隨著蘋果對 Mac 電腦支持 VR 的興趣日益濃厚，該公司正在積極為其新版 Metal 2 圖形 API 添加必要的功能，為 MacOS 提供高性能 VR 支持。

由於 VR 需要高性能的圖形處理和極低的延遲，因此，著重優化 GPU 和頭顯之間的渲染管道對於提供一個舒適和高質量的 VR 體驗是至關重要的。許多對 VR 渲染管道的關鍵調整已經在其他平台上建立起來。現在，蘋果也正在將這些調整帶到最新的 Metal 2 API 上，該公司現在表示「已為虛擬現實渲染提供了強大和專業的支持。」

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在上個月舉行的 WWDC 2017 大會期間，蘋果 GPU 軟體團隊成員 Rav Dhiraj 在「VR 與 Metal 2」會議上詳細介紹了 Metal 2 中 VR 的新功能。

Single-pass Stereo

由於 VR 頭顯呈現的是立體圖像，因此需要為每隻眼睛呈現略微不同的圖像，通過是視角差實現立體效果。你可能會認為這將需要兩倍的渲染工作，但使用一些智能渲染技術，其實可以更高效。Single-pass Stereo 技術允許 GPU 單次渲染就能呈現出左眼和右眼的圖像，而不需要為每隻眼睛的圖像單獨渲染。

Metal 2 現在可以通過調用 Viewport Array 功能來實現這一點，該功能允許在頂點著色器中進行「每個圖元(primitive)視域(viewport)選擇」，從而代替先渲染左眼，再渲染右眼這種渲染方式。開發人員需要先定義一個紋理，這是兩眼之間的圖像差異，然後在通道內一次性渲染整個紋理。再告訴渲染器哪個圖元屬於那隻眼睛，以確保呈現到正確的眼睛區域中以及偏移正確的視角差。

直接顯示(Direct-to-display)

直接顯示（也稱為直接模式）允許 GPU 繞過部分管道來更直接地訪問 VR 頭顯。

在沒有直接顯示的情況下，操作系統會把虛擬現實頭顯當成一個監視器，並簡單的鏡像或擴展操作系統畫面，這其中包括操作系統後期渲染的圖像。而使用直接顯示，操作系統不會把頭顯識別為監視器，它通過直連管道能夠將渲染的圖像直接呈現給頭顯，而不會引起任何額外的延遲、性能影響或圖像篡改。

直接顯示不僅可以降低 VR 渲染過程的複雜性，也使終端用戶體驗更好。開發人員和用戶不需要太過於講究怎麼在操作系統呈現 VR 應用，相反，它會自動確保渲染的圖像與 VR 顯示屏完美匹配，並且不會受到操作系統的任何干擾。

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開發人員使用像虛幻引擎或 Unity 這樣的工具構建 VR 應用不需要擔心如何使用上面的功能，因為這些引擎的 MacOS VR 集成會在默認情況下使用它們。

Metal 2 將會出現在新版 MacOS 系統 High Sierra 中，該版本目前正在研發中，並將於今年晚些時候推出，該版本將可以在目前所有的 Mac 上免費升級，不過值得注意的是，只有具有符合 VR Ready 規範的配備外部 GPU 的新型頂級 iMac 和 MacBook 才能夠運行 VR 體驗。

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