VR體驗


AMD Virtual Reality Alliance Developer Relations Manager盧英瑞表示,為讓大家了解到AMD的VR技術其實已經非常成熟,因此透過這次與HTC共同舉辦的Vive體驗營,讓大家真正來玩玩看,藉由HTC的體驗營,讓大家感受到VR遊戲所帶來的真實體驗,而VR也將成為下一代視覺運算技術的發展趨勢。

AMD以技術領導者自居,研發LiquidVR,提供最佳VR硬體平台

因應繪圖運算的發展,逐漸往VR技術前進,AMD看到這樣的趨勢,於是在硬體、軟體與平台部份,很早就跟這些客戶做磨合與技術支援。從HTC的體驗營可以看到,他們用的是HTC的頭盔、執行的是Steam平台上面的App,以呈現出VR的體驗。要提供這樣的體驗,其背後必須有很強大的硬體運算能力來support。

以畫面部份來說,GPU負責將虛擬實境的畫面呈現給使用者,以一般人眼來說,水平視野大約只有50度的焦距,雖說你兩眼可看到的135度水平視野,但你所focus的焦點大約只有50度。同樣的,在VR世界也是一樣,玩家的眼睛所聚焦的範圍大約是水平為50度、垂直為30度。

不過在頭盔裡面,由於HTC可提供到110度以上的視野(水平),因此硬體必須提供強大的運算能力來支援它,也就是,當你的頭轉到這個角度時,你看到的是這個畫面,而你將頭瞬間轉到別的角度時,你會馬上看到另一個角度的視野,而完全沒有延遲。就像是你在玩3D FPS(第一人視角)遊戲一樣,你在移動視角時,畫面時即時更新、即時繪製出來的,而VR裡面,硬體必須即時根據你頭轉動的角度,來將畫面即時更新,而且必須再切成兩眼的角度來輸出,讓玩家透過HMD的視差來感覺到真實的立體感。

真正具有浸潤式VR (虛擬實境)的遊戲環境,需要解決FOV(視角)、Input(輸入)、Resolution(解析度)、Latency(延遲)等四大議題,因此VR所需要的系統資源比一般PC還要高很多!


扮演產業標準的重要推手,AMD LiquidVR技術建立最佳業界標竿

大家都知道AMD的產品有CPU、APU、GPU,AMD專注開發出最先進的產品,以提供市場的需求,此外,在工業標準與先進技術的研發上,也獲得業界們的肯定與支持。例如CPU部份,AMD早在1999年就推出自家64位元版本的x86指令集,並可相容於16與32位元的x86架構,簡稱AMD64指令集,並應用後來推出的Athlon 64與後續的處理器,隨後此架構亦獲得微軟在開發64位元作業系統的支持,使當今64位元的Windows和其他OS(如Linux),便採用AMD64的架構來開發。

至於GPU部份,AMD APU技術已獲得微軟Xbox One與Sony PS4的採用。此外,AMD在2013年首度發表其最新的Mantle技術,提供更快的3D繪圖API,也能讓遊戲開發者能夠發揮出最佳硬體效能表現。此Mantle技術獲得不少遊戲引擎開發商的支援,後來微軟也有參考該技術,推出全新的DirectX 12 (Direct3D 12),以發揮出下世代GPU的最佳硬體效能。

而在VR技術推廣上,由於VR的第一點規則,就是「不要打斷臨場感」,因此AMD在VR的研究也是不遺餘力,在經過無數次的修正與增強,終於在2015年正式推出LiquidVR技術,此技術完全針對人類視覺特性而設計,讓玩家感到更真實與更舒適的視覺感受,並提供直覺(Intuitive)、浸潤(Immersive)和互動(Interactive)的絕佳VR體驗。

選擇AMD LiquidVR技術的11種理由,其中最重要的一項,就是: LiquidVR是免費的哦!


VR的系統需求?對消費者來說,如何建構屬於自己VR平台

VR跟3D遊戲都需要強大的硬體配備來做運算,以HTC Vive體驗營來說,為了要將最好的效果呈現出來,其使用的配備的是非常旗艦的CPU與GPU,讓大眾能感受到最新VR科技發展。不過VR遊戲其實也可以透過調整其細膩度來減少系統需求等級,就跟3D遊戲一樣可以調整畫面品質、解析度、反鋸齒一樣。這點其實AMD也在與客戶(遊戲廠商)研究中,讓遊戲能夠充分運用到AMD硬體的最大效能,以發揮出最佳VR體驗。

在建議的顯示卡等級部份,以Oculus Rift的產品來說,我們建議買Radeon R9 290以上的顯示卡;至於HTC Vive,我們建議選購Radeon R9 390X以上的顯示卡,以支援到最多的VR遊戲並擁有最佳的體驗。若有CrossFire的話,VR體驗會更好!

在遊戲軟體部份,由於Steam可說是最佳的遊戲採購平台之一,該App提供SteamVR的類別,包含了所有正在開發中、Beta,以及即將上市的各種VR遊戲,而這些遊戲都支援AMD LiquidVR技術,因此只要買有VR功能的AMD顯示卡,搭配支援VR功能的HMD,並下載最新AMD驅動程式,就可以玩這些VR遊戲了!

玩VR遊戲,是否要搭配Windows 10

由於Windows 10內建DirectX 12,而微軟在DirectX 12中,已經整合了AMD LiquidVR的SDK (以及Mantle技術),因此在Windows 10裡面將會有最佳的VR體驗。

若在Windows 7與8.1的話,遊戲廠商也可以透過呼叫AMD的LiquidVR API (Runtime),並透過呼叫Mantle API,來獲得較佳的VR體驗。

提早與客戶合作,協助解決問題,同時建立VR生態圈

因應VR即將成為下世代視覺運算技術的發展趨勢,AMD擴大與遊戲廠商、硬體廠商合作,投入資金與人力的龐大資源,提供客戶最新的硬體與軟體資源,並有AMD工程師做最即時的on-site support(到場支援),讓客戶與合作廠商能夠將VR相關的問題解決。

VR除了在遊戲應用之外,其他領域還有很大的應用空間。例如有些台灣或大陸的新創公司,有推出比較基礎版本的HMD產品,其可能應用比較屬於靜態的VR軟體應用,例如VR照片、影片、教學等等,這些Content其實不需要這麼高檔的顯示卡,而我們也會與美國總部去協調,再將多一點的投資放在這些有利益的新創公司上。

由於消費者即將可以買到VR的產品(編按:HTC Vive將於2月上市),其實VR不是只有頭盔、顯示卡、CPU,其中還包含了AMD多年來投注在VR領域研究的心血,所累積而成的智慧結晶,透過最佳化的運算,讓消費者不需要買到工作站或伺服器等級的硬體配備,只要買消費級的顯示卡,就能100%獲得絕佳的VR體驗。

打造自己VR平台,3步驟OK:1. 買VR功能的AMD顯示卡(290以上)、2. 買VR功能的HMD、3. 下載並安裝最新驅動程式


AMD正在建立VR生態圈,提供最完整的VR體驗給消費者。以消費者角度來說,其最直接接觸到的,就是Content Provider(內容服務商)或Cloud Provider (雲端服務商),當消費者首次接觸這些VR的內容時,就會開始尋求最佳的硬體平台。當市場需求起來之後,電腦製造商也會陸續推出VR電腦,此時我們就會提供最經濟實惠的VR平台解決方案給這些廠商,讓他們推出最具C/P值的VR電競PC,在市場上銷售,以提供最佳的LiquidVR體驗給使用者。至於Content Creator業者,我們提供兼顧成本與效能的VR工作站方案,讓這些業者能夠有最佳的VR製作環境,連帶製作出給消費者最佳的VR體驗。

由於VR還算是很新的產業,它一定會起來,而且目前所有市調機構都認為2020年VR和AR(Augmented Reality, 擴增實境)市場,將達到1,500億美元的規模,而目前更有業者喊出2016年是VR元年。不管VR或AR,這些都是需要強大CPU與GPU運算能力的。AMD在2016年中之後,也會推出全新架構的CPU (編按:Zen Core CPU),屆時在CPU的產品線中,也將會有VR的規劃,敬請期待!


廠商名稱:AMD (美商超微半導體)
廠商網址:www.amd.com
廠商電話:02-2655-8885

延伸閱讀

(01) AMD LiquidVR™技術勇奪盧米埃大獎
(02) AMD攜手Oculus與戴爾 打造支援Oculus的個人電腦
(03) AMD LiquidVR技術,讓虛擬實境更逼真!
(04) AMD最新FreeSync與LiquidVR技術 強勁繪圖運算效能描繪未來遊戲世界
(05) AMD LiquidVR技術 讓虛擬實境栩栩如生

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