隨著VR漸漸興起，國內(nèi)外眾多廠商紛紛加入VR陣營。體驗過VR頭顯的朋友最深刻的感受就是暈眩甚至惡心、嘔吐，它被認為是VR走向主流的最大障礙。之所以會導(dǎo)致暈眩，一個重要的原因就是延時問題，下面詳細解釋一下延遲問題的來龍去脈。
簡介
在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，用戶需要通過頭戴顯示器(虛擬現(xiàn)實設(shè)備)感受虛擬世界。虛擬現(xiàn)實設(shè)備可以將用戶與周圍的現(xiàn)實環(huán)境隔離開，使用戶產(chǎn)生強烈的沉浸感。
在使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備時，為了實時更新所要顯示的虛擬環(huán)境，必須使用位置跟蹤器跟著用戶的頭部運動。在理想的條件下，虛擬現(xiàn)實設(shè)備響應(yīng)用戶頭部運動及更新顯示內(nèi)容的時間應(yīng)該為零。但是由于屏幕顯示、圖形計算、數(shù)據(jù)傳輸、傳感器響應(yīng)等因素的影響，會導(dǎo)致一定的時間延遲，導(dǎo)致用戶在體驗虛擬現(xiàn)實設(shè)備時產(chǎn)生眩暈感。
延時產(chǎn)生的原因
比較通俗的說法是這樣子的：
為什么我們會經(jīng)歷這種感覺呢？簡而言之，當(dāng)用戶使用VR頭顯的時候，全部視野都被VR頭顯所覆蓋，VR也極力欺騙你進入虛擬世界，此時眼前一塊屏幕展示的畫面將給你強于普通畫面10倍的視覺感受。
這種情況下，造成暈眩的因素主要有兩大點：一是身體的運動和視野中所觀測到的運動不匹配；二是頭部運動和視覺觀測到的頭部運動的不匹配。而延時恰恰是導(dǎo)致不匹配的主要成因。
比較嚴(yán)肅的說法是這樣子的：
1、位置跟蹤系統(tǒng)造成的延時。位置跟蹤器通過自由讀數(shù)決定用戶頭部的位置和朝向。這些數(shù)據(jù)用于計算用戶在虛擬環(huán)境中的視點和視角，從而實時更新虛擬現(xiàn)實設(shè)備所顯示的虛擬場景。位置跟蹤器需要一定的時間來采集和處理這些數(shù)據(jù)，必然就會出現(xiàn)一定的延時情況發(fā)生。
2、應(yīng)用系統(tǒng)造成的延時問題。應(yīng)用系統(tǒng)造成的延遲包括接受和處理各種外部輸入數(shù)據(jù)(如處理數(shù)據(jù)手套傳感器數(shù)據(jù))、仿真過程執(zhí)行時間(如各種碰撞檢測等)。
3、生成圖像造成的延時問題。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)需要生成虛擬現(xiàn)實左眼和右眼的圖像。在基于虛擬現(xiàn)實設(shè)備的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，生成什么樣的圖像由頭部位置跟蹤數(shù)據(jù)和具體的仿真應(yīng)用共同決定。由于虛擬現(xiàn)實應(yīng)用系統(tǒng)圖像計算復(fù)雜，就會導(dǎo)致延時。
4、顯示圖像造成的延時問題。生成的圖像需要在虛擬現(xiàn)實設(shè)備中顯示，就會由此造成一定的延遲。
VR設(shè)備延時主要取決于四大因素
總結(jié)一下，VR設(shè)備延時主要取決于四大因素：顯示延時、計算延時、傳輸延時和傳感器延時。
其中，顯示屏是延時的最主要因素，延時占比達69%。
當(dāng)前，在頭戴設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛的顯示屏主要有兩種：TFT-LCD和OLED。其中，OLED顯示屏延時比較低。以O(shè)culusRift為例，OculusRift總延時為19.3ms，其中屏幕顯示延13.3ms，延時占比達到69%。
那么顯示延時又是由哪些因素決定的呢？從下圖可以看出，顯示延時主要在于幀間延時和幀內(nèi)延時，解決之道就是AMOLED顯示屏。AMOLED顯示屏在這兩個方面都有出色的表現(xiàn)，能夠有效地減少顯示屏延遲問題。
降低屏幕顯示延時的最簡單方法就是提高刷新率，減少幀間延時，AMOLED的響應(yīng)時間是LCD的千分之一，顯示運動畫面絕對不會有拖影的現(xiàn)象，恰恰是解決屏幕顯示延時的最好解決方案之一。
此外，VR設(shè)備還可以通過降低余暉的方法來減少幀內(nèi)延時。LCD顯示屏的顯示原理是通過液晶翻轉(zhuǎn)來選擇性透過光線，而液晶翻轉(zhuǎn)的響應(yīng)時間最快也有2-4ms，而AMOLED每個像素都是主動發(fā)光的，可以做到低余暉，進一步降低延時，減少眩暈。
目前，OculusRiftCV1和和HTCVive采用了90hz刷新率，而SonyProjectMorpheus是采用的是120hz刷新率，都是采用AMOLED。
關(guān)于AMOLED
AMOLED是有源矩陣有機發(fā)光二極體面板，它是自發(fā)光，不像LCD顯示屏采用了背光源。AMOLED具有更薄更輕、主動發(fā)光、無視角問題、高清晰、高亮度、響應(yīng)快速、能耗低、使用溫度范圍廣、抗震能力強、成本低和可實現(xiàn)柔性顯示等優(yōu)勢。
AMOLED屏幕主要用于部分高端智能手機上。相比于智能手機、PC、可穿戴電子設(shè)備，VR硬件產(chǎn)品出貨量尚少，遠未進入大眾應(yīng)用市場。以O(shè)culusRift消費者版SONYPlayStationVR等為代表的旗艦型產(chǎn)品需要等到明年才推出，預(yù)計將帶動VR產(chǎn)業(yè)進入新的發(fā)展階段。根據(jù)ABIResearch預(yù)估，2015年VR產(chǎn)品出貨量預(yù)計在150萬臺左右，到2020年總配貨量達4300萬臺，5年復(fù)合增速將超過100%。從AMOLED顯示屏的角度來看，目前不僅VR產(chǎn)品出貨量少，而且只有高端旗艦型產(chǎn)品才采用AMOLED作為顯示屏，大多VR產(chǎn)品仍采用LCD顯示屏。但是，隨著Oculus、SONY等等VR旗艦產(chǎn)品紛紛采用AMOLED，預(yù)計未來越來越多的VR產(chǎn)品也將采用AMOLED顯示屏。
VR主流產(chǎn)品采用AMOLED顯示屏
此前，韓國擁有AMOLED生產(chǎn)的絕對壟斷權(quán)，2012年韓國廠商在AMOLED產(chǎn)能的全球占有率為97.7%。而今，京東方、和輝光電、天馬的AMOLED生產(chǎn)線成功量產(chǎn)，華星光電、國顯光電、信利國際、友達光電等廠商積極布局AMOLED生產(chǎn)線，全球壟斷格局才得以打破。但國內(nèi)的產(chǎn)能、技術(shù)仍落后于韓國。根據(jù)DIGITIMES預(yù)測，中國廠商AMOLED的全球產(chǎn)能比從2013年的0增長提高到2015年的7.4%，國內(nèi)廠商AMOLED產(chǎn)能拓展迅猛。
盡管當(dāng)前VR產(chǎn)品出貨規(guī)模較小，但是面對未來可觀的市場前景，中國AMOLED廠商做好了進軍VR產(chǎn)品的準(zhǔn)備。SAMSUNG和SONY就不用多說了，它們在VR顯示屏的已經(jīng)快人一步。國內(nèi)一些AMOLED廠商也加緊推出VR顯示屏。2015年7月，和輝光電點亮了世界第一片6寸4KAMOLED顯示面板，像素密度達到了734PPI，瞄準(zhǔn)了VR應(yīng)用領(lǐng)域。深天馬AMOLED產(chǎn)線也已經(jīng)點亮，公司在拓展手機廠商客戶同時也積極接洽VR產(chǎn)品廠商。
全球AMOLED產(chǎn)能比重變化（含預(yù)測）
注：SEC代表韓國SAMSUNG，LGD代表LG（LG是世界第一的顯示公司，屬于韓國）
中國主要AMOLED產(chǎn)能拓展情況
AMOLED是VR極佳的顯示屏，處于應(yīng)用爆發(fā)的前夜。但同時，AMOLED屬于重資產(chǎn)投資，順周期+產(chǎn)能領(lǐng)先非常重要，一旦格局形成后將不易被打破。目前，三星在中小尺寸AMOLED遙遙領(lǐng)先，LGD、SONY緊隨其后。
國內(nèi)的深天馬5.5代AMOLED生產(chǎn)線已經(jīng)點亮，即將批量供貨；和輝光電擁有1條4.5代和1條6代AMOLED生產(chǎn)線，產(chǎn)能和技術(shù)在國內(nèi)領(lǐng)先。