Vad är simultan multiprojektion?

En av nyckelfunktionerna som Nvidia tillkännagav med lanseringen av sina grafikkort i 10-serien 2016 kallades Simultaneous Multi-projection eller SMP. I grunden är SMP en process som minskar bildsträckningen när man använder flerskärmskonfigurationer, men den har också fördelar för VR-spel.

Vad gör simultan multiprojektion?

När man spelar spel med flera skärmar, vinklar de flesta spelare sina skärmar så att det är lättare att se utsidan av dem. För trippelbildskärmskonfigurationer betyder detta i allmänhet att de yttre bildskärmarna är invinklade. Videospelmotorer är dock omedvetna om vinklarna på varje skärm.

Denna brist på medvetenhet innebär att videospel behandlar konfigurationer med flera bildskärmar som en enda platt stor bildskärm. Detta leder till att den resulterande bilden verkar sträckt ju längre du kommer ut från mitten av bildskärmskonfigurationen. SMP gör att spelet kan vara medvetet om bildskärmarnas vinkel, det justerar sedan utsignalen så att den verkar mindre förvrängd och matchar vad du faktiskt skulle se om du var fysiskt närvarande i spelvärlden.

Det kan hjälpa att visualisera varje bildskärm som ett genomskinligt fönster in i 3D-videospelsvärlden. Om layouten på dina skärmar matchar layouten som spelet förväntar sig, blir det minimal förvrängning, men om du vinklade ett av dessa fönster, och vyn förblev densamma, skulle det se fel och förvrängt ut. denna förvrängning är mest uppenbar när kameran rör sig från sida till sida eller när raka linjer korsar från en monitor till nästa. Vad som egentligen borde hända är att vyn ut genom fönstret ändras för att matcha den nya vinkeln.

SMP gör detta genom att skapa flera visningsportar och vinkla dem för att matcha varje bildskärm. Denna process att skapa nya visningsportar kommer med minimal prestandapåverkan jämfört med en traditionell treskärmskonfiguration, trots det ökade effektiva synfältet. Detta beror på att nästan hela scenen återges i ett enda pass. Alla geometri-, ljus- och skugguppgifter utförs en gång istället för de tre gånger som normalt skulle krävas. Den enda delen av processen som behöver utföras en gång för varje scen är rastreringen, vilket är processen att kartlägga värden till enskilda pixlar på monitorerna.

Hur gäller det för VR?

SMP kan även användas i VR i två varianter som kallas Single Pass Stereo och Lens Matched Shading. Single Pass Stereo skapar en andra visningsport, men istället för att vinkla den annorlunda, flyttar den visningsporten längs x-axeln för att matcha fokuspunkten uppåt med positionen för dina ögon. Detta möjliggör samma hastighet som med simultan multiprojektion eftersom det mesta av den grafiskt intensiva bearbetningen, såsom geometri och belysning, bara bearbetas en gång istället för två gånger.

På grund av bildskärmens och objektivets form som krävs för att VR-headset ska fungera, återges en hel del pixlar som helt enkelt inte visas på skärmen. Lens Matched Shading använder konceptet med flera visningsportar för att dela upp formen på den renderade VR-vyn i en kvadrat med 4, 9 eller 16 visningsportar. Utformningen av dessa visningsportar styrs på ett sådant sätt att den minskar den yta av spelet som måste renderas men som inte faktiskt visas på skärmen. Genom att minska antalet pixlar som renderas som inte behöver göras, minskar Lens Matched Shading ytterligare VRs prestandapåverkan.

Brist på genomförande

Tyvärr är SMP en funktion som måste byggas in i ett spel av utvecklaren. På grund av den lilla andelen spelarbaser som använder trippelbildskärmskonfigurationer och oro över de konkurrensfördelar som spelare kan ha med ultravida synfält, implementerar den stora majoriteten av utvecklarna inte SMP i sina spel. Faktum är att endast ett enda spel, racingsimuleringsspelet iRacing, är känt för att ha implementerat funktionen.

Implementeringen i VR-spel är mer utbredd med inkluderandet av och uppdateringar av både Single Pass Stereo och Lens Matched Shading i Nvidias VRWorks-paket.