虛擬現(xiàn)實需要高性能的系統(tǒng)才能維持舒適的體驗，而但如果我們要實現(xiàn)理論中的真正沉浸式AR，其最終可能需要更高的性能水平。

雖然虛擬現(xiàn)實可以在低于20ms延遲下實現(xiàn)舒適和沉浸式的表現(xiàn)，但增強現(xiàn)實需要幾乎零的延遲，為保持真實世界和數(shù)字世界非常接近的同步，AR對高頻輸出的需求十分嚴格。

為此，英偉達向我們展示了一款刷新率高達16000Hz的原型AR顯示屏。與之相比，傳統(tǒng)AR顯示屏的刷新率僅為60Hz（當前高端VR頭顯為90Hz/120Hz）。

從視頻中可以看到，他們把白色數(shù)字盒子疊加在真實的棋盤中。當前顯示屏的刷新率為60Hz，而你可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字信息難以瞄定在真實世界對象中，因為移動速度意味著在渲染下一張圖像之前，渲染到屏幕的最新圖像已經顯著地偏離了現(xiàn)實世界對象。

與之對比，由于16000Hz的顯示更新如此迅速，不管攝像頭的移動速度如何，圖像也能保持高速重新渲染，從而幾乎可以完全鎖定在真實世界的網格上。

在本周的GTC 2017大會上，英偉達展示了北卡羅萊納查普希爾大學分校、英偉達研究所和InnerOptic Technology共同合作的最新成果。英偉達的摩根·麥圭爾（Morgan McGuire）表示，16000Hz系統(tǒng)中的運動到光子的延遲為0.08毫秒，這比當前的高端VR頭顯快100倍以上。

有趣的是，實驗中的60Hz顯示屏和16000Hz顯示屏的源輸入僅僅保持在60Hz。這意味著研究人員已經能夠實現(xiàn)這種超低延遲內插，不需要用16000fps源輸入匹配16000Hz顯示屏，因為這在現(xiàn)實場景中其實并不實際。

詳細的研究以標題《From Motion to Photons in 80 Microseconds: Towards Minimal Latency for Virtual and Augmented Reality》發(fā)表在《IEEE 視覺化與計算機圖示學匯刊》中。作者在摘要中解釋，該系統(tǒng)是檢驗圖像質量與其他因素之間權衡的有用平臺。

我們描述了一種基于具有極快（16 kHz）二進制更新速率的DMD芯片的增強現(xiàn)實光學透視顯示屏。為了把二進制像素轉換為可感知的灰階，我們通過一種新的調制技術把后渲染二維偏移和即時追蹤更新相結合。這種在FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）中實現(xiàn)的處理元素與光學顯示元素一起安裝在頭部追蹤設備中，而用戶可通過頭部追蹤設備將合成圖像疊加在真實環(huán)境中。接近零延遲的機械追蹤與可重構顯示處理的組合僅帶來了平均80微妙的端到端延遲，這同時也是一種針對極低延遲顯示系統(tǒng)的廣泛測試平臺。我們已經通過這個平臺來檢查圖像質量和成本（即功率和邏輯復雜度）之間的權衡，并發(fā)現(xiàn)我們可以用相當簡單的顯示調制方案來維持質量。

16000Hz可能接近于AR的理論目標值，但即便是更低的刷新率仍然能為我們帶來舒適的AR體驗。被認為是當前最高質量的AR頭顯HoloLens，其刷新率也僅僅只是60Hz而已。雖然視覺表現(xiàn)不夠完美，但已經屬于可以接受的水平。映維網相信隨著AR頭顯的外形設計不斷優(yōu)化，用戶頭部的移動速度將會越來越快，AR眼鏡需要匹配這一速度，所以我們希望顯示屏的表現(xiàn)能夠隨著時間的推移而不斷改善。