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| 本文作者： Nardin Marcus | 2016-06-11 11:56 |
雷鋒網按：本文作者知乎 Nardin Marcus。
隨著VR漸漸興起，國內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。
在虛擬現實系統中，用戶需要通過頭戴顯示器(虛擬現實設備)感受虛擬世界。虛擬現實設備可以將用戶與周圍的現實環境隔離開，使用戶產生強烈的沉浸感。
在使用虛擬現實設備時，為了實時更新所要顯示的虛擬環境，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，虛擬現實設備響應用戶頭部運動及更新顯示內容的時間應該為零。但是由于屏幕顯示、圖形計算、數據傳輸、傳感器響應等因素的影響，會導致一定的時間延遲，導致用戶在體驗虛擬現實設備時產生眩暈感。
為什么我們會經歷這種感覺呢？簡而言之，當用戶使用 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。 而延時恰恰是導致不匹配的主要成因。
1、位置跟蹤系統造成的延時。位置跟蹤器通過自由讀數決定用戶頭部的位置和朝向。這些數據用于計算用戶在虛擬環境中的視點和視角，從而實時更新虛擬現實設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據，必然就會出現一定的延時情況發生。
2、應用系統造成的延時問題。應用系統造成的延遲包括接受和處理各種外部輸入數據(如處理數據手套傳感器數據)、仿真過程執行時間(如各種碰撞檢測等)。
3、生成圖像造成的延時問題。虛擬現實系統需要生成虛擬現實左眼和右眼的圖像。在基于虛擬現實設備的虛擬現實系統中，生成什么樣的圖像由頭部位置跟蹤數據和具體的仿真應用共同決定。由于虛擬現實應用系統圖像計算復雜，就會導致延時。
4、顯示圖像造成的延時問題。生成的圖像需要在虛擬現實設備中顯示，就會由此造成一定的延遲。
總結一下，VR設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%。
當前，在頭戴設備中應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Oculus Rift為例， Oculus Rift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，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的響應時間是LCD的千分之一，顯示運動畫面絕對不會有拖影的現象，恰恰是解決屏幕顯示延時的最好解決方案之一。
此外，VR設備還可以通過降低余暉的方法來減少幀內延時。LCD顯示屏的顯示原理是通過液晶翻轉來選擇性透過光線，而液晶翻轉的響應時間最快也有2-4ms，而AMOLED每個像素都是主動發光的，可以做到低余暉，進一步降低延時，減少眩暈。
目前，Oculus Rift CV1和 和HTC Vive采用了90hz刷新率，而Sony Project Morpheus是采用的是120hz刷新率，都是采用AMOLED。
AMOLED是有源矩陣有機發光二極體面板，它是自發光，不像LCD顯示屏采用了背光源。AMOLED具有更薄更輕、主動發光、無視角問題、高清晰、高亮度、響應快速、能耗低、使用溫度范圍廣、抗震能力強、成本低和可實現柔性顯示等優勢。
AMOLED屏幕主要用于部分高端智能手機上。相比于智能手機、PC、可穿戴電子設備，VR硬件產品出貨量尚少，遠未進入大眾應用市場。以Oculus Rift消費者版SONY PlayStation VR等為代表的旗艦型產品需要等到明年才推出，預計將帶動VR產業進入新的發展階段。根據ABI Research預估，2015年VR產品出貨量預計在150萬臺左右，到2020年總配貨量達4300萬臺，5年復合增速將超過100%。從AMOLED顯示屏的角度來看，目前不僅VR產品出貨量少，而且只有高端旗艦型產品才采用AMOLED作為顯示屏，大多VR產品仍采用LCD顯示屏。 但是，隨著Oculus 、SONY等等VR旗艦產品紛紛采用AMOLED，預計未來越來越多的VR產品也將采用AMOLED顯示屏。
此前，韓國擁有AMOLED生產的絕對壟斷權，2012年韓國廠商在AMOLED產能的全球占有率為97.7%。而今，京東方、和輝光電、天馬的AMOLED生產線成功量產，華星光電、國顯光電、 信利國際、 友達光電等廠商積極布局AMOLED生產線， 全球壟斷格局才得以打破。但國內的產能、技術仍落后于韓國。根據DIGITIMES預測，中國廠商AMOLED的全球產能比從2013年的0增長提高到2015年的7.4%，國內廠商AMOLED產能拓展迅猛。
盡管當前VR產品出貨規模較小，但是面對未來可觀的市場前景，中國AMOLED廠商做好了進軍VR產品的準備。SAMSUNG和SONY就不用多說了， 它們在VR顯示屏的已經快人一步。國內一些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4K AMOLED顯示面板，像素密度達到了734PPI，瞄準了VR應用領域。深天馬AMOLED產線也已經點亮，公司在拓展手機廠商客戶同時也積極接洽VR產品廠商。
全球AMOLED產能比重變化（含預測）
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）
AMOLED是VR極佳的顯示屏，處于應用爆發的前夜。但同時，AMOLED屬于重資產投資，順周期+產能領先非常重要，一旦格局形成后將不易被打破。目前，三星在中小尺寸AMOLED遙遙領先，LGD、SONY緊隨其后。
國內的深天馬5.5代AMOLED生產線已經點亮，即將批量供貨；和輝光電擁有1條4.5代和1條6代AMOLED生產線，產能和技術在國內領先。
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