為了產(chǎn)生逼真的臨場(chǎng)錯(cuò)覺(jué)，VR頭顯的近眼顯示需要進(jìn)行非常繁重的圖像處理和圖像渲染工作量。低延遲，高幀率和高視覺(jué)質(zhì)量都是必需的要素。盡管高端系留頭顯可利用強(qiáng)大的桌面PC/主機(jī)來(lái)解決上述問(wèn)題，但移動(dòng)性和探索性方面存在限制，并且難以廣泛部署。至于當(dāng)前的無(wú)線移動(dòng)產(chǎn)品，其搭載圖形處理單元的性能有限，難以產(chǎn)生可接受的幀率和延遲。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，微軟希望通過(guò)緩存和基圖渲染（基于圖像的渲染；image based rendering；IBR）來(lái)幫助移動(dòng)頭顯實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的立體視覺(jué)虛擬現(xiàn)實(shí)。
在日前公布的專利文件中，微軟概述了這項(xiàng)技術(shù)的工作原理：“從預(yù)渲染圖像幀的本地緩存提供應(yīng)用程序的圖像請(qǐng)求以顯示VR場(chǎng)景。當(dāng)用戶移動(dòng)時(shí)，從高速緩存中檢索匹配于從當(dāng)前姿勢(shì)視角下所看到的VR場(chǎng)景的圖像幀，并將其作為VR場(chǎng)景顯示給用戶。高速緩存可以包括含有靜態(tài)圖像幀的靜態(tài)高速緩存，以及含有動(dòng)態(tài)對(duì)象圖像幀的動(dòng)態(tài)對(duì)象高速緩存。靜態(tài)高速緩存可以由設(shè)備當(dāng)前姿勢(shì)進(jìn)行索引。動(dòng)態(tài)對(duì)象高速緩存可以由動(dòng)態(tài)對(duì)象的動(dòng)畫制作階段，方向，以及用戶當(dāng)前姿勢(shì)相對(duì)于給定時(shí)間的相對(duì)距離來(lái)進(jìn)行索引。靜態(tài)圖像幀和動(dòng)態(tài)對(duì)象圖像幀可以由系統(tǒng)合成并顯示為場(chǎng)景。”
相關(guān)專利：Microsoft Patent | Stereoscopic virtual reality through caching and image based rendering
微軟同時(shí)指出，由于穩(wěn)定的儲(chǔ)存有限，所以為了應(yīng)對(duì)緩存未命中的情況，系統(tǒng)可以利用網(wǎng)格扭曲（Mesh Warping）這種基于圖像的渲染，通過(guò)合理的扭曲來(lái)利用相鄰的緩存條目以近似所需的結(jié)果。另外，可以利用額外的立方體貼圖來(lái)處理超出閾值的情況。同時(shí)由于立方體貼圖覆蓋全景視圖，因此網(wǎng)格扭曲對(duì)于旋轉(zhuǎn)中的任意變化都十分穩(wěn)健，不會(huì)引入偽影。
名為“Stereoscopic virtual reality through caching and image based rendering（通過(guò)緩存和基圖渲染實(shí)現(xiàn)的立體視覺(jué)虛擬現(xiàn)實(shí)）”是于2016年10月提交，并在日前由美國(guó)專利商標(biāo)局正式公布。需要注意的是，這僅僅只是一份專利，只代表微軟朝這個(gè)方向進(jìn)行了探索，尚不確定他們是否會(huì)或?qū)⒂诤螘r(shí)商業(yè)化相關(guān)的技術(shù)發(fā)明。
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