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7家致力于摆脱高端VR头显束缚的公司

如今最沉浸式的虚拟现实系统,如Oculus Rift和HTC Vive,依赖于繁琐的连接线,以低延迟将电源和高保真的图像传输到头戴设备。但是人人都认为,晃动的电缆不仅令人讨厌,而且会降低沉浸感。这个问题的需求推动了至少七种(甚至更多)解决方案的诞生,希望在高端主机PC和头戴设备之间建立无线连接。

更新(1/2/18):无线VR领域的新进入者Amimon在2017年底推出了他们的AMN 2130/2230芯片。我们在列表中添加了他们的推荐。

更新(4/28/17):在这篇文章最初发布时,我们没有得到TPCAST的回应。该公司随后联系我们,自述了他们对无线VR的方法,我们将这些信息添加到了下面的列表中。

首次发布(3/24/17),更新:消除高端VR头戴设备上的连接线是一个明显的愿望,但却没有明确的解决方案。问题主要涉及三个主要因素:带宽、延迟和价格;这些需求以前的无线视频技术无法满足,这就是为什么2016年推出的三款高端VR头戴设备(Oculus Rift,HTC Vive和PSVR)都依赖于从头戴设备到主机的电缆。

不幸的是,连接线也使我们与现实保持联系(虚拟现实试图逃离的那个现实)。特别是在房间级别的虚拟现实中,你会在行走中感到困扰,会绊到它、踩到它或从上面走过;电缆阻止了我们完全脱离这个物理空间;你的大脑在脑后跟踪着(几乎看不见的)电缆,并决定何时需要越过它、转向不同方向,或者避免用手臂碰到它。去掉头戴设备的电缆意味着更深入的沉浸和在虚拟世界中的身体自由。

现在有至少七种解决方案希望迎接这个挑战,使用各种技术使高端VR无线化。本文旨在对其中一些提出的解决方案和主张进行广泛概述,并了解每种技术的定位。我们与在这一领域工作的几家公司取得了联系,让他们用自己的话告诉我们他们实现VR无线化的方法以及他们认为是自己的独特优势。

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Amimon
产品高级总监Netanel Goldberg
Amimon的专利VR技术在5GHz频段运行,提供无与伦比的强大连接,在包括大型会堂和先进的多用户场景在内的任何环境中都能支持。Amimon的5GHz高级视频调制解调器可支持多个用户同时使用的拥挤环境,并克服了60GHz频段的视线和图像模糊限制。该技术兼容大多数VR头戴设备,包括Oculus、Vive和PSVR。该高级视频连接系统具有支持2K分辨率、90fps的VR嵌入式芯片,类似于Oculus和Vive,并且支持类似于索尼PSVR的1080p分辨率、120fps。

IMR – Immersive Robotics
首席执行官丹尼尔·菲茨杰拉德
IMR的无线技术与其他公司的区别在于,IMR一直在为VR设备设计VR标准,该标准允许VR视频在任何VR设备之间传输。更具体地说,市场上出现的其他解决方案似乎使用H.264或类似的芯片解决方案。这样做的问题以及IMR的不同之处在于,我们不进行帧与帧的比较,这会立即添加至少11毫秒的延迟(@ 90fps),我们的解决方案因此不会引入与较旧技术相关的帧与帧运动伪影。IMR的VR压缩标准一直是为VR而设计的,现在结果是非常特殊的。我们实现了90-95%的压缩,并且用户在我们的系统和原始系统中很难区分。

IMR已经开发出一种算法和硬件,能够实现VR视频的无线传输和流媒体传输。领先的无线标准。该算法和硬件的开发旨在解决多个挑战,而不仅仅是为了产生整个虚拟现实行业可以使用的标准;这超出了大多数人对虚拟现实应用的想象,包括无人机和机器人。IMR为此虚拟现实标准开发的算法和整体技术可用于在任何支持虚拟现实的设备之间传输虚拟现实数据,包括头戴显示器、个人电脑、笔记本电脑、手机、相机等。

新的虚拟现实标准提供了虚拟现实和3D远程存在应用所需的视频数据压缩和超低延迟。以下是其功能的描述:

快速数据传输:95%的压缩率使IMR的技术能够以破纪录的不到1毫秒的延迟进行压缩和解压缩。这意味着玩家感知不到延迟,消除了延迟在虚拟现实游戏中引起晕动的问题,从而保留了用户的舒适感。
图像质量:解压后的图像质量与原始图像无异,没有运动模糊或引入的伪像。
眼球追踪:IMR的算法利用单通道动态压缩方案,包括凝视点追踪、可调参数,并提供眼球追踪支持。此外,算法内置的灵活性能够进一步实现自定义压缩。
兼容多种设备:IMR的技术可以利用802.11ac和802.11ad无线标准以及具有足够带宽的其他无线通信。这使得当前一代头戴式显示器可以通过AC标准进行支持,并通过使用AD标准处理多达2倍4K虚拟现实视频传输来使技术具备未来性。
多用途应用:IMR的压缩标准便于设备之间的点对点数据传输,包括PC、头戴式显示器、智能手机、360摄像机和其他虚拟现实设备。

我们的技术旨在适用于所有虚拟现实和远程存在机器人应用,每种应用都有其自身的无线需求。我们的技术提供了适用于所有这些应用的必要压缩/解压缩和超低延迟,并且我们正在与不同的无线制造商和通信链路供应商合作并寻求合作,推动这项技术在每个领域的应用。
KwikVR
Xavier Cavin,首席执行官
KwikVR相对于其他无线竞争对手的独特优势很难说出来,因为我们无法测试我们竞争对手的解决方案。它们都声称有不到一两毫秒的不可能延迟开销,所以我会说我们的主要优势在于坦诚。此外,我们的解决方案不会使用60GHz的Wi-Fi位于用户头部顶部,这在健康原因上可能更好。使用5GHz Wi-Fi在Wi-Fi信号遇到阻碍问题时也不容易出现阻塞。我们相信我们的延迟开销接近最佳状态,但只有客户才能做出判断。
NGCodec
Oliver Gunasekara,首席执行官
我认为可以将无线虚拟现实分为使用哪种无线电和哪种压缩方式两类。当然,所有系统都必须在往返延迟的框架内运行。

各种无线电类型:

WiFi 802.11ac 5GHHz和2.4GHz
WiFi 802.11ad 60GHz
5G LTE蜂窝网络用于云VR(不同频率)
未经许可频率的专有无线电(例如,5GHz)

我们的解决方案使用WiFi 802.11ac和LTE。这样做的好处是不需要视线传输。60GHz传输在穿越包括人体在内的物理障碍物时会发生较大的衰减。802.11ac可以传输比60GHz更长的距离,并提供多个房间的覆盖范围。与60Ghz相比,802.11ac更便宜,所需无线天线也更小。与60GHz不同,802.11ac的发射器的放置不重要。802.11ac功耗也更低,使头戴式显示器的电池寿命更长。
各种压缩类型:

JPEG(帧内压缩)压缩比为3:1
JPEG 2000(帧内压缩)压缩比为6:1
MPEG H.264(帧内和帧间压缩)压缩比为100:1
MPEG H.265(帧内和帧间压缩)200:1压缩
专有压缩

我们的解决方案采用MPEG H.265/HEVC压缩技术,可以提供200:1的压缩比。例如,一个1080p60的源文件不压缩传输需要3000Mbps的带宽,我们将其压缩至15Mbps,压缩比为200:1。这可以为容错纠错、更高的分辨率和帧率以及通过5G LTE和光纤网络从云端传输的数据速率提供余地。基于标准的系统还可以使用现成的移动芯片组构建移动式头戴显示器(HMD)。我们将采用未来的H.265配置文件,利用多视图和屏幕内容编码工具等功能提供更好的压缩效果。
Nitero
Sven Mesecke,联合创始人
与其他厂商专注于为现有的HMD引入无线配件不同,Nitero是唯一一家正在开发可满足未来VR HMD的高潜能需求的可集成解决方案的公司。
该解决方案采用了创新的微秒级延迟压缩引擎,提供无版权、视觉上无损的编码,端到端延迟仅为1毫秒。功耗低于1瓦,可以整合到未来的头戴显示器中,而无需昂贵的散热器或通风口。实际上,添加Nitero的无线解决方案的成本会比使用电缆低得多,从而实现总体降低成本,这对于VR的推广至关重要。
Nitero与WiGig兼容,并针对VR/AR用例中的独特挑战进行了定制化,具备了支持室内全尺寸覆盖非直视障碍(NLOS)的先进波束成形能力。此外,该解决方案还可以同时支持计算机视觉、眼动追踪、3D音频和其他即将推出的技术等背部通道,而无需另外使用芯片组。
支持Nitero的行业领导者包括Valve Software、Super Ventures和Colopl VR Fund等投资和合作伙伴,还有一些尚未公开宣布的合作伙伴。
更新(1/2/18): Nitero于2017年4月10日被AMD收购。
QuarkVR
Krasi Nikolov,首席执行官
我们采用视频压缩和专有流媒体协议相结合的方式,能够将高分辨率的图像流传输至多个头戴显示器。我们的解决方案主要针对希望将两个或多个人放置在同一个跟踪空间中的主题公园和游乐场。
我们的观点是,未来无论是在分辨率越来越高(4K及以上,视网膜分辨率需要16K),还是在尝试将服务器放置在本地网络之外时,都将需要一定程度的压缩。理想情况下,您可以将GPU农场放置在云端,并立即获得所有内容,从而甚至无需在家中使用PC!我认为,在未来五年里,您在家中只需要一台小型移动芯片就足够了,可能是嵌入在头戴显示器中。
当然,任何形式的压缩都会引入延迟。然而,过去两年中已经有了很多突破。我们将推出一个类似于Oculus使用的Spacewarp的网络感知技术。而微软等公司在减少延迟方面进行了大量的研究,采用预测性(也称为投机性)渲染。例如,Irides项目能够在演示中弥补120毫秒的网络延迟。我们已经与Irides的一位领先研究人员交流了一段时间,我们将在2017年推出类似的技术。因此,我可以说无线VR的未来非常光明!
TPCAST
David Jian,联合创始人兼副总裁
TPCAST无线适配器的优势是接近零延迟,且图像不经压缩。我们认为这两个特点是高端无线VR的关键标准。由于VR对图像分辨率要求很高,任何明显的图像压缩都是不可接受的。
TPCAST与其他公司最大的区别在于,我们的设备不是原型或模型,而是一个产品,它是全球第一个商用无线VR产品。
在过去的四个月中,超过1000人亲自体验了TPCAST无线适配器的VIVE版本在VIVE X演示日(中国北京)、CES、MWC和GDC上。并且广州VRAR峰会上。几乎所有的人都感觉与有线的Vive没有什么区别,特别是几乎零延迟的体验。这些积极的评价对我们来说意义重大。
以下是TPCAST无线适配器(用于Vive)的规格:

视频格式:HDMI 2.0
视频分辨率:2K(2160*1200)
视频帧率:90Hz
延迟:<2ms 传输范围:>5m 360°
功耗:4W

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这些并不是唯一研究桌面级VR无线解决方案的公司,但我们希望通过这项调查展示问题的多样性解决方法。另一个值得注意的解决方案是英特尔和Vive的无线VR倡议,该公司表示该倡议基于WiGig技术。
我们有机会测试过其中一些技术,但目前还没有在适当的控制条件下进行测试。随着这些产品逐渐接近市场准备阶段,我们将会推出更多报道。

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