關於VRR通俗解釋以及遊戲主機上VRR應用前景


3樓貓 發佈時間:2022-04-30 13:32:31 作者:吃小孩 Language

近期PS5 VRR(Variable Refresh Rate)更新,看到很多玩家對此有所疑問,儘自己的理解來解釋下,VRR是什麼,VRR有什麼用,VRR什麼情況下才有用?
撰寫儘量通俗,同時,如有謬誤,歡迎指正討論。
首先,先拋一個結論:VRR絕對有用,而且對於主機玩家的意義遠遠大於其他平臺。
但VRR的生效需要前置條件,不符合這些條件,則沒用,那麼有哪些前置?
  1. 顯示設備支持VRR功能;
  2. 所玩的遊戲需要幀數到達48幀以上,且不鎖幀(在VRR的適用範圍內,目前PS5的VRR應用範圍是48hz-120hz);
  3. 鎖幀的遊戲無效。

什麼是VRR?哪些設備能支持?

VRR,可變刷新率,顧名思義,刷新率是可變、動態的,所以這就從硬件上做了要求,即顯示設備至少要支持這個可變刷新率的範圍,即48-120hz。目前支持HDMI 2.1,主流的120hz的電視都在陸續支持中。
解釋前,先鋪墊幾個概念,以免解釋不清——
  1. 刷新率:指顯示設備每秒刷新的次數,單位是赫茲
  2. 垂直同步:通過將遊戲幀數和顯示器刷新率同步,來保障遊戲畫面不撕裂

為什麼會有VRR這個技術

假設你是的60hz顯示器(每秒刷新60次),主機(GPU)能一直輸出60幀(每秒輸出60個畫面),那是沒什麼問題的。但是如果你的顯卡性能在某一刻,輸出了50個畫面,因為顯示設備的刷新率是固定的,還要刷新60次。所以通常垂直同步的解決方法就讓顯示設備再重複逐行掃描一次前緩存,用這次重複掃描的時間去等待顯卡繪製完成,如果顯卡畫好了,再執行幀傳遞。
所以說你的顯示器是重複顯示了一次畫面,算是跳過了一次,前一秒還看60個畫面,後一秒只看了50幅畫面,有10幀是重複的,這就等效於降低了屏幕的刷新率,其中有1/6秒畫面是停頓的。而屏幕的刷新率下降,就一定會導致畫面出現不流暢的現象。
這裡只是簡單類比,10個重複幀不一定是同一個幅畫面。

垂直同步的其他問題

垂直同步還有個最大的問題就是延遲,由於顯卡畫好畫面以後需要等著顯示器進行逐行掃描,不能立馬去更新畫面。這就導致了顯卡已經畫好了後緩存裡的畫面,如果遊戲裡的場景發生了變化,就不能立馬反饋到屏幕上,必須要等待顯示器逐行掃描完畢以後才可以顯示出來,所以你看到的畫面都是滯後的,因此會產生延遲的現象。

為什麼VRR可以解決掉幀

一句話,VRR是讓顯示設備的刷新率去動態匹配顯卡輸出幀,前一秒顯卡輸出60幀(60個畫面),顯示設備刷新率60hz,後一秒顯卡50幀(50個畫面),顯示設備刷新率50hz,動態匹配,不存在等待和生成重複幀。所以你看到的畫面是連貫的畫面,玩家的感受也就變得順滑了,同時,也解決了畫面撕裂和延遲的問題。

不同設備/技術的VRR體驗相同嗎?

這裡引用一段網上關於Freesync技術的說明,雖然是針對顯示器的,電視同理:
Freesync一個免費的標準,是DP接口當中的一個附加協議,在DP接口普及之後隨之普及,後來AMD的顯卡就直接沿用了這個標準。由於本身不需要付費授權也不需要獨立芯片,只要你的顯示器面板和驅動板支持自適應調節VBlank,就可以實現Freesync的技術。因此你會發現是個顯示器基本上能上這個技術就上,反正是免費的,面板和驅動板大多數也支持,但是這裡就存在一個新的問題了,顯示器的面板和驅動板都是和顯卡一樣,也存在體質這麼一說的,有的面板和驅動板就能很好的自適應調節刷新率,而有的就做不到,這就導致了很多Freesync顯示器,在打開Freesync後會出現奇奇怪怪的各種問題:比如說跳幀、卡頓、閃屏、黑屏的現象,簡單來講就是因為免費因為公開,所以是個貓貓狗狗都能上,就導致的體驗參差不齊。

為什麼我開始說VRR對於主機遊戲意義重大

讓我們舉個例子。以PS5最新的《地平線2 西域禁地》為例,目前開發者為我們提供了兩種視覺效果:
  • 分辨率模式:4K+30幀鎖幀
  • 性能模式:1800P+60幀鎖幀
之前看到很多人展開了幀數和分辨率的討論,試想一下,當開發展開啟了第三個畫面模式 【浮動幀率模式】那會什麼體驗呢?主機玩家就可以某種意義上實現分辨率和幀率的最大平衡,即不喪失畫質的情況下,體驗流暢的遊戲體驗。
但實現以上的前提是遊戲廠商需要開放第三個畫質模式,同時保證新的畫質模式幀數能夠穩定在VRR範圍內(48hz-120hz)。這就是為什麼首日有15個遊戲打了VRR補丁,這個補丁是用來解鎖幀數的。
關於PS5 VRR目前的應用情況,目前PS5是可以開啟全局VRR的,但是僅支持PS5遊戲,不支持PS4遊戲。實際表現就是進入PS4遊戲時,信號並沒有轉換成VRR,是否開啟大家可以在進入遊戲後切出,在系統設置裡查看目前的顯示狀態。
XSX/XSS與PS5 VRR的不同,前者開啟後,畫面模式持續在VRR下,而PS5會根據遊戲而進行應用。
關於VRR應用的難度,事實上,很多鎖30幀遊戲,只要開放鎖幀,都可以突破48幀,需要保障的是幀數下限。
以上是通過自己的應用和理解做的關於VRR的闡述,希望能夠幫助到大家,但畢竟不是純技術分享,難免有紕漏,歡迎指正和理性討論。

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