在电脑游戏的世界里,“糟糕的优化”是一个比拥挤的大厅里扔手榴弹还多的词语。通常,故事是这样的:一个闪亮的新游戏推出,玩家将一切都发挥到极致,像鹰一样看着他们的计数器,并在几秒钟内达成裁决。如果帧率不够高,他们不喜欢,那么游戏被认为是“未优化”。如果它像黄油一样运行,那么它就是“优化得很好”。
然而,现实是PC游戏优化是一个巨大而复杂的难题。性能不仅仅是游戏对图形处理单元(GPU)的推动程度。这是一场微妙的舞蹈,涉及中央处理器(CPU)渲染/模拟工作负载、流水线状态对象(PSO)/着色器编译、系统动态随机存取存储器(RAM)和GPU视频随机存取存储器(VRAM)的使用、资产流和解压缩、GPU驱动程序行为, 等等。甚至那些帧持续到达你的屏幕的程度也很重要。一个游戏可能会因为真实的光照而受到GPU的限制,或者因为有太多的非玩家角色(NPC)和物理系统争夺CPU资源而受到CPU的限制。一个游戏可能会因为着色器编译的时间安排不当而断断续续,或者因为存储设备向它提供数据的速度不够快而中断。有时候, 一个游戏在平均帧率/FPS图表上看起来很流畅,但因为不一致的帧速度而感觉很糟糕。
仅仅以平均FPS来评判一款游戏,就像仅仅以一辆车的最高速度来评判它一样;它讲述了一个故事,但不完整。相反,我们应该把电脑游戏优化看作是视觉性能比。这意味着要看一款游戏的视觉质量、世界复杂性和响应能力与它所要求的硬件成本之间的比例。一个游戏达到100 FPS,看起来又平又空,不一定是“更好的优化” 比一个70 FPS的游戏具有惊人的视觉保真度和密集的环境。另一方面,漂亮并不能成为糟糕的帧速度或内存泄漏的借口。PC游戏优化的核心是预算。开发人员在每一帧中对CPU、GPU和内存资源的“花费”是有限的,真正的考验是他们是否明智地花费了这些资源。
人们犯的最大错误是假装性能始于显卡,止于显卡。虽然这可能在游戏更简单的时候奏效,但现代游戏是建立在复杂系统上的庞大、内存饥渴的野兽。开放世界、实时光线/路径跟踪、定制和系统都对PC的不同硬件和软件部分造成压力。
GPU仍然是处理游戏几何和光照的重担,但即使GPU在工作,游戏也可能运行得很差。CPU瓶颈可能同样致命;如果CPU被一个几何复杂、绘制呼叫密集场景或NPC密集区域过载,那么你的GPU就会无所事事地等待指令执行。在这种情况下,降低你的图形设置不会有帮助,因为GPU不是问题的首要所在。
然后是记忆方面。系统RAM和GPU VRAM协同工作来保存游戏数据、资源和纹理,但如果游戏超出了显卡的VRAM容量,则必须与速度较慢的系统内存交换数据。这可能会导致口吃、纹理/资源弹出和突然的性能下降。甚至你的存储设备现在也是等式的一部分。现代游戏不断地传输大量数据;如果你不能及时加载这些数据, 然后你得到遍历口吃/搭便车。像微软这样的技术不仅仅是为了快速加载;他们帮助这些世界平稳地流动他们的资产。当玩家说一款游戏“运行糟糕”时,这可能意味着从超负荷的GPU到苦苦挣扎的资产流系统的任何事情。。
平均FPS可能是一个非常容易误导人的数字。实际上,如果游戏A平均每秒90帧,但断断续续,游戏B平均每秒70帧,但性能稳定,那么游戏B会感觉好得多。这就是为什么渲染每个游戏帧所花费的时间是最重要的性能指标。例如,在120 FPS的目标帧速率下,您希望PC渲染每一帧需要大约8.3毫秒,并且。
如果一些帧比其他帧花费的时间长得多,你会认为这是错误的,这就是原因。流畅是讲节奏的,不仅仅是量。这种节奏很难在PC上保持,因为不同硬件和软件配置的纯粹混乱。不要将帧生成视为神奇的修复。虽然DLSS或FSR帧生成可以提高流动性,但它们不能取代健康的基本帧速率。
你可以问的最公平的问题是:“对于这个性能成本,我在视觉上和交互上得到了什么?”一款拥有浓密树叶和复杂动态照明的游戏自然会比走廊射击游戏“更重”,这并不意味着它的优化很差——它只是做了更多的工作来计算其花哨的视觉效果。
然而,视觉野心并不是懒惰的免费通行证。如果两个游戏看起来很相似,但其中一个运行得明显更差,那么是时候开始问问题了。PC游戏优化还得相对判断。毕竟你不能把一个小型的独立游戏和一个海量的开放世界角色扮演游戏(RPG)相提并论。为了正确地分析给定的PC游戏的优化,你必须问游戏是否看起来性能良好,它的图形设置是否实际缩放,它是否遵守VRAM限制, 并且如果它在适当的硬件上启动升级之前运行良好。
为了公平地评判一款游戏,你必须停止把“超”(或最大)预设作为基线。PC游戏优化的真正衡量标准在中,它代表了通过削减几乎不可见的资源消耗来最大化视觉性能比的最佳点。
Rockstar Games或许是展示这一点的最好例子之一。在发布时,许多PC玩家最大化了每个图形设置,当他们的性能下降时,立即给游戏贴上“未优化”的标签。但是那些超高的设置是为未来的硬件设计的, 不是同时代的硬件。通过识别几个重要因素——如水物理或照明质量——PC玩家可以在许多情况下将性能提高一倍以上,而几乎没有明显的质量损失。一个优化良好的游戏不是一天就能“发挥到极致”的游戏;。
认为快速运行的游戏“完美”优化是一种误解。通常,一款游戏运行良好是因为它的开发者做出了明智的妥协。他们可能会使用或保持在预算之内。如果这些削减隐藏得很好,那么游戏看起来和运行起来都很棒——这确实是好的优化的定义。
但是表演从来都不是免费的。一个以高端光线跟踪/路径跟踪展示为目标的现代游戏自然会比一个拥有优秀艺术指导但渲染技术更简单的游戏更难。这里的关键是平衡:视觉效果和成本应该合二为一。如果一个游戏看起来很普通,但运行起来像一个路径跟踪的庞然大物,那么肯定有问题。
现代游戏中最令人头疼的问题之一是VRAM压力。VRAM保存从游戏资产、模型、纹理到光线跟踪数据的一切,随着分辨率和资产质量的提高,对VRAM的需求也在增加。如果你保持在你的VRAM预算之内,那么事情是稳定的;否则,GPU必须从系统RAM中提取数据, 这在带宽和延迟方面要慢得多。举例来说,这就是为什么一个电脑游戏可能会运行十分钟,然后在你进入一个新的区域后突然开始结巴或中断。
纹理设置是棘手的,因为它们可以感觉“自由”,直到你达到VRAM限制,在这一点上的性能影响变得灾难性的。虽然我们不应该期望游戏永远停留在8 GB的VRAM之内。
着色器编译口吃成了/时代的反派。是告诉GPU如何渲染几何图形、光照和其他各种效果的小程序。因为PC硬件和软件(特别是GPU及其相关驱动程序)如此多样,所以通常需要针对您的设置进行专门编译。如果这发生在你玩的时候,那么当一个新的效果出现在你的屏幕上的时候,你会得到一个恼人的和明显的故障。
游戏开始时的“编译着色器”屏幕可能会很烦人,但这比游戏过程中断断续续要好。一个经过优化的PC游戏通过预编译着色器(或PSO)来管理这一点,因此当您的GPU需要它们时,它们已经准备好了。这在PC上比在游戏机上更难,因为开发者必须考虑PC硬件/软件的组合。
NVIDIA深度学习超级采样(DLSS)、AMD FidelityFX超级分辨率(FSR)和英特尔Xe超级采样(XeSS)等时间向上扩展和帧生成技术是合法的工具,可以提高性能和视觉平滑度,但代价是降低图像质量和增加延迟。然而,它们绝对不应该被用作隐藏潜在优化问题的拐杖。
一个公平的评估着眼于两个层面:游戏如何自然地运行(基本帧速率、延迟、帧时间一致性等)。)以及时间放大/帧生成实现有多好。当基本帧速率已经足够高时,帧生成特别有效。如果您试图从不稳定、高延迟的基本FPS生成插值帧,那么虽然输出可能看起来更平滑,但肯定感觉不到响应, 而且很有可能会充满艺术品。
有一个常见的怀旧神话,旧的PC游戏完美地启动了。问题是,我们经常将运行在硬件上的老游戏与运行在硬件上的现代游戏进行比较。当然,传奇的老式电脑游戏,如、、和,现在基本上可以完美运行,因为你使用的硬件比它们的设计要先进十几代。
在发布时,现实要混乱得多。半条命2有着臭名昭著的声音口吃和连接,DOOM 3和F.E.A.R .由于大量使用真实的动态照明,反射,柔和的阴影和复杂的像素着色,可以粉碎他们那个时代的旗舰GPU。最后但并非最不重要的是,当游戏引擎在包含纹理、对象, 和各种地形数据动态加载到系统/GPU内存中。
我们记得这些游戏“被优化”,因为我们有多年的补丁,操作系统/驱动程序更新,和硬件暴力来平滑它们。苛刻的游戏和硬件限制一直是PC体验的一部分。
即使有世界上所有的数据,PC游戏优化仍然可以被许多人主观地解读。有些人只是希望他们的FPS计数器上有一个高数字,而另一些人则对最微小的帧时间峰值超级敏感。您的显示器也很重要,因为显示器可以掩盖帧时间的波动,而这种波动在固定刷新率的显示器上会很明显。此外,即使您的输入设备也能发挥作用, 作为使用鼠标和键盘的PC游戏玩家,他们通常比他们的控制器同胞更注意到输入延迟。
我们对运动的感知甚至有一些生物学上的差异。这解释了为什么一个人说一个游戏“足够流畅”,而另一个人却觉得它几乎不可玩。好的技术分析应该在衡量客观数据时承认这些差异。
我们需要停止把每一次帧率下降都当成是来自开发者的个人侮辱。在一个游戏正在挑战灯光、几何复杂性、纹理保真度和世界规模的时代,我们不能指望超/最大化的图形设置成为每台机器的通用标准,包括高端机器。真正的技术精通不仅仅是高数字;这是关于一个游戏如何尊重你的硬件,它如何始终如一地提供这些帧, 以及视觉回报是否真的证明你的电脑正在做的繁重工作是合理的。如果我们想走出有毒的发布日辩论的时代,并真正理解我们最喜爱的PC产品背后的技术工艺,我们必须改变我们衡量成功的方式。为了更好地讨论电脑游戏优化,我们需要超越单一数字,通过基于以下核心支柱构建的框架来评判游戏:
优化不仅仅是一个数字;这是一种平衡行为。一款游戏可以达到令人难以置信的高FPS数字,但玩起来仍然感觉像垃圾,或者要求非常高但优化得非常好,因为它明智地花费资源来显示其最先进的视觉效果。这一切都是关于平衡:实现的视觉效果、PC硬件需求以及整体体验和修饰感觉上是否和谐一致?
现代PC游戏比以往任何时候都更加复杂,这使得优化变得更加困难,但也更加重要。完美PC发布的“黄金时代”是一个神话,但最好的PC版本——能够优雅地扩展并提供一致的性能和高视觉性能比的版本——才是真正证明它们在我们的固态硬盘上的地位的版本。