在最新發布的一篇文章中，我曾提到維護虛擬現實系統“真實感”的重要性。而高幀率(60、90或120 Hz，取決于頭戴式顯示器（HMD）的最大刷新率)的渲染應用程序與光子運動低延遲是實現“真實感”的重要部分

在本文中，我將闡述如何使用OVR_multiview擴展減少渲染VR應用程序所需的CPU和GPU功耗。

不使用OVR_multiview的渲染

在標準的優化VR應用程序中，場景將在幀緩沖區對象(FBO)中進行兩次渲染——一次渲染左眼圖像，另一次渲染右眼圖像。要進行渲染，應用程序需進行以下操作：

?Left eye 左眼圖像
在FBO左邊部分設置視口
使用左眼的攝像機投影矩陣在場景中繪制所有對象

?Right eye 右眼圖像
在FBO右邊部分設置視口
使用右眼的攝像機投影矩陣在場景中繪制所有對象

渲染每個矩陣的場景時，由于HMD透鏡，FBO對象會由桶形失真修正至枕形失真。

在這個方案中，應用程序必須提交兩個幾乎相同的GL call數據流，而兩次渲染唯一的區別是應用到頂點時要進行矩陣轉換。每矩陣都需提交調用實則浪費時間。同時，GPU驅動程序也需要花費時間來驗證API調用并且每矩陣均生成GPU命令緩沖區，而一個簡單的共享命令緩沖區便可以完成這些工作。

OVR_multiview

有了OVR_multiview擴展(及分層的OVR_multiview2和OVR_multiview_multisampled_render_to_texture擴展)，應用程序可以綁定一個結構數組至FBO，并對每個元素進行實例繪制。這樣，圖像驅動程序便會準備一個GPU命令緩沖區，并在每次實例渲染時重新啟用該緩沖區。當擴展程序處于激活狀態時，則可以在頂點著色器中訪問gl_ViewID_OVR內置來確定需要渲染的元素。

由于是基于拼貼的GPU架構，每實例中必須進行拼貼。拼貼過程完成后便執行每元素的像素渲染任務。

OVR_multiview：優化繪圖提交過程

使用OVR_multiview一個較為簡單的例子是創建一個結構數組，該數組由兩個分別代表左眼圖像和右眼圖像的元素組成。對于每一幀，應用程序可以通過以下步驟完成渲染：

?綁定FBO（附上結構數組）
?將變換矩陣數組統一傳輸至著色器中
數組包含兩個元素——兩個變換矩陣分別用于左眼圖像和右眼圖像
?在場景中繪制對象
?在頂點著色程序執行時，使用gl_ViewID_OVR確定哪些矩陣用于轉換

通過這個簡單的轉換，應用程序可以減少一半需要提交給驅動的OpenGL調用。

OVR_multiview：減少片段處理

用于拓寬用戶視野的透鏡是沉浸式VR系統的重要組成部分。為解決透鏡引起的枕形失真，必須在圖形顯示之前應用桶形失真。

不過，現代GPU設計的初衷并不僅是渲染桶失真圖像。VR應用程序必須在第一層時渲染非失真圖像，然后在第二層進行桶形失真。但這樣，第一層渲染便過多消耗了GPU周期及帶寬的紋素色素，而可供桶形圖像外部區域使用的則非常少，在第二層渲染中桶形圖像外部區域的紋素和像素密度則非常高。

如上圖中所示，可以使用OVR_multiview將渲染細分為可以更好地表示桶形圖像像素密度的區域。實現該方法一個簡單的例子是，每矩陣在桶形圖像中間渲染一個高分辨率且窄視野的圖像，在桶形圖像外部區域渲染一個分辨率較低且寬視野的圖像。桶形失真傳輸期間，片段著色器可以在桶形圖像內基于像素坐標將高分辨率和低分辨率圖像混合在一起。

在視野狹窄的渲染中，全分辨率圖像占整個場景的25%，而寬視野渲染的分辨率則為一半(全分辨率的25%)，GPU只需要對全分辨率渲染一半的像素進行著色——極大減少了片段著色器的計算量和相關帶寬。當然，具體的節省量取決于沒有偽影的情況下視野到底有多窄。

總結

通過OVR_multiview擴展及對一些簡單的應用程序進行更改，VR應用程序便可以更有效地將處理任務傳輸至圖像驅動器，并通過減少所需渲染的像素從而降低GPU的功耗。想了解更多Imagination如何優化VR渲染的資訊，我強烈推薦克里斯汀·波茨赫所寫的有關使用帶渲染減少異步時間彎曲延遲的文章。

原文鏈接：
https://imgtec.com/blog/optimizing-vr-renderers-with-ovr_multiview/