编译/VR陀螺

近日，一篇名为《你只需渲染一次：提高移动虚拟现实的能量和计算效率》的论文发布，由来自美国加州大学圣地亚哥分校的Xingyu Chen、Xinyu Zhang，科罗拉多大学丹佛分校的Xinmin Fang、Zhengxiong Li，内布拉斯加大学林肯分校的Liang He，以及中国广东工业大学的Zhengxiong Li共同完成。

立体渲染（Stereoscopic rendering）——需要为每只眼渲染独立的视图——是VR游戏比平面屏幕游戏更难运行的主要原因之一，导致其图形保真度相对较低，这使得VR对许多主流游戏玩家的吸引力下降。

虽然像Meta Quest这样的独立VR头显可以通过名为“单通道立体渲染”（Single Pass Stereo）的技术优化立体渲染的CPU绘制调用，但GPU仍必须渲染双眼，包括昂贵的逐像素着色和内存开销。

YORO（You Only Render Once，即你只需渲染一次）是一种引人入胜的新方法。它像往常一样从渲染一只眼睛开始。但它完全不渲染另一只眼睛的视图，而是通过两个阶段高效地合成：重投影和修补。

需要明确的是，YORO并非AI系统。它不涉及神经网络，因此不会有任何AI幻觉。

重投影阶段使用计算着色器将已渲染眼睛的每个像素移动到另一只眼睛的屏幕空间中。然后标记哪些像素被遮挡，即从已渲染眼睛中不可见。

这就是修补阶段的用武之地。它是一个轻量级的图像着色器，对重投影步骤标记的遮挡像素应用深度感知的修复滤镜，将背景像素模糊填充到这些区域。

研究人员声称，YORO将GPU渲染开销降低了50%以上，并且合成眼视图在大多数情况下“视觉无损”。

在运行Unity的“VR Beginner: The Escape Room”示例的Quest 2上进行实际测试时，采用YORO可将帧率提高32%，从62 FPS升至82 FPS。

这种“视觉无损”合成的例外情况出现在极近场区域，即非常接近眼睛的虚拟物体。物体离眼睛越近，立体视差自然就越大，因此YORO方法在某个点会失效。

对于这种情况，研究人员建议直接回归到常规的立体渲染。甚至可以仅对非常接近眼睛的特定物体进行渲染，而无需渲染整个场景。

YORO的一个更显著限制是不支持透明几何体。然而，研究人员指出，透明效果在移动GPU上无论如何都需要第二次渲染通道，因此很少使用，并建议将YORO插入到透明渲染通道之前。

Unity实现的YORO源代码已在GitHub上以GNU通用公共许可证（GPL）发布。因此，理论上VR开发者已可以在其项目中实现这一技术。

参考资料：

You Only Render Once: Enhancing Energy and Computation Efficiency of Mobile Virtual Reality

https://arxiv.org/pdf/2506.15183

UploadVR

https://www.uploadvr.com/you-only-render-once-vr-frame-rate-improving-technique/

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