Google推出Seurat源代碼 造福創(chuàng)作者

昨天我們剛提到，無論是PC還是VR/AR，伴隨畫質(zhì)提高而來的就是計(jì)算量的增大。尤其對(duì)于移動(dòng)頭顯來說，算力顯得尤為力不從心。

好消息是，去年Google I/O大會(huì)上透露的場(chǎng)景簡化技術(shù)Seurat在近日開放代碼。這將為更多內(nèi)容創(chuàng)作者提供支持，降低畫面渲染所需的處理資源的同時(shí)為VR帶來高解析度的畫面。

為了填平算力間差距的鴻溝，Google在去年推出了一款名為Seurat的新工具，旨在將高端電影質(zhì)量級(jí)別的3D場(chǎng)景轉(zhuǎn)化為可在移動(dòng)硬件上運(yùn)行的東西，可以幫助開發(fā)人員和創(chuàng)作者快捷方便的將高保真圖形嵌入獨(dú)立虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）頭顯當(dāng)中。就在前幾日，這款被稱為Seurat的工具已開放源代碼，為更多內(nèi)容創(chuàng)作者提供技術(shù)支持。

Google將Seurat描述為一種“場(chǎng)景簡化技術(shù)”，根據(jù)字面意思就可知道Seurat這款工具可以將復(fù)雜的3D場(chǎng)景簡化成一種可以在移動(dòng)硬件上高效渲染的形式。比如，可以從PC游戲中取材然后在移動(dòng)VR設(shè)備上實(shí)時(shí)運(yùn)行它。

為了演示這項(xiàng)技術(shù)，證明不是說說而已，Google與盧卡斯電影公司的工業(yè)光魔合作，用Seurat渲染了《俠盜一號(hào)》中一個(gè)場(chǎng)景：

該場(chǎng)景原本在高端PC上花費(fèi)了1個(gè)小時(shí)才可以渲染完畢一幀，而在有Seurat加持的移動(dòng)GPU上僅用13毫秒的速度就快速完成了一幀的渲染，該工具將場(chǎng)景的紋理尺寸減小300倍，把多邊形數(shù)量減少了有1000倍。雖然在圖形質(zhì)量上不如原版電影畫面那么精美，但是鑒于是在移動(dòng)設(shè)備上獨(dú)立完成，畫面也已經(jīng)很是可以了。

這就好像游戲畫面的低配與頂配，對(duì)于普通玩家，能夠獲得流暢的最低配運(yùn)行就可以滿足基本的游戲體驗(yàn)，否則，使用頂配畫面，卡成PPT般也就根本毫無游戲性可言了。

同樣，Seurat在新推出的VR游戲《銀翼殺手：啟示錄》上也取得了很高的還原度。將需要4660萬個(gè)三角形構(gòu)建的原始場(chǎng)景簡化到307,000個(gè)，其性能提高了100多倍，卻幾乎沒有視覺觀察質(zhì)量上的損失。

再拉一組渲染前后的對(duì)比

（渲染前） （渲染后）

小編我睜大眼睛看了看，在這個(gè)分辨率下實(shí)在是看不出有什么不同?？梢哉f在肉眼觀察上，Seurat已經(jīng)可以“以假亂真”了。

那么Seurat究竟是如何做到在簡化3D場(chǎng)景的同時(shí)還能保持高還原度的呢？

這還要從Seurat 的命名說起。谷歌從法國畫家George Seurat 開創(chuàng)性的點(diǎn)畫法中汲取了靈感。受到George Seurat的啟發(fā)，通過減少畫面紋理占用面積來減少3D渲染的工作量。

（George Seurat的作品）

Seurat的工作方式與傳統(tǒng)渲染方式不同，開發(fā)人員首先要設(shè)置一個(gè)有界的交互區(qū)域，然后軟件就會(huì)開始工作，選擇不同部位拍攝數(shù)十張照片，捕捉到觀看者能夠看到的每個(gè)角度，配合自動(dòng)算法，使用這些快照來組裝出原始場(chǎng)景或?qū)ο蟮妮p量級(jí)版本。

也就是說，我們?cè)谑褂肰R頭顯的時(shí)候受限于視角，無法看到所處世界的全景，這就給了Seurat“偷工減料”的機(jī)會(huì)。Seurat通過采用高質(zhì)量的CGI資產(chǎn)，預(yù)先計(jì)算出佩戴者身處給定場(chǎng)景所可能具有的視角，然后移除掉所有無法看到的冗余部分。再將RGBD圖像（顏色和深度）轉(zhuǎn)化成紋理網(wǎng)格，針對(duì)可配置數(shù)量的三角形，紋理大小和填充率來簡化傳統(tǒng)方法所不能實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景。

如果單看文字看不懂的話，結(jié)合下面的動(dòng)圖就非常容易理解了。

原本立體的3D圖像在Seurat的一番操作后“身體被掏空”，被榨干成了薄薄的紙片墻，但是從佩戴者的視角看過去依然立體感十足。輕量化的移動(dòng)設(shè)備配輕量化的圖像可以算是很般配了。

還可加入小飛機(jī)等互動(dòng)元素

雖然幾何體的身體被掏空，但它依然保留了真實(shí)的體積數(shù)據(jù)，借助Google的WorldSense位置追蹤技術(shù)，讓玩家可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)空間內(nèi)自由走動(dòng)。這也意味著開發(fā)人員可以將傳統(tǒng)實(shí)時(shí)模型組合到場(chǎng)景中，并在這些高保真環(huán)境中創(chuàng)建交互式游戲。

除了可以渲染電影般的身臨其境的畫面，Seurat與Google Earth VR也是絕配。 Google Earth擁有目前可用的最大3D數(shù)據(jù)集之一，開發(fā)人員還在不斷地掃描更新它，并在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用重建算法。為了讓Google Earth VR在移動(dòng)VR上達(dá)到所需的幀率，需要使用遮擋剔除等技術(shù)。 而Seurat正好可以幫助Google Earth VR處理嚴(yán)重遮擋的場(chǎng)景，而且緩解了移動(dòng)設(shè)備算力不足的尷尬。借此，人們能夠以高質(zhì)量的Google Earth VR圖形看到世界上幾乎任何地方，這也將為探索、學(xué)習(xí)創(chuàng)造新的機(jī)會(huì)。

VR一體機(jī)的不受束縛與便攜是PC VR所不具備的，然而脫離了計(jì)算能力強(qiáng)大的PC，頭顯又會(huì)因?yàn)樾阅艿娜狈Χ萑雽擂蔚木车亍．?dāng)我們?cè)谧杂啥扰c性能之間選擇困難，Seurat的出現(xiàn)就很好地化解了這兩難的局面——讓VR一體機(jī)具備媲美PC VR的顯示效果。

例如VR觀影，我們都知道，是很吃顯卡的，往往需要PC的輔助才能實(shí)現(xiàn)比較好的觀影效果。Seurat的開源或許會(huì)大大降低VR觀影的門檻，提升用戶提供更好的觀影體驗(yàn)以及資源內(nèi)容，從而促進(jìn)VR的進(jìn)一步普及。