移植PC端游體驗 實測VRS 技術對手機游戲的優化

謝慧華

在去年底，我們提到過高通驍龍888是首款支持可變分辨率渲染（ Variable RateShading，VRS）的移動平臺，但是當時沒有落地的游戲應用，玩家還沒法切身體驗。不過，幾個月之后，高通與OPPO、iQOO合作，終于在《天諭》《戰神遺跡》兩款手游上實現了VRS技術。VRS技術的原理是什么？它對手機游戲體驗有什么提升？帶著這些疑問，我們在OPPO Find X3 Pro上進行了實測。

端游級特性：既省力叉討巧

對于VRS技術，手游玩家或許是第一次聽說，但PC玩家肯定不會陌生。這項最早在NVIDIA圖靈架構中引入的新技術，目標就是通過更低的功耗實現同等畫面效果，或通過同等功耗實現更好的畫面效果。此后，AMD的RDNA2架構GPU也開始支持VRS。基于驍龍888支持的第三代Snapdragon EliteGaming的全新特性，驍龍888移動平臺集成的Adren0 660 GPU也加入了這一技術。

究其原理，移動端VRS技術基本與PC端一致，它允許著色器程序以2個或4個像素為一組進行著色，并將著色結果復用于周圍像素。在暢玩游戲的過程中，玩家會重點關注游戲畫面中的主體部分，而遠景或非重點視覺范圍會不自覺地弱化。根據人眼視覺設置抓取范圍，GPU就可以智能地針對核心角色和特效進行高質量渲染，而對游戲中的遠景、動態運動且快速變化的畫面部分，采用多像素合并的方式渲染。這樣的渲染方式讓游戲的同一幀畫面中可以同時存在多個不同色彩精細程度的渲染對象，無疑能夠有效降低GPU的負載壓力。需要注意的是，在VRS渲染下，畫面的像素分辨率是不變的，有所變化的只是著色精細程度，所以能夠避免分辨率降低而造成畫面模糊的問題。

在著色方案上，驍龍888加入的VRS技術提供了多種靈活的方式，可以實現1×1、2×2、4×4、2×1、1×2、2×4、4×2等7種不同精度的著色。以完美世界推出的《戰神遺跡》手游為例，玩家控制角色眺望“星輝城”時，人物裝備和翼靈依然通過1×1的高分辨率方式來著色，擁有豐富的細節，稍遠一些的建筑則使用2x2的中等分辨率來渲染，至于更遠處的山脈和浮云，就可以用4x4或者4x2的低分辨率來著色。在游戲過程中，我們的注意力主要集中在角色核心，這樣的處理方式確保了渲染對象的細節飽滿，也降低了整個畫面渲染的負載。

實測幀率和溫度變化

目前，高通驍龍888平臺的高端機型中，只有iQO0 7和OPPOFind X3 Pro這兩款支持VRS技術，支持的游戲也只有《天諭》《戰神遺跡》。為了比較直觀地看到VRS技術對手機游戲的優化，我使用OPPO Find X3 Pro在《戰神遺跡》里分別體驗VRS開啟和關閉后的游戲幀率。測試環境均為游戲中的“星輝城”場景，作為玩家的根據地，這里長期聚集著身著閃耀盔甲服飾、揮動著流光羽翼的游戲角色，GPU需要大量的渲染處理。兩次為時半小時的游戲過程中，畫質均設定為“極致”，而其他畫面選項均為開啟狀態。和官方測試條件不同的是，在OPPO應用商店中下載的《戰神遺跡》滿幀為60fps。

通過PerfDog監測的游戲幀率變化圖可以看到，在關閉VRS選項下，游戲畫面在中后期出現了比較明顯的無規律波動，給我的感受就是經過角色密集的區域時會有比較明顯的掉幀。半小時游戲中，PerfDog測得的平均游戲幀率為54fps。開啟VRS選項后，游戲幀率波動變得更有規律，在掉幀后能夠立即回到流暢狀態，這讓游戲平均幀率略微提升至55.6fps。由于缺乏不同的機型進行測試，我只有在OPPO FindX3 Pro上重復多次測試，從結果來看，VRS技術的確能夠在原本就比較流暢的游戲體驗基礎上獲得一定提升，雖然提升幅度不大，但能夠避免明顯掉幀、卡頓等現象。

同時，我也留意了開啟/關閉VRS選項后機身的溫度變化，并在半小時游戲結束后使用紅外測溫儀測量機身溫度。從結果來看，在關閉VRS選項時，游戲半小時后機身最高溫度為44.6℃。開啟VRS選項能夠稍微降低游戲渲染負載，體現出的變化就是機身最高溫度降低至43.7℃。

VRS對畫質的影響

雖然游戲畫面的物理分辨率沒有發生改變，但是由于著色精度不同，VRS技術會不會造成畫質的大幅降低呢？我特意在游戲過程中截取了一些畫面并放大查看。從多組畫面的對比中可以看到，開啟VRS后，遠處的景物細節存在比較明顯的損失，譬如懸浮在空中的石頭、中景的石碑，甚至腳下的石臺，本該有細節的紋路此時都因相同的著色而丟失，有些地方還出現了鋸齒。不過在游戲過程中，由于人物時常在移動，且圖像無法放大查看，開啟VRS和關閉VRS的畫質沒有肉眼可見的明顯區別，幾乎不會影響游戲體驗，卻能讓GPU有余力提供更高幀率、更流暢的畫面，或是帶來更低的功耗，可謂省力又討巧。

寫在最后

從實際測試中可以看到，VRS技術在移動端上能夠有效提升游戲流暢度，并降低GPU功耗，讓GPU在畫質、幀率和功耗之間取得更好的平衡。這相當于給玩家提供了新的選擇，在意游戲細節畫質的玩家完全可以選擇關閉VRS選項，重視游戲流暢度和續航的用戶則可以開啟VRS。我們也期待今后有更多的機型和游戲支持VRS，為玩家帶來更流暢的游戲體驗。