《Unrecord》是一款采用虚幻引擎5打造的FPS射击游戏,其预告片中展现的画面和光影效果极其逼真,几乎与现实一模一样,引发热议。 很多人甚至认为《Unrecord》展示的并不是游戏画面,而是游戏开发团队自己拍摄的视频,然后合成成预告片来欺骗眼睛。
针对质疑,研发团队随后发布了虚幻5引擎下的开发者视角,展示了穿墙、瞬移等操作。 这些谣言是不攻自破的。 同时也让我们认识到现在的游戏画面确实已经达到了这个水平。
随后,VR MOD社区Flat2VR根据《Unrecord》早期演示视频内容,使用Praydog的VR MOD以VR模式录制了一段视频。 于是,肉眼可见,以往那些假得那么真实的游戏场景,在VR模式下突然变得“平淡”,不再那么惊艳。
不过,这段《Unrecord》的早期演示视频并没有包含光影效果、后期处理等效果。 即使不是VR,图像质量本身也落后于最近的预告片。 但即使添加了这些元素,它在 VR 中所能显示的画面与 PC 相比也不会太出色,除非你准备好观看幻灯片。 至于导致这种情况的具体原因,那就是本文要讲的内容了。
01
VR对成像技术要求极高
众所周知,VR(虚拟现实)仍处于“初级阶段”。 虽然这已经开始很多年了,但似乎还会持续很长一段时间。
近年来,NVIDIA和AMD逐渐远离VR,甚至在营销中也很少提及。 也许存在明显的障碍,或者也许遇到了技术瓶颈。 总之,经过无数次的技术迭代,VR仍然不如计算机有效。
首先,VR中生成图形的规则与传统屏幕上的完全不同,主要是因为VR需要同时为双眼生成图像,每只眼睛生成一个图像,虽然它们呈现在同一块液晶面板上贴图笔刷,但它们实际上是两个独立的显示列表。 。 也就是说,在没有优化的情况下,VR 会迫使 CPU 每帧执行的工作量是传统方式的两倍。
为了获得身临其境的体验,延迟必须尽可能低。 在VR游戏中,玩家的整个游戏过程,从执行第一个动作到动作结束,不仅需要考虑GPU生成一帧的时间,还需要考虑GPU生成帧的时间。之前的解决方案是将此操作发送到屏幕。 。 在专业领域,我们将这种现象称为运动到光子的延迟。
当这个过程超过20毫秒时,用户就会感到头晕、恶心。 那么这个过程理想情况下应该需要多长时间呢? 答案是:AR(增强现实)5毫秒,VR(虚拟现实)10毫秒。
其次,由于VR设备屏幕距离眼睛非常近,因此像素密度和分辨率必须非常高,以避免用户看到颗粒状图像或图像之间的空间。 这也进一步提高了VR在功耗方面的技术要求。
02
VR面临的障碍
造成延迟的原因之一与 USB-C 连接有关。 PS5 的一项功能是它替换了前置 USB-C 端口,以便从集成到其主芯片中的显示控制器接收信号。 这意味着PSVR 2和GPU将直接连接。 在PC平台上,情况更加复杂。
如果是笔记本电脑,我们会发现非主屏的视频输出也存在同样的延迟问题。
台式机上的情况更为复杂,因为图像缓冲区必须通过 PCI Express 传递到 RAM,然后在 RAM 中进行复制并发送到主板的 USB-C 输出。 此过程会增加几毫秒的额外延迟,并且结果不太理想。
目前最好的解决方案只能通过强制显卡和CPU全速运行来缓解这个问题。 如果CPU具有集成USB控制器,通常通过PCIe转USB 3.1或更高版本的桥接器,则可以直接发送数据。 问题是Intel从未在CPU中安装USB控制器,只有AMD这样做。
另一个意想不到又合理的障碍是新的视频渲染技术——DLSS和FSR。
许多人认为解决方案是使用 NVIDIA 和 AMD 的分辨率缩放技术来生成更多帧。 问题是这个功能增加了固定的延迟,所以这可能会适得其反。 要知道,图片生成速度是一回事,但光子延迟是另一回事。
DLSS,全称Deep Learning Super Sampling,是Nvidia的视频渲染技术。 通过使用人工智能数据分析,它可以以较低的分辨率渲染图形以保持高性能,然后应用各种效果来输出高分辨率图像。 整体效果。
该技术对于需要高帧速率(大于 60 FPS)和高分辨率(4K)运行的游戏特别有用。 例如3D道具,使用 DLSS 以 1080p 分辨率渲染游戏帧,这种工作负载可以更轻松地实现更高的帧速率,然后将图形升级为 4K 分辨率输出,从而获得超高清图像显示质量。
FSR,全称 Fidelity FX Super Resolution,是 AMD 对应 Nvidia DLSS 的渲染技术(虽然 AMD 没有这么宣传过),但两者在功能上有很大区别。
FSR 的工作原理是以较低的分辨率渲染帧,然后使用开源空间放大算法使游戏看起来就像在以更高分辨率运行一样。
虽然 DLSS 仅适用于 Nvidia 高端显卡的设置,但 FSR 可以在几乎任何 GPU 上运行 - 例如英特尔集成显卡等。
然而,很多人在使用FSR3或DLSS3时都遇到过“插帧”的情况。 例如,当以 120FPS 运行 60FPS 游戏,然后将其与原生 120FPS 游戏进行比较时,会明显发现 60FPS 的响应时间要长得多,这必然会破坏虚拟现实的沉浸感。 因此,大力水手DLSS和FSR的推广在某种程度上可以被视为VR的障碍。
03
古老的解决方案已被弃用
十多年前,在 DirectX 10 时代,Crytek(FPS 游戏《孤岛危机》的开发商)推出了一种解决方案,可以将一张普通图像转换为两幅立体图像,从而使处理器无需计算两帧图像或者需要计算两帧的几何形状,只需要计算一帧。
该技术使用已经绝迹的DX10几何着色器,根据镜头生成修改和位移的版本,以获得两帧。 该技术并不能在生成 3D 图像中最麻烦的部分(像素着色)上节省资金虚拟现实游戏开发,但它确实加快了整体图像的生成速度。 但随着 DX 11 几何着色器的消失,到目前为止 NVIDIA 和 AMD 都没有在他们的 GPU 中采用这种处理方式。
这并不是故意诋毁VR,而是要认清现实:虚拟现实不仅需要极高的刷新率,还需要极高的分辨率。 其他解决方案,例如光线追踪,虽然不受用户欢迎,但至少可以根据外观进行销售,但 VR 的销售成本要高得多。 关键点是:提高分辨率会影响显存的带宽。 提高帧速率也是如此。
当前显卡的最大限制是显存的速度,这就是FSR和DLSS等解决方案应运而生的原因。 无论如何,这些解决方案对于 VR 来说都是适得其反的。
这些问题直接或间接导致了很多我们熟悉的AAA级大作的VR版本进展缓慢,或者根本没有开发VR的计划。 因为在VR模式下运行《Unrecord》这样的游戏导致画质下降的问题完全是预料之中的,目前还没有好的解决方案。 不过,幸运的是,我们仍然有像卡普空和索尼这样的公司,一直致力于 VR 游戏软件的开发,并正在尽力缩小 VR 与 PC 和游戏机之间的差距,正如我们在《生化危机 8》中看到的那样。 “VR”之类的。
如果《Unrecord》被列入 VR 游戏中,它仍然拥有最好的图形之一。 不少玩家戏称,VR模式下的《Unrecord》突然变得和三年前的《半衰期:爱莉克斯》处于同一水平。 这可能是一种恭维。 毕竟《Unrecord》是由一个名为DRAMA的不知名制作团队制作的。 在此之前,没有人想到他们可以开发出具有如此高图像质量水平的产品。 更重要的是虚拟现实游戏开发,严格来说,VR mod使用的演示视频甚至不能被视为“Unrecord”。
综上所述,VR技术发展缓慢,除了自身对各种技术的复杂需求外,主要是由于显存技术发展不够快。 开发者更愿意将精力花在研究如何在现有条件下提高帧率,而不是改进显存技术。 毕竟很少有人会每年换一张显卡。 大家最常见的事情就是更新驱动程序。
而且,本文是基于PCVR的。 如果是Quest、PICO这样的一体机,那就另当别论了。
VR有着广阔的前景,但目前我们还没有抱有那么高的期望。 你理想的VR需要等待技术的进步。 仅仅依靠VR硬件设备的研发是没有用的。 你只能希望Nvidia和AMD不要完全放弃VR。
本文根据《为什么虚拟现实仍然不如PC》整理创作。 原文链接:
文/R星人(文中图片均来自网络)
点个赞就走吧~