新形势下VR游戏开发对GPU技术的依赖性分析

摘 要：VR游戲开发对GPU有着重要的依赖性。本文通过GPU工艺、构架和软件优化方面进行革新，进而提高VR游戏成像的清新以及解决画面卡顿等现象，进而保证VR游戏体验的效果。本文通过分析新形势下VR游戏开发对GPU技术的依赖性，让GPU技术的研发掌握好方向，同时也能有效提高VR游戏开发的效率与质量。

关键词：VR游戏开发;GPU技术;依赖性

前言：在VR行业形成全球VR技术标准的背景下，中国VR行业也要及时进行调整，保证VR游戏开发符合20ms延时、75Hz以上的刷新率，同时也要保证1k以上的陀螺仪刷新率，进而让VR游戏符合现行标准[1]。同时中国VR行业也一直存在低端配置的VR游戏存在市场中，这不仅对消费者造成一定的伤害，同时也使VR游戏的信誉受到严重影响，因此中国VR行业也要重点打击不符合标准的VR技术，进而为VR提供良好的市场环境。VR游戏的开发要从硬件、软件和应用出发，而其中硬件才是VR游戏的基础，同时VR技术的标准中所涉及的参数都与GPU技术有着重要的关系，因此GPU技术的优异决定了VR游戏开发的质量，同时也决定了VR体验的效果。作者通过以下四点，对VR游戏开发对GPU技术的依赖进行分析，进而突出GPU技术对VR游戏开发的重要意义。

一、VR游戏对GPU要求不断在提高

VR游戏一直在我国进行着开发与研究，但在没有制定VR技术标准前，一度使低端VR游戏和较差的VR技术流入市场，使人们在体验VR游戏时容易出现头晕目眩的现象，同时也有画面模糊的情况发生，严重影响了VR游戏的质量，这就是GPU技术没有达到技术要求所造成的[2]。VR其实就是一个显示器，只是将显示器放在了你的眼前，同时VR也是一个环幕，因此VR对GPU有着更大的需求，在传统游戏中1080P的分辨率和30Hz的刷新率足以支撑游戏，但在VR游戏中一旦延时率超过20ms就会让人出现眩晕感觉，因此VR游戏的开发中一般都选择延时较低的OLED，同时陀螺仪也需要1ms的延时，所以留给GPU处理图像的时间就非常少了，因此VR游戏开发对GPU要求更为苛刻，同时GPU技术的革新对VR游戏开发也最为重要。

二、VR游戏开发对GPU工艺制程的依赖

从国际VR技术标准考虑，GPU需要达到每秒300M的三角形输出率，而这也仅仅是VR游戏开发的最低标准，因此一些低端的技术较弱的GPU完全不符合VR游戏的开发，同时GPU工艺制程也是提高GPU性能的关键操作，能够有效提高GPU工作效率，所以在GPU工艺制程方面VR游戏开发对此相对有着很高的期望与依赖。GPU工艺制程就是其制作工艺，也就是集成电路通过相同体积中，制作更多的电子元件和连接线路，同时还要保证其精细度[3]。当前移动端GPU已经在大规模采用14nm工艺同时7nm工艺也有少量流入市场，不过其工艺的高低也能决定GPU的质量与性能，磁能使GPU工艺制程不断地改进，进而让器件尺寸缩小，集成度不断地提高，降低其功耗，使器件性能得到提升。同时GPU工艺制程大多数掌握在第三方芯片制作厂商手中，而这些厂商也会因为一些工艺的问题与技术问题，无法为VR游戏开发提供相应的技术支持，同时VR游戏开发也无法决定其工艺制程的发展。

三、VR对GPU架构的依赖

架构是GPU的基础，同时也对GPU的性能提升有着重要的决定性作用，因此能够有效体现GPU或者显卡厂商价值的地方就是架构的升级。在当前NVIDIA在架构上做了很大的改动与提升，NVIDIA推出的Maxwell型号GPU，不仅在性能上比传统GPU提高一倍，同时功耗也降低了一半，而在VR游戏开发中采用Maxwell架构的GTX1650和RTX2080的性能足以提高两倍有余，同时在每瓦性能也提升到3倍[4]。其中RTX2080G中不仅使用了TU104核心，而TU104核心仍然运用6组GPC单元，但每组GPC却改成了8个不SM单元，这不仅给VR游戏开发提供了良好的技术支持，同时也让VR游戏更加稳定。而随着时间的推移GPU的晶体管数量也从开始的30亿提高到210亿，同时性能也随之增幅，通过GPU架构的提升，VR游戏开发也实现了实时光线追踪的渲染，进而让VR游戏更加真实，提高VR游戏开发的质量。

四、VR游戏开发对GPU软件优化的依赖

在VR游戏开发过程中最困难的就是软件的优化，VR游戏开发并不只是将一堆先进的科学技术堆叠在硬件身上就能够实现。要在硬件提升到一定程度时，也要对软件进行相应的优化，进而使VR游戏更具精彩的内容以及给玩家良好的游戏体验，所以VR游戏开发也要依赖GPU软件的优化[5]。而NVIDIA也抓住了VR头盔厂商的这一漏洞，进而专门为VR游戏开发商与头盔厂商开发很多优化的工具，通过直接模式和前缓冲渲染模式，让VR游戏开发者提高效率，同时也通过分辨率着色和VRSLI这两种功能，让开发商减少GPU计算资源的浪费，同时也能降低GPU渲染场景的耗时，进而有效让VR游戏开发符合当前国际VR技术标准，也能促进VR技术的发展。

结束语：综上所述，GPU不仅在工艺制程、架构技术方面对VR游戏开发有着重要的影响，同时软件的优化也对VR游戏的体验与观感有着直接的影响，所以VR游戏的开发对GPU技术有着强烈的依赖感。作者通过对新形势下VR游戏开发对GPU技术的依赖性的分析，意旨为VR游戏开发提供参考，也为我国科技发展提供帮助。

参考文献：

[1]宋辰.被动接受与主观选择——论游戏引擎技术支持下的VR影视剧创作[J].戏剧之家，2018（36）：97.

[2]施佳.VR/AR技术的机遇和挑战——以游戏产业为例[J].计算机产品与流通，2018（11）：93-94.

[3]杨晨源.虚拟现实技术与VR游戏[J].科技传播，2018，10（02）：89-90+131.

[4]周琛知.VR/AR技术助推网络及关联行业发展[J].有线电视技术，2017（12）：25-30.

作者简介：

祁大庆（1981-），男，汉族，江苏连云港，本科，现在江苏鸿奥信息科技有限公司担任总经理。

竞争项目：2017年江苏省重点研发计划（产业前瞻与共性关键技术）项目。

项目名称：基于GPU集群的VR游戏关键技术研发（项目编号：BE2017104 ）。

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