Co to jest jednoczesna projekcja wielokrotna?

Jedna z kluczowych funkcji, które Nvidia ogłosiła wraz z wydaniem swoich kart graficznych z serii 10 w 2016 roku, nosiła nazwę Simultaneous Multi-projection lub SMP. Sednem SMP jest proces, który zmniejsza rozciąganie obrazu podczas korzystania z konfiguracji z wieloma monitorami, ale ma również zalety w grach VR.

Co robi symultaniczna multiprojekcja?

Podczas grania w gry z wieloma monitorami większość graczy ustawia monitory pod kątem, aby łatwiej było zobaczyć ich zewnętrzną krawędź. W przypadku konfiguracji z trzema monitorami oznacza to na ogół, że zewnętrzne monitory są ustawione pod kątem. Silniki gier wideo nie są jednak świadome kątów poszczególnych ekranów.

Ten brak świadomości oznacza, że ​​gry wideo traktują konfiguracje wielomonitorowe jako jeden płaski, duży monitor. Prowadzi to do tego, że wynikowy obraz wydaje się rozciągnięty w miarę oddalania się od środka konfiguracji monitora. SMP pozwala grze być świadomym kąta nachylenia monitorów, a następnie dostosowuje wyjście tak, aby było mniej zniekształcone i odpowiadało temu, co faktycznie widziałbyś, gdybyś był fizycznie obecny w świecie gry.

Może pomóc wizualizować każdy monitor jako przezroczyste okno do świata gier wideo 3D. Jeśli układ twoich ekranów odpowiada układowi, którego oczekuje gra, zniekształcenia są minimalne, ale jeśli ustawisz jedno z tych okien pod kątem, a widok pozostanie taki sam, będzie wyglądał źle i będzie zniekształcony. to zniekształcenie jest najbardziej widoczne, gdy kamera porusza się z boku na bok lub gdy proste linie przecinają się z jednego monitora na drugi. To, co naprawdę powinno się wydarzyć, to zmiana widoku przez okno, aby dopasować się do nowego kąta.

SMP robi to, tworząc wiele widoków i ustawiając je pod kątem, aby pasowały do ​​każdego monitora. Ten proces tworzenia nowych rzutni ma minimalny wpływ na wydajność w porównaniu z tradycyjną konfiguracją z trzema ekranami, pomimo zwiększonego efektywnego pola widzenia. Wynika to z faktu, że niemal cała scena renderowana jest w jednym przejściu. Wszystkie zadania związane z geometrią, oświetleniem i cieniowaniem są wykonywane raz, a nie trzy razy, które normalnie byłyby wymagane. Jedyną częścią procesu, którą należy wykonać raz dla każdej sceny, jest rasteryzacja, czyli proces mapowania wartości na poszczególne piksele na monitorach.

Jak to się ma do VR?

SMP może być również używany w VR w dwóch wariantach zwanych Single Pass Stereo i Lens Matched Shading. Jednoprzebiegowe stereo tworzy drugi rzutnik, ale zamiast ustawiać go pod innym kątem, przesuwa rzutnik wzdłuż osi x, aby dopasować punkt ogniskowy w górę do położenia oczu. Pozwala to na takie samo przyspieszenie, jak w przypadku jednoczesnego wyświetlania wielu rzutów, ponieważ większość intensywnego przetwarzania graficznego, takiego jak geometria i oświetlenie, jest przetwarzana tylko raz, a nie dwa razy.

Ze względu na ukształtowanie monitora i obiektywu wymagane do działania gogli VR renderowana jest spora ilość pikseli, które po prostu nie są wyświetlane na ekranie. Lens Matched Shading wykorzystuje koncepcję wielu rzutni, aby podzielić kształt renderowanego widoku VR na kwadrat składający się z 4, 9 lub 16 rzutni. Kształt tych okien widokowych jest kontrolowany w taki sposób, aby zmniejszyć obszar gry, który ma być renderowany, ale ostatecznie nie jest wyświetlany na ekranie. Zmniejszając liczbę renderowanych pikseli, które nie muszą być, cieniowanie dopasowane do soczewek dodatkowo zmniejsza wpływ VR na wydajność.

Brak wdrożenia

Niestety, SMP to funkcja, którą deweloper musi wbudować w grę. Ze względu na niewielki odsetek baz graczy, którzy używają konfiguracji z trzema monitorami i obawy o przewagę konkurencyjną graczy z ultraszerokimi polami widzenia, zdecydowana większość programistów nie wdraża SMP w swoich grach. W rzeczywistości tylko jedna gra, symulacja wyścigów iRacing, ma zaimplementowaną tę funkcję.

Implementacja w grach VR jest bardziej rozpowszechniona dzięki włączeniu i aktualizacji zarówno Single Pass Stereo, jak i Lens Matched Shading w pakiecie VRWorks firmy Nvidia.