主题:(整理分享)3D游戏主要画质选项的原理与应用
正序浏览
主题图片汇总
主题内检索
陈年泡菜
泡网分: 43.243
主题: 212
帖子: 4832
注册: 2001年10月
这段时间对模拟游戏又产生了兴趣,计划用65寸4K电视配合音响来玩。
手头的GTX970显卡,在应对4K分辨率时显然不堪重负。
在玩《Assetto Corsa》时,各画质选项普遍要开“中”或“低”时,单车跑圈才有60以上的帧率。
新一代显卡即将发布,现在入手20系显卡有点不划算,进一步做好画质选项设置才是上策。
为此,查阅了一些贴,综合整理了一些3D游戏画质选项知识,分享如下:
----------------------------------------------------------------------------------------------------

一、垂直同步
(一)机制
1、关闭垂直同步
      如果FPS低于显示器刷新率,会出现不同程度的跳帧现象,FPS与显示器刷新率差距越大跳帧越严重。
      如果FPS高于显示器刷新率,就会出现画面撕裂。是否明显跟游戏类型有关,除高速运动的游戏(实况、FPS等)外,其他游戏基本看不出画面撕裂现象。垂直同步用于解决画面撕裂。
2、打开垂直同步(增加延时)
      如果游戏画面FPS数低于显示器的刷新率,画面不会撕裂,但会造成卡顿。
      如果游戏画面FPS数能达到或超过显示器的刷新率,游戏画面FPS数就被限制为显示器的刷新率,游戏有完整、稳速、不撕裂的画面。
3、打开垂直同步的问题及解决办法
      问题:显卡等显示器把画面显示完整后才开始画下一幅画面,显卡就产生了空闲,这样就限制了显卡画图的速度,玩一些游戏时会明显感觉到游戏有延迟。
      解决办法:开启三重缓冲的选项,会在“双重缓冲”基础上再增加一个后缓冲,这样一来显卡就不需要等待显示器把画面显示完整了再开始画下一幅,而是选择直接在另一个后缓冲画图,缓解了开启垂直同步之后画面有延迟的情况。
(二)实际应用
      如果FPS低于显示器的刷新率,不需要打开垂直同步。
      如果FPS高于显示器的刷新率,且显示器自带G-SYNC(FREE-SYNC),不必打开垂直同步。因为带G-SYNC技术的显示器会和显卡更高效完美的进行同步。延迟比垂直同步低一些。
      如果FPS高于显示器的刷新率,且显示器不带G-SYNC(FREE-SYNC),且是射击类游戏,尽量不打开垂直同步。
      如果FPS高于显示器的刷新率,且显示器不带G-SYNC(FREE-SYNC),且不是射击类游戏,建议打开垂直同步(开启三重缓冲)。在渲染能力大于刷新能力的时候,开启垂直同步会让画面有一点点延迟生成后的帧等待被显示的过程。在95%的游戏中这种延迟并不影响游戏体验,却可以有效的保证画面的完整性和流畅度。有些游戏在三重缓冲下的画面延迟会非常高,需要关闭垂直同步。
      实际上,很多优秀游戏已经做到了不管开不开垂直同步,都不会产生太大延迟或者画面撕裂严重。
(三)G-SYNC/FREE-SYNC(DP接口)
      2013年10月,NVIDIA发布了G-SYNC,作为垂直同步技术的替代以及自适应垂直同步技术的延伸。G-SYNC技术不仅解决了画面撕裂问题,同时从根本上解决了困扰垂直同步技术许久的画面视觉卡顿问题。
      G-SYNC技术在显示器中内置一枚可与GeForce硬件直接通讯的芯片,这枚自带缓存的芯片可以协调显示器与GPU outputbuffer之间的数据同步。通过G-SYNC芯片的控制,显示器的刷新延迟将可以与GPU帧输出延迟保持完全一致,支持G-SYNC技术的显示器会根据GPU当前的性能水平自动调节刷新率,在G-SYNC芯片侦测到GPU的帧输出延迟大于16ms时,它便会自动延长显示器的刷新延迟,避免传统的帧丢弃问题所导致的视觉卡顿现象。?
      G-Sync能够去除游戏垂直同步(VSync)开启时的画面滞后问题,也能够克服垂直同步关闭时画面失真问题。常规显示器会直接同步GPU的处理结果,而借助G-Sync模块,只有当GPU完成一帧的渲染和画面优化后,显示器才会刷新显示内容。
      缺点:FPS低于刷新率这段时间撕裂会比较严重,如果解决撕裂问题,观看的画面会感觉要比不撕裂要流畅一些?
      2019年9月,LG发布了全球首批支持NVIDIA G-Sync标准的OLED电视——65/55E9、77/65/55C9。
      FREE-SYNC由AMD发布,不需要显示器内置芯片,效果不如G-sync,免费开源,所以成本低,效果可以接受。其延伸版Adaptive-Sync被VESA组织接受。2019年,NVIDIA宣布显卡可以开启G-SYNC支持内置FREE-SYNC的显示器,但可能有兼容性问题,先决条件:
      1、显示器支持freesync
      2、RTX 10系卡以后+最新驱动
      3、使用DP接口连接显示器至独显
      4、DP接口版本不能低于DP1.2a
(四)FAST-SYNC
      垂直同步的改良版本,当FPS大于显示器刷新率时,直接忽略显示器渲染的多余帧。不但解决撕裂,还几乎没有延迟。
      缺点:FPS低于显示器刷新率时无效。
      最佳用途:可以保证游戏FPS持续大于显示器刷新率
(五)完美方案
      同时启用G-SYNC和FAST-SYNC(垂直同步),两者自动分工。FPS大于显示器刷新率时,FAST-SYNC生效;FPS低于显示器刷新率时,G-SYNC(FREE-SYNC)生效。
      NVIDIA RTX 10系卡之后,垂直同步选项建议选择“快”,也就是FAST-SYNC。这时你的电脑获得了最佳游戏效果,帧率不受限制的情况下完美解决任何情况下的撕裂问题。

二、全局光照:环境光遮蔽
      环境光遮蔽(Ambient Occlusion)是来描绘物体和物体相交或靠近的时候遮挡周围漫反射光线的效果,可以解决或改善漏光、飘和阴影不实等问题,解决或改善场景中缝隙、褶皱与墙角、角线以及细小物体等的表现不清晰问题,综合改善细节尤其是暗部阴影,增强空间的层次感、真实感,同时加强和改善画面明暗对比,增强画面的艺术性。
      AO特效在直观上给我们玩家的感受主要体现在画面的明暗度上,未开启AO特效的画面光照稍亮一些;而开启AO特效之后,局部的细节画面尤其是暗部阴影会更加明显一些。
      SSAO,屏幕空间环境光遮蔽,DirectX 10.1;
      HDAO,高解析度环境光遮蔽,DirectX 11;
      HBAO
      HBAO+:是nvidia在SSAO基础上改进开发的技术。主要解决的是传统AO缺乏整体性的问题。使得AO能够根据整个渲染场景的实际物理性来生成AO。所以它对显存和GPU能力的要求都比较高,但是效果绝对一流。
      VXAO:nvidia出品比HBAO+更先进的技术。

三、全局光照:实时光线追踪
      光线追踪是一种模拟光线在场景中传播从而渲染出高品质画面的技术。过去游戏中基本无法使用实时光线追踪,因为光线追踪计算需要使用大量的计算资源、效率低下,不适用于实时渲染。
      在现实世界,光源无法直射到的地方,外部光线经过多次反射、折射仍可以照亮那些区域,这被称为间接光照。越深入角落或缝隙深处,间接光越难以抵达,因此更黑暗。在较早的游戏中,游戏世界各处的间接光是使用一个理论上在任何地方、发往所有方向的光模拟的,这个光被称为环境光。对应的,角落或缝隙深处的黑暗效果,就被称为环境光遮蔽。(其实这个名字不是很恰当,叫间接光遮蔽可能更好,但大家都已经习惯了)
      环境光遮蔽可以提升画面的立体感。过去在游戏里,静态环境的环境光遮蔽可以通过预先烘焙的光照贴图实现;但游戏中存在大量的动态物体无法使用光照贴图,所以一般会使用后期效果实现屏幕空间环境光遮蔽。但屏幕空间环境光遮蔽只是粗糙的模拟,效果不够好。现在由于硬件和技术的发展,游戏中使用有限的实时光线追踪已经成为可能。实时光线追踪可以为游戏画面带来更真实的反射、阴影、环境光遮蔽

      光线追踪是一种技术框架,能够比较直观容易地模拟全局照明效果,代价是计算量很大。
      环境光遮蔽,也就是我们常说的AO,是对于全局照明的一种近似,相较于完整的渲染方程,它的计算代价小很多。
      光线追踪可以用于实现环境光遮蔽效果,相较于传统的屏幕空间方法,它能够模拟出较远处的遮蔽效果,视觉上看更自然。

四、抗锯齿
      锯齿的来源是因为场景的定义在三维空间中是连续的,而最终显示的像素则是一个离散的二维数组。所以判断一个点到底没有被某个像素覆盖的时候单纯是一个“有”或者“没有"问题,丢失了连续性的信息,导致锯齿。
      FXAA(性能:快速,效果差但还看得过去,吃资源少,开不开一般反响不大)
      MSAA(比FXAA更好但更吃资源,低配显卡一般开不到这个程度)
      SSAA(更吃资源)
      TXAA(画质:NVIDIA的技术,开了之后如果处于动态,锯齿消除的效果很明显,如果不动,那么可以看到很多锯齿。吃资源的水平比MSAA 4X稍低)
      如果硬件稍好一点推荐TXAA。

      最直接的抗锯齿方法就是SSAA(Super Sampling AA)。拿4xSSAA举例子,假设最终屏幕输出的分辨率是800x600, 4xSSAA就会先渲染到一个分辨率1600x1200的buffer上,然后再直接把这个放大4倍的buffer下采样致800x600。这种做法在数学上是最完美的抗锯齿。但是劣势也很明显,光栅化和着色的计算负荷都比原来多了4倍,render target的大小也涨了4倍。
      MSAA(Multi-Sampling AA)则很聪明的只是在光栅化阶段,判断一个三角形是否被像素覆盖的时候会计算多个覆盖样本(Coverage sample),但是在pixel shader着色阶段计算像素颜色的时候每个像素还是只计算一次。例如下图是4xMSAA,三角形只覆盖了4个coverage sample中的2个。所以这个三角形需要生成一个fragment在pixel shader里着色,只不过生成的fragment还是在像素※※(位置,法线等信息插值到像素※※)然后只运行一次pixel shader,最后得到的结果在resolve阶段会乘以0.5,因为这个三角形只cover了一半的sample。现代所有GPU都在硬件上实现了这个算法,而且在shading的运算量远大于光栅化的今天,这个方法远比SSAA快很多。顺便提一下之前NV的CSAA,它就是更进一步的把coverage sample和depth,stencil test分开了。
      MSAA的一个问题就是和现在大街小巷都是的deferred shading框架并不是那么兼容。因为用deferred shading的时候场景都先被光栅化到GBuffer上去了,不直接做shading。硬要做的话可以看我之前写的这个SDK Sample(Antialiased Deferred Shading,大概思路就是用各种方法检测一下哪个pixel是被多个fragment cover的才手动做super sampling)。
      因为MSAA这个问题现代引擎里都用的是Post Processing AA这一类技术。这一类东西包括FXAA,TXAA等,不依赖于任何硬件,完全用图像处理的方法来搞。有可能会依赖于一些其他的信息例如motion vector buffer或者前一贞的变换矩阵来找到上一贞像素对应的位置,然后再做一些hack去blur或者blend上一贞的颜色等。通常非常hacky,FXAA的发明人原来是我们组的,他自己都不知道这个为什么会work- -”,但是精心调校之后后效果还是很好的。

五、阴影质量
(一)调整建议
      特别吃配置,不错的配置在一些大型单机里可以开中高,一般情况不需要调高。必要时调低这个选项,适当调高其它选项(纹理等)来获得高帧数和画质。不好的显卡不要尝试高级的阴影技术如NVIDIA PCSS。
(二)NVIDIA PCSS:当今最真实的软阴影模式
      传统阴影渲染出的阴影永远是如同刀锋一般锋利,清晰度永远不会发生变化,这使得游戏的环境永远与真实环境产生了天和地的隔阂。因为传统的阴影技术永远是不会思考和计算的“静态阴影”。
      PCSS软阴影最大的特色莫过于它是真正动态的阴影技术,具备强大的计算能力和判断力,可以自行根据光线投射距离判断阴影清晰度。

六、毛发特效
      毛发技术—真正赋予动物建模生命的革命性技术。AMD的是TressFX特效,NVIDIA的是Hairworks,Hairworks优于TressFX。Hairworks是一种曲面细分毛发技术,要使用NV的强项细面区抄分处理单元和NV驱动API制作,你可以认知为它就一种真实模拟毛发动态的效果,让游戏不像过去的传统一样扳成一块,尤其动作类游戏中这个效果特别好。2015,NVIDIA Hairworks 1.1可实时渲染50万根头发(人类的头发有10万根左右)。最新版本为1.2.1。

七、各向异性过滤
      是用来过滤、处理当视角变化导致3D物体表面倾斜时造成的纹理错误。各向异性过滤是最新型的过滤方法(相对各向同性2、3线性过滤),它需要对映射点周围方形8个或更多的像素进行取样,获得平均值后映射到像素点上。对于许多3D加速卡来说,采用8个以上像素取样的各向异性过滤几乎是不可能的,因为它比三线性过滤需要更多的像素填充率。但是对于3D游戏来说,各向异性过滤则是很重要的一个功能,因为它可以使画面更加逼真,自然处理起来也比三线性过滤会更慢。
      简要说就是你在远处,看到远处物体的精细程度(和可视距离不一样)。倍数越高越精细,这个选项不太吃配置,一般可以开16X。

八、动态模糊
      可以模拟人物运动的真实感,为低配置电脑启用的技术,很多人反映会晕。
      实际运用,多数人会调低或关闭此选项,很多游戏(比如模拟赛车)没有此选项。

九、景深
      很明显的例子,GTA5里面,瞄准近处东西,周围东西变模糊给人聚焦真实的感觉。配置过低不要开,这个很吃配置。

十、反射效果
      字面意思,光照到物体上反射的细节程度。譬如GTA5中,开低人物照镜子简直一片模糊,开高人照镜子很清晰。
      配置不好建议开低,这个效果也很吃配置,但是效果也很好。一般来说开中就好。

十一、视野距离
      字面意思,你游戏中最多可以看多远。开得越高,同时处理的对象就越多,显存占用和内存占用越多。
      开太低看不到远处可能影响游戏体验,建议中,但是配置太低开太高很吃资源。 本帖最后由 梦悠游 于 2020-5-14 23:04 编辑
相关标签: DP1 VECTOR PIXEL 视角
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
浏览:431 回帖:14
第 1 页 / 共 1 页
游客没有回帖权限
陈年泡菜
泡网分: 43.243
主题: 212
帖子: 4832
注册: 2001年10月
qqman 发表于 2020-5-21 00:03
不知道,就前几天演示的ue5的效果看还是很不错的光追、细腻程度、帧率都挺好。
ps最大的优势是自己成一个系统,软件和硬件是配合着来的。pc和xbox虽然硬件指标上肯定都强过同时期的ps,但是游戏性未必能比得过。加上sony一方工作室做的很多游戏和现在越来越多跨平台3a大作都第一时间支持ps,所以还是买个游戏机来玩比较开心。

嗯,其实觉得OK就可以下手,等什么ps6,等一年老一年,开心最重要。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
禁言中
泡网分: 42.402
主题: 227
帖子: 17253
注册: 2004年2月
内容贡献勋章
梦悠游 发表于 2020-5-20 22:44
在查阅显卡性能资料时,有些贴提及过对PS5的性能展望:
根据2060以上显卡在4k的表现与售价,在PS5的价格限制下,4k性能不会很高,很大可能是插值支持4K,而且难以达到60FPS。
真正完全支持4K,应该要到PS6那一代。


不知道,就前几天演示的ue5的效果看还是很不错的光追、细腻程度、帧率都挺好。
ps最大的优势是自己成一个系统,软件和硬件是配合着来的。pc和xbox虽然硬件指标上肯定都强过同时期的ps,但是游戏性未必能比得过。加上sony一方工作室做的很多游戏和现在越来越多跨平台3a大作都第一时间支持ps,所以还是买个游戏机来玩比较开心。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
陈年泡菜
泡网分: 43.243
主题: 212
帖子: 4832
注册: 2001年10月
qqman 发表于 2020-5-19 21:37
玩游戏我现在觉得趋向于游戏机了。过年时候闲得发慌买了ps4,发现游戏机玩游戏还是比较快乐的。特别是一些404的游戏,比电脑想玩的话需要爬山的劳累程度和烧脑程度低得多。等年底或者明年换ps5就买个4k显示器来换代了。
电视机玩游戏我玩不久,因为客厅小,40寸电视的亮度也太刺眼,玩20分钟眼睛就酸涩了。

在查阅显卡性能资料时,有些贴提及过对PS5的性能展望:
根据2060以上显卡在4k的表现与售价,在PS5的价格限制下,4k性能不会很高,很大可能是插值支持4K,而且难以达到60FPS。
真正完全支持4K,应该要到PS6那一代。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
禁言中
泡网分: 42.402
主题: 227
帖子: 17253
注册: 2004年2月
内容贡献勋章
梦悠游 发表于 2020-5-19 14:47
技术是一回事,实际上能搞定4k就不错了。
最近研究用我的4k65寸电视玩游戏,看评测、上群询问,发现在高画质+光追+DLSS(新版)的选项下,2080Ti才能稳定在60FPS以上。
已暂时退回1080P显示器,GTX970卡继续发挥余热,到时看看3060如何。


玩游戏我现在觉得趋向于游戏机了。过年时候闲得发慌买了ps4,发现游戏机玩游戏还是比较快乐的。特别是一些404的游戏,比电脑想玩的话需要爬山的劳累程度和烧脑程度低得多。等年底或者明年换ps5就买个4k显示器来换代了。
电视机玩游戏我玩不久,因为客厅小,40寸电视的亮度也太刺眼,玩20分钟眼睛就酸涩了。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
陈年泡菜
泡网分: 43.243
主题: 212
帖子: 4832
注册: 2001年10月
qqman 发表于 2020-5-17 00:25
前两天老黄刚刚发布新的东西,dlss已经到3.0了,在新的运算卡的支持下可以打到16k

技术是一回事,实际上能搞定4k就不错了。
最近研究用我的4k65寸电视玩游戏,看评测、上群询问,发现在高画质+光追+DLSS(新版)的选项下,2080Ti才能稳定在60FPS以上。
已暂时退回1080P显示器,GTX970卡继续发挥余热,到时看看3060如何。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
禁言中
泡网分: 42.402
主题: 227
帖子: 17253
注册: 2004年2月
内容贡献勋章
梦悠游 发表于 2020-5-16 22:43
漏了NVIDIA DLSS,大失误,全贴修改完善如下:
---------------------------------------------------------------------------------------------------------

一、垂直同步
(一)机制
1、关闭垂直同步
       如果FPS低于显示器刷新率,会出现不同程度的跳帧现象,FPS与显示器刷新率差距越大跳帧越严重。
       如果FPS超过显示器刷新率,就会出现画面撕裂。是否明显跟游戏类型有关,除高速运动的游戏(实况、FPS等)外,其他游戏基本看不出画面撕裂现象。垂直同步用于解决画面撕裂。
2、打开垂直同步(增加延时)
       如果游戏画面FPS数低于显示器的刷新率,画面不会撕裂,但会造成卡顿。
       如果游戏画面FPS数能达到或超过显示器的刷新率,游戏画面FPS数就被限制为显示器的刷新率,游戏有完整、稳速、不撕裂的画面。
3、打开垂直同步的问题及解决办法
       问题:显卡等显示器把画面显示完整后才开始画下一幅画面,显卡就产生了空闲,这样就限制了显卡画图的速度,玩一些游戏时会明显感觉到游戏有延迟。
       解决办法开启三重缓冲的选项,会在“双重缓冲”基础上再增加一个后缓 ...


前两天老黄刚刚发布新的东西,dlss已经到3.0了,在新的运算卡的支持下可以打到16k
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
陈年泡菜
泡网分: 43.243
主题: 212
帖子: 4832
注册: 2001年10月
漏了NVIDIA DLSS,大失误,全贴修改完善如下:
---------------------------------------------------------------------------------------------------------

一、垂直同步
(一)机制
1、关闭垂直同步
       如果FPS低于显示器刷新率,会出现不同程度的跳帧现象,FPS与显示器刷新率差距越大跳帧越严重。
       如果FPS超过显示器刷新率,就会出现画面撕裂。是否明显跟游戏类型有关,除高速运动的游戏(实况、FPS等)外,其他游戏基本看不出画面撕裂现象。垂直同步用于解决画面撕裂。
2、打开垂直同步(增加延时)
       如果游戏画面FPS数低于显示器的刷新率,画面不会撕裂,但会造成卡顿。
       如果游戏画面FPS数能达到或超过显示器的刷新率,游戏画面FPS数就被限制为显示器的刷新率,游戏有完整、稳速、不撕裂的画面。
3、打开垂直同步的问题及解决办法
       问题:显卡等显示器把画面显示完整后才开始画下一幅画面,显卡就产生了空闲,这样就限制了显卡画图的速度,玩一些游戏时会明显感觉到游戏有延迟。
       解决办法开启三重缓冲的选项,会在“双重缓冲”基础上再增加一个后缓冲,这样一来显卡就不需要等待显示器把画面显示完整了再开始画下一幅,而是选择直接在另一个后缓冲画图,缓解了开启垂直同步之后画面有延迟的情况。
(二)实际应用
       如果FPS低于显示器的刷新率,不需要打开垂直同步。
       如果FPS高于显示器的刷新率,且显示器自带G-SYNC(FREE-SYNC),不必打开垂直同步。因为带G-SYNC技术的显示器会和显卡更高效完美的进行同步。延迟比垂直同步低一些。
       如果FPS高于显示器的刷新率,且显示器不带G-SYNC(FREE-SYNC),且是射击类游戏,尽量不打开垂直同步。
如果FPS高于显示器的刷新率,且显示器不带G-SYNC(FREE-SYNC),且不是射击类游戏,建议打开垂直同步(开启三重缓冲)。在渲染能力大于刷新能力的时候,开启垂直同步会让画面有一点点延迟生成后的帧等待被显示的过程。在95%的游戏中这种延迟并不影响游戏体验,却可以有效的保证画面的完整性和流畅度。有些游戏在三重缓冲下的画面延迟会非常高,需要关闭垂直同步。
       实际上,很多优秀游戏已经做到了不管开不开垂直同步,都不会产生太大延迟或者画面撕裂严重。
(三)G-SYNC/FREE-SYNC(DP接口)
       2013年10月,NVIDIA发布了G-SYNC,作为垂直同步技术的替代以及自适应垂直同步技术的延伸。G-SYNC技术不仅解决了画面撕裂问题,同时从根本上解决了困扰垂直同步技术许久的画面视觉卡顿问题。
       G-SYNC技术在显示器中内置一枚可与GeForce硬件直接通讯的芯片,这枚自带缓存的芯片可以协调显示器与GPU outputbuffer之间的数据同步。通过G-SYNC芯片的控制,显示器的刷新延迟将可以与GPU帧输出延迟保持完全一致,支持G-SYNC技术的显示器会根据GPU当前的性能水平自动调节刷新率,在G-SYNC芯片侦测到GPU的帧输出延迟大于16ms时,它便会自动延长显示器的刷新延迟,避免传统的帧丢弃问题所导致的视觉卡顿现象。?
       G-Sync能够去除游戏垂直同步(VSync)开启时的画面滞后问题,也能够克服垂直同步关闭时画面失真(跳帧、撕裂)问题。常规显示器会直接同步GPU的处理结果,而借助G-Sync模块,只有当GPU完成一帧的渲染和画面优化后,显示器才会刷新显示内容。
2019年9月,LG发布了全球首批支持NVIDIA G-Sync标准的OLED电视——65/55E9、77/65/55C9。
       FREE-SYNC由AMD发布,不需要显示器内置芯片,效果不如G-sync,免费开源,所以成本低,效果可以接受。其延伸版Adaptive-Sync被VESA组织接受。2019年,NVIDIA宣布显卡可以开启G-SYNC支持内置FREE-SYNC的显示器,但可能有兼容性问题,先决条件:
       1、显示器支持freesync
       2、GTX 10系卡以后+最新驱动
       3、使用DP接口连接显示器至独显
       4、DP接口版本不能低于DP1.2a
(四)FAST-SYNC
       垂直同步的改良版本,当FPS大于显示器刷新率时,直接忽略显示器渲染的多余帧。不但解决撕裂,还几乎没有延迟。
       缺点:FPS低于显示器刷新率时无效。
       最佳用途:可以保证游戏FPS持续大于显示器刷新率
(五)完美方案
       同时启用G-SYNC和FAST-SYNC(垂直同步),两者自动分工。FPS大于显示器刷新率时,FAST-SYNC生效;FPS低于显示器刷新率时,G-SYNC(FREE-SYNC)生效。
       NVIDIA GTX 10系卡之后,垂直同步选项建议选择“快”,也就是FAST-SYNC。这时你的电脑获得了最佳游戏效果,帧率不受限制的情况下完美解决任何情况下的撕裂问题。

二、全局光照:环境光遮蔽
       环境光遮蔽(Ambient Occlusion)是来描绘物体和物体相交或靠近的时候遮挡周围漫反射光线的效果,可以解决或改善漏光、飘和阴影不实等问题,解决或改善场景中缝隙、褶皱与墙角、角线以及细小物体等的表现不清晰问题,综合改善细节尤其是暗部阴影,增强空间的层次感、真实感,同时加强和改善画面明暗对比,增强画面的艺术性。
       AO特效在直观上给我们玩家的感受主要体现在画面的明暗度上,未开启AO特效的画面光照稍亮一些;而开启AO特效之后,局部的细节画面尤其是暗部阴影会更加明显一些。
       SSAO,屏幕空间环境光遮蔽,DirectX 10.1;
       HDAO,高解析度环境光遮蔽,DirectX 11;
       HBAO
       HBAO+:是nvidia在SSAO基础上改进开发的技术。主要解决的是传统AO缺乏整体性的问题。使得AO能够根据整个渲染场景的实际物理性来生成AO。所以它对显存和GPU能力的要求都比较高,但是效果绝对一流。
       VXAO:nvidia出品比HBAO+更先进的技术。

三、全局光照:实时光线追踪
       光线追踪是一种模拟光线在场景中传播从而渲染出高品质画面的技术。过去游戏中基本无法使用实时光线追踪,因为光线追踪计算需要使用大量的计算资源、效率低下,不适用于实时渲染。
       在现实世界,光源无法直射到的地方,外部光线经过多次反射、折射仍可以照亮那些区域,这被称为间接光照。越深入角落或缝隙深处,间接光越难以抵达,因此更黑暗。在较早的游戏中,游戏世界各处的间接光是使用一个理论上在任何地方、发往所有方向的光模拟的,这个光被称为环境光。对应的,角落或缝隙深处的黑暗效果,就被称为环境光遮蔽。(其实这个名字不是很恰当,叫间接光遮蔽可能更好,但大家都已经习惯了)
       环境光遮蔽可以提升画面的立体感。过去在游戏里,静态环境的环境光遮蔽可以通过预先烘焙的光照贴图实现;但游戏中存在大量的动态物体无法使用光照贴图,所以一般会使用后期效果实现屏幕空间环境光遮蔽。但屏幕空间环境光遮蔽只是粗糙的模拟,效果不够好。现在由于硬件和技术的发展,游戏中使用有限的实时光线追踪已经成为可能。实时光线追踪可以为游戏画面带来更真实的反射、阴影、环境光遮蔽

       实时光线追踪是一种技术框架,能够比较直观容易地模拟全局照明效果,代价是计算量很大。
       环境光遮蔽,也就是我们常说的AO,是对于全局照明的一种近似,相较于完整的渲染方程,它的计算代价小很多。
光线追踪可以用于实现环境光遮蔽效果,相较于传统的屏幕空间方法,它能够模拟出较远处的遮蔽效果,视觉上看更自然。

四、抗锯齿
(一)含义
       锯齿的来源是因为场景的定义在三维空间中是连续的,而最终显示的像素则是一个离散的二维数组。所以判断一个点到底没有被某个像素覆盖的时候单纯是一个“有”或者“没有"问题,丢失了连续性的信息,导致锯齿。
(二)传统抗锯齿
       FXAA(性能:快速,效果差但还看得过去,吃资源少,开不开一般反响不大)
       MSAA(比FXAA更好但更吃资源,低配显卡一般开不到这个程度)
       SSAA(更吃资源)
       TXAA(画质:NVIDIA的技术,开了之后如果处于动态,锯齿消除的效果很明显,如果不动,那么可以看到很多锯齿。吃资源的水平比MSAA 4X稍低)
       如果硬件稍好一点推荐TXAA。

       最直接的抗锯齿方法就是SSAA(Super Sampling AA)。拿4xSSAA举例子,假设最终屏幕输出的分辨率是800x600, 4xSSAA就会先渲染到一个分辨率1600x1200的buffer上,然后再直接把这个放大4倍的buffer下采样致800x600。这种做法在数学上是最完美的抗锯齿。但是劣势也很明显,光栅化和着色的计算负荷都比原来多了4倍,render target的大小也涨了4倍。
       MSAA(Multi-Sampling AA)则很聪明的只是在光栅化阶段,判断一个三角形是否被像素覆盖的时候会计算多个覆盖样本(Coverage sample),但是在pixel shader着色阶段计算像素颜色的时候每个像素还是只计算一次。例如下图是4xMSAA,三角形只覆盖了4个coverage sample中的2个。所以这个三角形需要生成一个fragment在pixel shader里着色,只不过生成的fragment还是在像素※※(位置,法线等信息插值到像素※※)然后只运行一次pixel shader,最后得到的结果在resolve阶段会乘以0.5,因为这个三角形只cover了一半的sample。现代所有GPU都在硬件上实现了这个算法,而且在shading的运算量远大于光栅化的今天,这个方法远比SSAA快很多。顺便提一下之前NV的CSAA,它就是更进一步的把coverage sample和depth,stencil test分开了。
       MSAA的一个问题就是和现在大街小巷都是的deferred shading框架并不是那么兼容。因为用deferred shading的时候场景都先被光栅化到GBuffer上去了,不直接做shading。硬要做的话可以看我之前写的这个SDK Sample(Antialiased Deferred Shading,大概思路就是用各种方法检测一下哪个pixel是被多个fragment cover的才手动做super sampling)。
       因为MSAA这个问题现代引擎里都用的是Post Processing AA这一类技术。这一类东西包括FXAA,TXAA等,不依赖于任何硬件,完全用图像处理的方法来搞。有可能会依赖于一些其他的信息例如motion vector buffer或者前一贞的变换矩阵来找到上一贞像素对应的位置,然后再做一些hack去blur或者blend上一贞的颜色等。通常非常hacky,FXAA的发明人原来是我们组的,他自己都不知道这个为什么会work- -”,但是精心调校之后后效果还是很好的。
(三)NVIDIA DLSS(全世界第一个商用的深度学习游戏算法)
1、官方解释
       NVIDIA DLSS技术是指深度学习超级采样技术,在现代游戏中,渲染的帧并非直接显示,而是先对其执行后期处理图像增强步骤。在此 步骤中,将来自多个渲染帧的输入组合在一起,以在保留细节的同时,消除诸如锯齿等 视觉失真现象。例如,随机采样抗锯齿 (TAA) 是目前最常用的图像增强算法之一,这是 一种基于着色器的算法,使用运动矢量组合两帧,以确定在何处对前一帧进行采样。 然而,这种图像增强过程从根本上来说很难正确实行。而这类没有清晰算法解决方案的图像分析和优化问题可通过 应用 AI 来完美解决。
       为解决这一难题而开发的深度神经网络 (DNN) 称为深度学习超级采样 (DLSS)。DLSS 针对一组给定输入样本所产生的输出质量要比 TAA 高得多,虽然 TAA 以最终目标分辨率渲染,然后组合帧,而 DLSS 通过消除细节,能够以更低的输入样本数更快地渲染,这意味着以目标分辨率得到的结果与 TAA 结果的质量 不相上下,但是只需执行大约一半的着色工作。
       在DLSS 的训练过程中,DLSS 将有机会学习如何根据大量超高质量的示例生成所需的输出。为了训练网络,需要收集成千上万的“真值”参考图像,这些图像均采用黄金标准方法渲染,具有完美的图像质量,即 64 倍超级采样 (64xSS)。64 倍超级采样是指我们在像素内以 64 个不同的偏移量进行着色,然后将输出组合在一起,生成具有理想细节并抗锯齿的优质图像,而不是对每个像素进行一次着色处理。同时还会捕捉与之相匹配的正常渲染的原始输入图像。接下来,开始训练 DLSS 网络来匹配 64xSS 输出帧,通过遍历每个输入,要求 DLSS 产生一个输出,测量其输出与 64xSS 目标之间的差值,并根据差值调节网络中的权重,这个过程称为反向传播。经过多次迭代后,DLSS 可以自行学习生成接近 64xSS 质量的图像,同时还避免出现影响 TAA 等传统方法的模糊、不清晰和透明问题。
       总之,DLSS是利用深度神经网络来提取所渲染场景的多维特征,并通过智能地组合多帧中的细节来构造高质量的最终图像。最终得到清晰明快的图像,画质与传统渲染方式相差无几,但性能更高。
2、技术人员解释
       传统的抗锯齿算法的作用是,在放大模型的情况下,使用特定算法来消除由于放大画面物体边缘出现的凹凸锯齿。传统算法常是基于某种逻辑计算模型,需要越精细的结果自然需要越强的计算能力。虽然已经有了更好的抗锯齿算法,但是家用显卡却并不支持这些算法的实时处理。
       新一代的RTX 2080,RTX 2080 Ti,载有专用于神经网络的计算单元Tensor Core,已经能支持较小的深度学习模型的实时处理,但是这样的模型怎么能有比肩传统抗锯齿算法的性能呢。
       深度学习超分辨率采样分为两个步骤,一个是训练阶段,一个是处理阶段,这两个阶段使用的是同一个模型。
       在训练阶段,需要使用大量的“显卡原始输出图像”(1080P分辨率或2K分辨率)和“对应的超级计算机抗锯齿处理过后的图像”(8K分辨率)这样的图像组对这个模型进行训练,使用深度学习技术优化这个模型,使得这个模型能够从低分辨率图像生成高分辨率图像,这个过程需要庞大的计算资源,由英伟达计算,将模型训练好后将该模型推送给用户。
       在处理阶段(用户端),先生成低分辨率的游戏图像,然后交由这个模型处理生成高分辨率图像,不论这个模型的参数如何改变,只需要支持每秒60帧的处理,就能够获得接近超级计算机的抗锯齿性能。在过去这个过程若由cuda core完成,会占用画面处理资源,得不偿失。现在由专门的Tensor Core完成,不占用画面处理资源,还得到更好的效果。
3、版本进化
       在RTX 20系显卡发布时,当时的DLSS版本开启后画质下降明显,在4K分辨率下才有较好效果。
       2020年初,NVIDIA发布新版DLSS,开启后画质几乎没下降,甚至在某些场景中反超OFF时的画质。

五、阴影质量
(一)调整建议
       特别吃配置,不错的配置在一些大型单机里可以开中高,一般情况不需要调高。必要时调低这个选项,适当调高其它选项(纹理等)来获得高帧数和画质。不好的显卡不要尝试高级的阴影技术如NVIDIA PCSS。
(二)NVIDIA PCSS:当今最真实的软阴影模式
       传统阴影渲染出的阴影永远是如同刀锋一般锋利,清晰度永远不会发生变化,这使得游戏的环境永远与真实环境产生了天和地的隔阂。因为传统的阴影技术永远是不会思考和计算的“静态阴影”。
       PCSS软阴影最大的特色莫过于它是真正动态的阴影技术,具备强大的计算能力和判断力,可以自行根据光线投射距离判断阴影清晰度。

六、毛发特效
       毛发技术—真正赋予动物建模生命的革命性技术。AMD的是TressFX特效,NVIDIA的是Hairworks,Hairworks优于TressFX。Hairworks是一种曲面细分毛发技术,要使用NV的强项细面区抄分处理单元和NV驱动API制作,你可以认知为它就一种真实模拟毛发动态的效果,让游戏不像过去的传统一样扳成一块,尤其动作类游戏中这个效果特别好。2015,NVIDIA Hairworks 1.1可实时渲染50万根头发(人类的头发有10万根左右)。最新版本为1.2.1。

七、各向异性过滤
       是用来过滤、处理当视角变化导致3D物体表面倾斜时造成的纹理错误。各向异性过滤是最新型的过滤方法(相对各向同性2、3线性过滤),它需要对映射点周围方形8个或更多的像素进行取样,获得平均值后映射到像素点上。对于许多3D加速卡来说,采用8个以上像素取样的各向异性过滤几乎是不可能的,因为它比三线性过滤需要更多的像素填充率。但是对于3D游戏来说,各向异性过滤则是很重要的一个功能,因为它可以使画面更加逼真,自然处理起来也比三线性过滤会更慢。
       简要说就是你在远处,看到远处物体的精细程度(和可视距离不一样)。倍数越高越精细,这个选项不太吃配置,一般可以开16X。

八、动态模糊
       可以模拟人物运动的真实感,为低配置电脑启用的技术,很多人反映会晕。
       实际运用,多数人会调低或关闭此选项,很多游戏(比如模拟赛车)没有此选项。

九、景深
       很明显的例子,GTA5里面,瞄准近处东西,周围东西变模糊给人聚焦真实的感觉。配置过低不要开,这个很吃配置。

十、反射效果
       字面意思,光照到物体上反射的细节程度。譬如GTA5中,开低人物照镜子简直一片模糊,开高人照镜子很清晰。
       配置不好建议开低,这个效果也很吃配置,但是效果也很好。一般来说开中就好。

十一、视野距离
       字面意思,你游戏中最多可以看多远。开得越高,同时处理的对象就越多,显存占用和内存占用越多。
       开太低看不到远处可能影响游戏体验,建议中,但是配置太低开太高很吃资源。
本帖最后由 梦悠游 于 2020-5-16 22:59 编辑
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
陈年泡菜
泡网分: 43.243
主题: 212
帖子: 4832
注册: 2001年10月
qqman 发表于 2020-5-16 00:58
gtx10系显卡或者是rtx20系显卡吧?!
rtx有出10系吗?

近两年少关注显卡,RTX应该是指代包含光线追踪技术在内的一套技术统称,应该是20系后才用 本帖最后由 梦悠游 于 2020-5-16 21:35 编辑
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
禁言中
泡网分: 42.402
主题: 227
帖子: 17253
注册: 2004年2月
内容贡献勋章
梦悠游 发表于 2020-5-15 08:49
关于垂直同步的这段话还是有点问题,应该是我查看的原贴作者表达不清,修改如下:

(三)G-SYNC/FREE-SYNC(DP接口)
      2013年10月,NVIDIA发布了G-SYNC,作为垂直同步技术的替代以及自适应垂直同步技术的延伸。G-SYNC技术不仅解决了画面撕裂问题,同时从根本上解决了困扰垂直同步技术许久的画面视觉卡顿问题。
      G-SYNC技术在显示器中内置一枚可与GeForce硬件直接通讯的芯片,这枚自带缓存的芯片可以协调显示器与GPU outputbuffer之间的数据同步。通过G-SYNC芯片的控制,显示器的刷新延迟将可以与GPU帧输出延迟保持完全一致,支持G-SYNC技术的显示器会根据GPU当前的性能水平自动调节刷新率,在G-SYNC芯片侦测到GPU的帧输出延迟大于16ms时,它便会自动延长显示器的刷新延迟,避免传统的帧丢弃问题所导致的视觉卡顿现象。
      G-Sync能够去除游戏垂直同步(VSync)开启时的画面滞后问题,也能够克服垂直同步关闭时画面失真(跳帧、撕裂)问题。常规显示器会直接同步GPU的处理结果,而借助G-Sync模块,只有当GPU完成一帧的渲染和画面优化后,显示器才会刷新显示内容。
      2019年9月,LG发布了全球首批支持NVIDIA G-Sync标准的OLED电视——65/55E9、77/65/55C9。
      FREE-SYNC由AMD发布 ...


gtx10系显卡或者是rtx20系显卡吧?!
rtx有出10系吗?
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
陈年泡菜
泡网分: 43.243
主题: 212
帖子: 4832
注册: 2001年10月
沉睡布丁 发表于 2020-5-15 08:49
前不久PC上玩荒野大镖客2,调解画质选项就够烧脑的了,简直不低于一个解谜游戏……

显卡越发展,技术越多,选项会更多。
当然,有些技术会被淘汰,比如好多游戏已经没有动态模糊。随着实时光线追踪普及,环境光遮蔽也会逐渐退出※※
有些技术已经被默认使用,也不提供选项了,很多游戏已经不给曲面细分选项,或者已经分散到其他跟细节相关的选项中。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
资深泡菜
泡网分: 24.755
主题: 63
帖子: 6195
注册: 2007年9月
前不久PC上玩荒野大镖客2,调解画质选项就够烧脑的了,简直不低于一个解谜游戏……
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
陈年泡菜
泡网分: 43.243
主题: 212
帖子: 4832
注册: 2001年10月
关于垂直同步的这段话还是有点问题,应该是我查看的原贴作者表达不清,修改如下:

(三)G-SYNC/FREE-SYNC(DP接口)
      2013年10月,NVIDIA发布了G-SYNC,作为垂直同步技术的替代以及自适应垂直同步技术的延伸。G-SYNC技术不仅解决了画面撕裂问题,同时从根本上解决了困扰垂直同步技术许久的画面视觉卡顿问题。
      G-SYNC技术在显示器中内置一枚可与GeForce硬件直接通讯的芯片,这枚自带缓存的芯片可以协调显示器与GPU outputbuffer之间的数据同步。通过G-SYNC芯片的控制,显示器的刷新延迟将可以与GPU帧输出延迟保持完全一致,支持G-SYNC技术的显示器会根据GPU当前的性能水平自动调节刷新率,在G-SYNC芯片侦测到GPU的帧输出延迟大于16ms时,它便会自动延长显示器的刷新延迟,避免传统的帧丢弃问题所导致的视觉卡顿现象。
      G-Sync能够去除游戏垂直同步(VSync)开启时的画面滞后问题,也能够克服垂直同步关闭时画面失真(跳帧、撕裂)问题。常规显示器会直接同步GPU的处理结果,而借助G-Sync模块,只有当GPU完成一帧的渲染和画面优化后,显示器才会刷新显示内容。
      2019年9月,LG发布了全球首批支持NVIDIA G-Sync标准的OLED电视——65/55E9、77/65/55C9。
      FREE-SYNC由AMD发布,不需要显示器内置芯片,效果不如G-sync,免费开源,所以成本低,效果可以接受。其延伸版Adaptive-Sync被VESA组织接受。2019年,NVIDIA宣布显卡可以开启G-SYNC支持内置FREE-SYNC的显示器,但可能有兼容性问题,先决条件:
      1、显示器支持freesync
      2、RTX 10系卡以后+最新驱动
      3、使用DP接口连接显示器至独显
      4、DP接口版本不能低于DP1.2a
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
资深泡菜
泡网分: 38.479
主题: 35
帖子: 12223
注册: 2004年1月
Mark
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
老坛泡菜
泡网分: 33.696
主题: 134
帖子: 2166
注册: 2002年11月
顶楼主!收藏备用
本帖由安卓客户端发布
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
回复主题: (整理分享)3D游戏主要画质选项的原理与应用
功能受限
游客无回复权限,请登录后再试