Google开源VR渲染优化工具Seurat

原标题：Google开源VR渲染优化工具Seurat

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昨天我们刚提到，无论是PC还是VR/AR，伴随画质提高而来的就是计算量的增大。尤其对于移动头显来说，算力显得尤为力不从心。

好消息是，去年Google I/O大会上透露的场景简化技术Seurat在近日开放代码。这将为更多内容创作者提供支持，降低画面渲染所需的处理资源的同时为VR带来高分辨率的画面。

为了填平算力间差距的鸿沟，Google在去年推出了一款名为Seurat的新工具，旨在将高端电影质量级别的3D场景转化为可在移动硬件上运行的东西，可以帮助开发人员和创作者快捷方便的将高保真图形嵌入独立虚拟现实（VR）头显当中。就在前几日，这款被称为Seurat的工具已开放源代码，为更多内容创作者提供技术支持。

Google将Seurat描述为一种“场景简化技术”，根据字面意思就可知道Seurat这款工具可以将复杂的3D场景简化成一种可以在移动硬件上高效渲染的形式。比如，可以从PC游戏中取材然后在移动VR设备上实时运行它。

为了演示这项技术，证明不是说说而已，Google与卢卡斯电影公司的工业光魔合作，用Seurat渲染了《侠盗一号》中一个场景：

该场景原本在高端PC上花费了1个小时才可以渲染完毕一帧，而在有Seurat加持的移动GPU上仅用13毫秒的速度就快速完成了一帧的渲染，该工具将场景的纹理尺寸减小300倍，把多边形数量减少了有1000倍。虽然在图形质量上不如原版电影画面那么精美，但是鉴于是在移动设备上独立完成，画面也已经很是可以了。

这就好像游戏画面的低配与顶配，对于普通玩家，能够获得流畅的最低配运行就可以满足基本的游戏体验，否则，使用顶配画面，卡成PPT般也就根本毫无游戏性可言了。

同样，Seurat在新推出的VR游戏《银翼杀手：启示录》上也取得了很高的还原度。将需要4660万个三角形构建的原始场景简化到307,000个，其性能提高了100多倍，却几乎没有视觉观察质量上的损失。

再拉一组渲染前后的对比

（渲染前） （渲染后）

小编我睁大眼睛看了看，在这个分辨率下实在是看不出有什么不同。可以说在肉眼观察上，Seurat已经可以“以假乱真”了。

那么Seurat究竟是如何做到在简化3D场景的同时还能保持高还原度的呢？

这还要从Seurat 的命名说起。谷歌从法国画家George Seurat 开创性的点画法中汲取了灵感。受到George Seurat的启发，通过减少画面纹理占用面积来减少3D渲染的工作量。

（George Seurat的作品）

Seurat的工作方式与传统渲染方式不同，开发人员首先要设置一个有界的交互区域，然后软件就会开始工作，选择不同部位拍摄数十张照片，捕捉到观看者能够看到的每个角度，配合自动算法，使用这些快照来组装出原始场景或对象的轻量级版本。

也就是说，我们在使用VR头显的时候受限于视角，无法看到所处世界的全景，这就给了Seurat“偷工减料”的机会。Seurat通过采用高质量的CGI资产，预先计算出佩戴者身处给定场景所可能具有的视角，然后移除掉所有无法看到的冗余部分。再将RGBD图像（颜色和深度）转化成纹理网格，针对可配置数量的三角形，纹理大小和填充率来简化传统方法所不能实现的场景。

如果单看文字看不懂的话，结合下面的动图就非常容易理解了。

原本立体的3D图像在Seurat的一番操作后“身体被掏空”，被榨干成了薄薄的纸片墙，但是从佩戴者的视角看过去依然立体感十足。轻量化的移动设备配轻量化的图像可以算是很般配了。

还可加入小飞机等互动元素

虽然几何体的身体被掏空，但它依然保留了真实的体积数据，借助Google的WorldSense位置追踪技术，让玩家可以实现在一个空间内自由走动。这也意味着开发人员可以将传统实时模型组合到场景中，并在这些高保真环境中创建互动式游戏。

除了可以渲染电影般的身临其境的画面，Seurat与Google Earth VR也是绝配。 Google Earth拥有目前可用的最大3D数据集之一，开发人员还在不断地扫描更新它，并在数据中心应用重建算法。为了让Google Earth VR在移动VR上达到所需的帧率，需要使用遮挡剔除等技术。 而Seurat正好可以帮助Google Earth VR处理严重遮挡的场景，而且缓解了移动设备算力不足的尴尬。借此，人们能够以高质量的Google Earth VR图形看到世界上几乎任何地方，这也将为探索、学习创造新的机会。

VR一体机的不受束缚与便携是PC VR所不具备的，然而脱离了计算能力强大的PC，头显又会因为性能的缺乏而陷入尴尬的境地。当我们在自由度与性能之间选择困难，Seurat的出现就很好地化解了这两难的局面——让VR一体机具备媲美PC VR的显示效果。

例如VR观影，我们都知道，是很吃显卡的，往往需要PC的辅助才能实现比较好的观影效果。Seurat的开源或许会大大降低VR观影的门槛，提升用户提供更好的观影体验以及资源内容，从而促进VR的进一步普及。

有兴趣的小伙伴可以点击下方链接访问Seurat的文档和源码