什麼是Reprojection（再投影）？
Reprojection是能夠降低延遲、避免暈眩的安全機制，HTC Vive、Oculus Rift、Playstation VR等VR設備都有使用Reprojection。
Reprojection會應用在下面兩種情形：
A. VR設備先取得使用者頭部的位置，再交由電腦運算畫面，但電腦運算、資料處理需要一段時間，畫面運算完成後使用者頭部已經移動到新的位置了。
B. 電腦無法在時間內畫面將畫面運算完成（例如無法達到90FPS）。
遇到上述兩種情形時，如果透過Reprojection，便能夠校正畫面的位置，產生一張新的畫面，更接近使用者新的位置。
其中最主要需要校正的項目包括使用者頭部轉動、頭部移動以及虛擬物體的移動（例如VR世界中有一隻飛鳥）。
各家Reprojection的做法略有不同，以下會分開介紹。
HTC Vive + SteamVR ， Asynchronous Reprojection（ASR） + Interleaved Reprojection
HTC Vive的定位系統會預測使用者在24.22ms後的位置，藉此克服電腦運算、資料處理造成的時間差，以減輕上述情形A造成的影響。
Asynchronous Reprojection，其中Asynchronous是表示Reprojection這個動作是獨立運行的，不受CPU、GPU正在進行的工作影響，每一張畫面都會先經過校正（稍微扭轉原本的畫面，只校正頭部轉動）再顯示。電腦如果在時間內處理完畫面，會先經過校正再顯示，電腦如果來不及處理完，則會自動拿前一張舊畫面，經過校正再顯示。當遇到偶發性來不及處理完畫面的情形，Asynchronou Reprojection能夠即時補上，使用者不易感覺到掉幀，是其一大優點。透過Asynchronous Reprojection，能夠同時減輕上述情形A和情形B所造成的影響。
然而由於目前SteamVR的Asynchronous Reprojection只校正頭部轉動，沒有校正頭部移動以及虛擬物體的移動，如果軟體跑不到90FPS，會看到移動中的物體動作不連貫、不流暢（物體會突然跳一下或是跳來跳去），如果前後左右上下移動身體、頭部，也會看到場景一震一震的。
為了避免場景一震一震或是物體跳來跳去造成不好的觀感，甚至導致暈眩，SteamVR發現軟體一直跑不到90FPS時，SteamVR會啟用Interleaved Reprojection，讓軟體改成跑在45FPS，再將這45張畫面經過Reprojection處理，產生新的45張畫面。運算出的45張畫面（正確的畫面）跟校正後的45張畫面（有誤差的畫面）交錯顯示，便會形成類似殘影的效果。由於固定在45FPS，殘影是穩定的（不會跳來跳去），因此不會有暈眩的問題。
下圖左側是90FPS看起來的樣子，下圖右側則是45FPS+Interleaved Reprojection看起來
的樣子。
![]()
依據個人實測結果，在只有轉動頭部的時候，Asynchronous Reprojection效果很好，不容易察覺掉幀，適合坐著玩的VR遊戲。不過對於Room-scale遊戲來說，常常需要前後左右上下移動身體、頭部，或者是在眼前揮舞兩支動態定位控制器，這時就很容易看出Asynchronous Reprojection造成的副作用。
由於開啟Asynchronous Reprojection後每一張畫面都會經過校正，會耗用額外的效能，因此如果軟體本來就將電腦性能使用到接近極限，開啟Asynchronous Reprojection後反而會一直觸發Asynchronous Reprojection，導致效果變得更差。
若是最佳化做得比較差的軟體，CPU、GPU使用率不穩定，可能會一下子觸發Asynchronous Reprojection、一下子觸發Interleaved Reprojection，這種狀況就相當惱人了。
因此如果發現畫面一直震、移動的物體跳來跳去，這時關閉Asynchronous Reprojection、Interleaved Reprojection其中一個，可能會有較好的效果。
HTC Vive + SteamVR ， Interleaved Reprojection
為了克服上述的情形A，Vive沒有使用Reprojection技術，而是動作預測。定位系統會預測使用者在24.22ms後的位置，藉此克服電腦運算、資料處理造成的時間差。
當遇到情形B，SteamVR偵測到軟體跑不到90FPS（發生掉幀），SteamVR會讓軟體改成跑在
45FPS，再將這45張畫面經過Reprojection處理（稍微扭轉原本的畫面），產生新的45張畫面。運算出的45張畫面跟校正後的45張畫面交錯顯示，如此便不會有暈眩的問題。
然而由於目前SteamVR的Interleaved Reprojection只校正頭部轉動，因此如果使用者移動了頭部或是遇到移動中的虛擬物體，便會產生有誤差的畫面，正確的畫面和有誤差的畫面交錯顯示，便會形成類似殘影的效果。
下圖左側是90FPS看起來的樣子，下圖右側則是45FPS+Interleaved Reprojection看起來
的樣子。
Oculus Rift + Oculus SDK ， Asynchronous Timewarp（ATW） + Asynchronous Spacewarp（ASW）
Oculus將他們使用的Reprojection技術稱為Timewarp和Spacewarp，而Asynchronous則是表示Reprojection這個動作是獨立運行的，不受CPU、GPU正在進行的工作影響。
Oculus也有動作預測技術，配合上Asynchronous Timewarp，顯示的每一張畫面都會先經過校正（只校正頭部轉動）。電腦如果在時間內處理完畫面，會先經過校正再顯示，電腦如果來不及處理完，則會自動拿前一張舊畫面，經過校正再顯示。當遇到偶發性來不及處理完畫面的情形，Asynchronous Timewarp能夠即時補上，使用者不易感覺到掉幀，是其一大優點。
Asynchronous Spacewarp是和Asynchronous Timewarp互補，當Asynchronous Spacewarp啟用時，會讓軟體跑在45FPS，並利用前兩張畫面預估使用者頭部、虛擬物體"未來"的動向，對使用者頭部和虛擬物體的移動進行校正，補上不足的45張畫面。
Asynchronous Spacewarp不會有前述的殘影問題，但由於不可能用兩張舊畫面就100％準確預測未來的動作，而且假設一顆球由A點移到B點，也不可能憑空得知原本在A點後面有什麼東西，因此Asynchronous Spacewarp會造成移動的物體邊緣有一些變形的情形，但比起只校正轉動造成殘影仍是好得多。
這組圖片可以看到Asynchronous Spacewarp造成移動中的藍色球邊緣變形（第1、3、5張圖是電腦一般運算出來的，第2、4張圖是透過Asynchronous Spacewarp補上的，圖片中殘影則是拍攝者相機造成的）
可以說目前Oculus使用的Reprojection技術是最進步的，造成的「副作用」也最少。
更多相關資訊可以參考：
Playstation VR ， Asynchronous Reprojection
有關Playstation VR使用的Reprojection技術的資料不多，只知道其頭戴顯示器螢幕支援90Hz和120Hz的更新頻率，開發者可以選擇讓其軟體跑在90FPS、120FPS，或者是跑在60FPS並透過Reprojection補上不足的60FPS。（但考量到PS4性能較弱，多數軟體可能會選擇60FPS+Reprojection。）
此外開發者也可以選擇是否要每一張畫面都經過Reprojection校正再顯示。
更多相關資訊可以參考：
==================================================
總的來說，Reprojection能夠有效地降低延遲、避免暈眩，但經過Reprojection產生的畫面多少會有些「副作用」，提升硬體性能、軟體效率、畫面更新率仍舊是帶來流暢VR體驗的最佳解！
創作內容
目前三大VR設備使用的Reprojection(再投影)技術簡介
VR (5)