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还你自由的VR体验!VirtualLink标准初探_接口_装备

神尊大人 2025-01-18 00:16:04 0

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VR技能和干系产品在2015年开始崭露锋芒,随着HTC VIVE和Oculus Rift等VR产品的发布,VR开始火爆并逐渐走近普通玩家。
从2015年到2016年,VR产品以其独特的体验和开拓全新市场的可能,成为了各大企业乃至各个国家追逐的热点。

不过,这股VR风潮在2017年后逐渐冷却,个中一个主要缘故原由便是VR产品非常难以利用,且不用说HTC和Oculus两家VR头盔的显示质量,便是佩戴时的重量、感想熏染,以及体验VR产品须要的那一整套线缆拉扯,就显得颇为让人难熬痛苦。

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从实际产品来看,目前和PC显卡连接的VR头盔须要连接至少三组线缆:电源线、USB掌握线和HDMI数据线,对付固定的设备来说,这样的线缆连接到没什么,但是对须要时候移动的设备来说,尤其是头戴设备,不但存在重量问题,还有牵拉压力等存在,非常未便利。

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(图片来自网络侵删)
VirtualLink同盟现身让VR连接有据可依

线缆虽小,影响却大,较重的粗长线缆和大量的接口,不但使得产品体积缩小困难,也大大限定了VR设备的适用范围。
为了能够显著提高VR设备在线缆方面的兼容性和舒适度,推动VR产品在形态和实用性上进一步优化,近期,VR家当举足轻重的几家巨子级厂商包括英伟达、AMD、Oculus、Valve和微软决定成立一个名为VirtualLink的同盟,用于制订有关VR产品在头戴设备连接方面的兼容性、接口等问题。

▲Oculus Rift这样的产品涌现,让人们感想熏染到了初代VR的魅力。

说到这个“近期”就故意思了,有多近期呢?VirtualLink标准尚未正式发布,乃至连官网都没有准备好,官网页面一些大略的先容。
不过,官网内容还是给出了一些信息,解释了VirtualLink的上风。

●连接大略。
VirtualLink采取了USB Type-C接口和单个线缆替代了过去的多个接口、多个线缆,无论是连接还是设计都更为大略。

●面向未来:VirtualLink的设计是面向未来的,包括功耗、显示和数据带宽等,都充分考虑了未来设备的需求。
个中VirtualLink可以支持最高27W的功率输出和最高4个HBR3 DP通道等,为VR设备的未来拓展留下了充足的空间。

●面向更多设备:VirtualLink目前的方案是为支持PC设计,考虑到USB Type-C口的上风,未来可能会有更多的设备通过VirtualLink连接VR头戴显示器,更为大略方便。

●标准更开放:VirtualLink组织目前有英伟达、Oculus、Vavle、微软和AMD等厂商,未来还可能加入更多考试测验,并且标准是完备开放的,各个VR显示设备生产厂商、OEM厂商、软硬件开拓商和消费者都可以自由利用VirtualLink的内容。

VirtualLink目前尚处于制订阶段,有关VirtualLink的上风,本刊将会持续跟踪。
那么,VirtualLink是如何做到只是用USB Type-C接口和线缆就彻底更换之前的HDMI+电源+USB三个接口呢?

▲无论是Rift还是Vive,数据线的连接都非常麻烦,并且很重。

初探VirtualLinkUSB Type-C立功

要说清楚VirtualLink在技能选择上的秘密,还得从产品提及。
VR产品早期采取三根线缆的缘故原由是有据可以的,个中VR头戴显示器须要供电,HDMI或DP接口本身微弱的供电能力无法知足需求,其余,头戴显示器定位和操作信息等数据须要传输,电源和HDMI接口并不能够通报这些数据,或者说可以通报这些数据但是没有统一的标准,因此终极还是利用USB来完成这方面的事情,这就使得目前的VR头戴设备不得不选择三线缆的设计方案。

▲VirtualLink的LOGO,便是环抱VR的线缆,大略明了。

▲VirtualLink同盟的主页,只有一页大略的解释,尚未彻底培植完成。

如果要变动设计,采取更大略的方案,就须要选择替代的接口。
在这里,USB Type-C险些成为了唯一的选择。
由于没有别的接口标准像USB Type-C那样,不但自身被行业广泛替代利用,兼容性良好,还能够和DP接口数据互通,实现数据通报,其余,USB Type-C的能够承载多个数据通道和一定的功耗,这一点也至关主要。

官方VirtualLink的标准须要6个高速数据通道,个中4个用于DisplayPort HBR3传输视频,2个通道分配给USB 3.1 Gen 2,用于传输各种数据,其余还能够供应15W的功耗,这可以用于驱动VR设备。
这里须要解释的是,这种配置方案仅仅面向DisplayPort HBR3配置。

▲VirtualLink的官方宣扬图,各种线缆构成的VR天下。

所谓DisplayPort HBR3,是指DisplayPort High Bit Rate 3,也便是人们常说的DisplayPort 1.4版本,DisplayPort HBR3比较之前的DisplayPort HBR2等规范,加入了显示压缩串流(Display Stream Compression,简称DSC,压缩比高达3:1)技能,并加入了前向缺点更正、高动态数据封包等功能。

加入了DisplayPort HBR3后,数据传输的最大带宽可达32.4Gbps,数据传输能够接管4K(4096x2160)@120Hz或者8K(7680X4320)@60Hz的超高分辨率。
这样的设计显然是为未来的高清晰VR准备的,目前的VR显示器分辨率还达不到这么高。

当然,用户也可以不该用DisplayPort HBR3功能转而启用USB Type-C的兼容模式,这个时候USB -C供应的高速通道只有4个,配置办法就变成了要么4通道被传统DP接口独占,代价是不该用所有的USB 3.1功能;要么DP霸占2个通道,同时保留USB 3.1功能。
在这两种配置下,USB Type-C接口的最大功耗都可以提升至100W。

▲VirtualLink采取了USB Type-C接口作为物理接口。

除了接口方案外,USB组织去年在发布新版本USB Type-C 1.3的时候,也通过一些变动使得VirtualLink在音频传输上更为方便。
去年发布的USB Type-C 1.3标准中,USB组织对备用模式做了一些眇小的改变,可能不太有人把稳,实际上这是为今年的VirtualLink埋下伏笔。

▲USB Type-C引脚定义。

简而言之,新的规范改进之处在于,对付直连设备,也便是那些直接连接至USB Type-C端口而不通过集线器或者其他扩展器、中继器的设备而言,许可这些设备重新配置4个USB2.0的引脚,用于(A6/A7/B6/B7)设备握手。
这意味着在VirtualLink中,VR耳机可以利用者额外的USB引脚,通过重新定义来传输信息,包括视频数据、供电等内容。
由于对VirtualLink来说,USB 2.0的引脚的确没有太大意义,其速度过慢,如果重新定义用于传输音频那么再好不过了。

▲VirtualLink的引脚配置方案。

除了用做VR耳机传输外,这四个USB 2.0引脚实际上已经变成一组高速差分通道,让兼容模式下的USB Type-C供应6个高速通道。
常日这4个引脚在USB Type-C电缆中利用大略的非屏蔽双绞线,这足够传输USB 2.0数据,但是高速通道哀求屏蔽差分对,这并非基本电缆规范的一部分,但是就直连设备而言,每每会带有自己的电缆和定义,供应商能够改用更高速、更高质量的电缆和连接办法来传输高速数据。

从定义角度来看,VirtualLink实现了一个非常有前瞻性的标准。
仅仅个中的4路DP HBR3视频数据就相称于纳入了一个DP 1.4接口,正如前文所说,它可以为4K@120Hz在8bpc的色彩下供应足够的视频贷款支持,这个带宽是利用HDMI 1.3的Vive和Rift的2倍还多。

▲DisplayPort HBR3通过高压缩得到了大带宽。

当然,这里的另一个须要深入磋商的问题是指在经由了多年景长后,视频可能会转向DisplayPort,涌现这样的变革的缘故原由除了DP接口本身是免费开放标准外,其余一个主要的缘故原由是DP接口的传输办法是基于数据包的传输,这和经典的HDMI基于像素的TMDS传输办法完备不同,在降落延迟的方面,DP接口具有更好的、更显著的上风。

▲DisplayPort和USB Type-C相互兼容。

其余一个非常主要的问题是数据线的长度。
目前的VirtualLink规范中,哀求利用完全的USB 3.1规范,这哀求数据传输速率达到10Gbps,但是过长的线缆将导致旗子暗记衰减,目前USB 3.1 Gen 2的数据线常日只能在1米的范围内保持高速传输,这意味着VR设备的连接线将非常短,达不到利用哀求,目前还不是很清楚VirtualLink是如何办理这个问题的。

▲USB Type-C本身就可以传输视频信息。

在功率方面,目前的VirtualLink支持15W功耗,但是可选27W。
从功耗角度来看,诸如Rift和Vive这样已经上市的产品功耗哀求还不算很高,但是考虑到未来会加入更大功率的耳机或者更风雅的显示屏幕等,支持更高的功耗是故意义的。
有关电压方面,目前VirtualLink没有给出电压数值,但是从USB规范来看,15W功耗对应的是5V、3A,27W功耗对应9V、3A,同样哀求数据线能够应对较大电流的传输。

接口VirtualLink USB Type-C到底支配哪里?

说完了有关数据传输和线缆的干系问题,再来看看未来VirtualLink接口设计的问题。
目前一个核心的内容便是:VirtualLink的接口到底将支配在哪里?

之前的三个接口分别是电源、HDMI和USB,因此会分别和电源、显卡、主板连接。
对VirtualLink而言,和主板连接则意味着显示信息要从显卡的PCI-E传输至主板再输出,显然在延迟和带宽上都不是很好的选择。
那么将VirtualLink的接口支配在显卡上则是合乎逻辑的选择了,尤其是目前USB Type-C大有取代DP接口的趋势。
只不过目前主流显卡上极少涌现USB Type-C接口,一些厂商曾经试图推出过这样的产品,但终极也险些没有上市。

▲之前厂商推出的GTX 1080Ti显卡,带有USB Type-C接口。

如果要在显卡上支配USB Type-C接口,那么紧张是AMD和英伟达要供应相应的支持,这两家厂商和其互助伙伴须要在显卡上供应USB 3.1掌握器和接口,已供应必要的数据连接。
从理论上来说,这样做的难度并不大。

不足为奇,我们在最新的暴露出来的英伟达的新一代的公版显卡的PCB上就找到了USB Type-C接口的身影,很可能厂商正在为这个新的变革做准备或者已经准备好了。
可想而知,一旦USB Type-C接口准备完毕,我们将看到继VGA转向DVI、在转向HDMI和DP之后,显卡接口发展史上最大的变革。
尤其是在VR设备遍及后,显卡须要VirtualLink接口以实现音频、视频的统一传输。

▲之前曝光的英伟达新一代显卡PCB,正面左下方接口部分赫然显现USB Type-C接口。

除了台式机外,移动设备也是VR的目标市场。
对条记本电脑而言,USB Type-C端口并不是难题,已经是非常常见的接口了,不过紧张问题还是条记本上的USB Type-C端口是从主板还是显卡引出,可能厂商须要额外加入新的支持VirtualLink的USB Type-C接口。
不过受制于VR比较狭小的市场,VirtualLink同盟是否能够说服条记本电脑厂商在设计中加入支持VirtualLink规范的USB Type-C接口将成为关键,或者我们将只有在一些高端游戏条记本电脑上才能看到这样的产品。

总的来看,VirtualLink是一个非常受欢迎的规范,它的涌现重新定义了VR链接的方法,虽然目前VR并没有像之前期待的那样大受欢迎,但实际上各种VR技能和产品正在稳健的增长,更新一代的头戴VR设备也会在这些新技能的引领下完成对老产品各种毛病的修复,尤其是线缆连接方面VirtualLink的涌现会彻底改革数据连接和佩戴体验,这肯定会得到用户的关注和青睐,毕竟谁不想利用更为轻巧自由的VR产品呢?。

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