VR視覺顯示大提升，NVIDIA VRSS 2全解析

NVIDIA近兩年真的是有點科技大爆炸的意思，顯示卡效能不斷提高，對應在軟體和AI整合方面同步在加速。尤其是以：光線追蹤、DLSS、VRS和VRSS，大幅在提升畫面質量，而且VRSS就是面向VR/AR領域。

今年的GTC大會，NVIDIA宣佈了升級版的VRSS 2，特點就是融合眼球追蹤資料，真正實現動態注視區超取樣渲染，實現了更符合人類視覺效果、高質量畫面。而去年VRSS時僅支援固定中心區域超取樣，雖然能滿足大部分當下VR頭顯執行需求，沒有眼球追蹤資料的VRSS是沒有靈魂的，VRSS 2就這麼來了。

VRS是什麼

VRSS（Variable Rate Supersampling，可變速率超級取樣）是NVIDIA在自家顯示卡AI軟體能力的其中之一，其基於VRS（Variable Rate Shading，可變著色率）技術。

VRS是圖靈架構引入的新技術，它的目標是的透過更低的功耗實現同等畫面效果，或透過同等功耗實現更好的畫面效果。

它的原理是，將著色率和單畫素區分開，VRS下可對一大塊畫素統一進行著色。例如下圖，原來是1×1的畫素著色，現在可以進行2×2，4×4，2×1，1×2，2×4，4×2，共7種著色方式，這樣就可以將原本16次的著色降低為1次，大幅降低GPU算力。

具體來說，應用到遊戲中可以將一副畫面的不同區域進行劃分區域的著色，就像上圖中賽車遊戲整體畫面進行分割。將中間藍色區域進行1×1渲染，兩側綠色區域進行2×2渲染，紅色次要區域進行4×4渲染，不同畫面區域靈活的選擇渲染方式。

因為VRS僅適用於Turing架構的顯示卡，

因此VRSS也同樣如此，僅適用於RTX系列顯示卡。

VRSS又是什麼

瞭解了VRS特性之後，相信很多小夥伴都會發現，VRS非常適合於人眼的自然特徵，將人眼目光注視區域重點渲染，周圍區域次要渲染。

為此，專注為VR提供更佳顯示能力的VRSS技術誕生，它基於VRS，特點是：擁有最高8倍的超取樣方案，從而提供更好的視覺效果。同時，還提供劃分區域的動態渲染的VRS功能。

2020年VRSS，固定中心區域超取樣示意圖

在去年初CES上，VRSS首次釋出時其僅支援固定中心區域的超取樣顯示，原因很簡單，因為這是人們使用VR的主要視覺區域，這樣也考慮到硬體效能，因為還需要保證給VR提供90幀的穩定畫面。

當時NVIDIA測試資料時，在《Boneworks中》遊戲中，基於RTX 2080 Ti顯示卡，結合VRSS可以穩定在90幀，但如果不開啟VRSS使用全屏4倍超取樣，畫面根據圖中來看也就是75幀左右的水平。

可見，VRSS技術可以為PC VR遊戲提供更好的觀感，讓畫面細節更豐富，例如在閱讀場景。

另一個重要的因素是，考慮到很多開發者在VRS API中遇到各種各樣的問題。

VRSS無需依賴API，只需在NVIDIA驅動中就能開啟

，這對開發者和玩家來說也更加便利。

VRSS 2提升在哪

前面提到，VRSS特點是隻能提供固定的中心區域8倍超取樣，雖然這足夠滿足目前絕大多數VR頭顯，甚至Quest 2這類移動裝置也在採用類似的技術方案來平衡功耗。考慮到眼球追蹤技術在VR中的加速，尤其是下一代Quest、或蘋果的MR頭顯，很可能將眼球追蹤作為重要的互動技術。

實際上，很多的商用PC VR已經配備眼球追蹤技術，例如Varjo、HTC Vive Pro Eye、剛剛釋出的惠普Reverb G2 Omnicept等等。

因此，VRSS 2的目標是深入結合眼球追蹤技術。據青亭網瞭解，VRSS 2中的眼球追蹤技術，是

NVIDIA和Tobii聯合研發，並且結合動態注視點渲染，從而在充分利用硬體的同時還提供更逼真的視覺觀感

。

VRSS 2眼球追蹤超取樣示意圖

這樣一來，VRSS 1中的中間固定8倍渲染則變成了動態眼球注視區域的8倍渲染，如上圖藍色區域。

VRSS 2雖好，但是也有一些限制，

硬體上目前僅支援Tobii的眼球追蹤VR裝置，似乎將其它眼球追蹤方案商產品一棒子打死

。據悉，首款支援NVIDIA VRSS 2的是惠普G2 Omnicept，後續可能會支援更多VR頭顯。

在NVIDIA驅動中VRSS選項共有兩個，自適應模式和始終開啟模式。

VRSS 2自適應模式

自適應模式：該模式會結合硬體效能，在不影響VR體驗前提下將超取樣區域最大化，也就是將超取樣區域和周圍區域的GPU利用率進行動態平衡，如上圖綠色區域。

始終開啟模式：不考慮硬體效能，直接以設定好的範圍進行8倍超取樣，提供最大化的視覺效果。同時，該模式下可能會帶來丟幀等情況。

對於開發者來說，每款支援VRSS的應用需要向NVIDIA提交進行驗證，批准後才會在NVIDIA驅動中顯示出來。目前，經過驗證的VRSS應用共計30款，不乏熱門的《Pavlov VR》《VRChat》《 Boneworks》《Onward VR》等。

當然，NVIDIA在AI技術方面還有DLSS技術，如果將VRSS與DLSS結合，那麼在在視覺觀感上得到大幅升級，尤其是在未來超高解析度的VR頭顯趨勢下。