手機上的幀生成和光追,真的讓手遊“一鍵飛昇”了

10月10日,vivo如期召開了又一屆開發者大會(VDC),主要發佈了vivo全新一代的Origin OS6操作系統,順帶也爲兩款即將發佈的旗艦產品做了預熱。

我自己是多年vivo及其子品牌用戶,總體看下來還是挺滿意。不過平心而論,這些年手機硬件的迭代已難再出現質的飛躍。相比那些慣常的“秀肌肉”環節,真正能體現差異化體驗的設計,反而更容易脫穎而出。

作爲一個遊戲行業從業者,今年首次亮相的遊戲技術分會其實更吸引我的注意。理由也很簡單,就算你不去深究其中的技術細節,也能理解vivo帶來了一些之前從沒有過的東西。

早在這次大會開始前,你可能看過一段“iQOO手機(vivo定位高端遊戲體驗的子品牌)跑光追”的演示視頻,玩家社區中討論的聲量還不小。

與以往移動端廠商偶爾展示的“技術demo”不同,這次演示有個根本性區別:能在遊戲本身沒有原生光追代碼的前提下,從硬件層面自主實現光追效果。

光聽上去就是一個很有想象力的開端,像“光追”這種以往只屬於PC、主機端的高端體驗,過了這麼久終於帶上了移動端,海量手遊的畫質都有“一鍵飛昇”的潛力。

這也只是vivo此次新技術的冰山一角。

1、先做好基本功

其實在聊圖形技術之前,這次vivo選擇先聊了點“實在的”,簡單來說是先搞定“遊戲卡頓”和“操控不跟手”的問題。

可能不少用戶和我一樣,選擇iQOO,是希望它在資源調度上能“偏心”一點——在需要的時候,能夠把更多性能優先留給遊戲。

這其實源於一個常見的使用困境:日常運行中,很多後臺應用往往佔據了不該優先的資源,結果反而拖慢了遊戲這種重負載任務的表現。尤其某些綠色移動應用,內存佔用大得離譜,在你玩遊戲的時候也該歇不歇,反而跟前臺的遊戲搶資源。

對此vivo構建了一套覆蓋遊戲、OS、硬件的“三位一體”自研調度架構,核心還就是“偏心”——前臺遊戲的關鍵線程佔絕對優先級,確保核心渲染管線不被後臺次要任務阻塞。此外,vivo也推出“共創API集成”和“全方位性能聯合優化”兩種合作方案,邀請開發者參與到性能共創之中,通過聯合調優進一步改善遊戲卡頓問題。

操控體驗優化則更直接,就是希望玩遊戲的時候按鍵響應及時、觸發準確。爲此,vivo專門調研了KPL職業選手和大量重度遊戲用戶,最後發現大家對觸控的核心訴求相當明瞭:連貫跟手、不能斷觸、自定義按鍵也要響應精準、任何時候都不能受到手汗干擾。

爲了實現電競級的操控體驗,vivo推出了“超感觸控”技術方案,從觸控反應發生到顯示上屏,整個鏈路都有優化,再通過幀同步等技術大幅縮短了各環節的等待時間,以此提升響應速度。

這其中還有一個“超感分區觸控”技術,邏輯上有幾分從“人體工學”出發的味道——諸如《王者榮耀》這類遊戲,屏幕的不同區域承載着完全不同的操作邏輯,例如左側的移動輪盤區,追求的是連續滑動的平滑跟手;右側的技能按鍵區,強調的是瞬時觸發的響應速度……換句話說,不同的分區優化的重點不同。

vivo與《王者榮耀》團隊在這方面展開了深度合作,從測試結果來看,這項技術讓vivo手機的《王者榮耀》的邊緣按鍵操作成功率達到了100%,輪盤斷觸率也下降了18%,效果相當可觀。

這些在底層性能調度和操控體驗上的努力,爲後續的畫質革命奠定了基礎。

2、怎麼突破視效與性能的博弈困境

現在我們能說說手遊的體驗瓶頸,手遊躲不過的優化第二關——如今移動端遊戲面臨的“不可能三角”:極致畫質、穩定高幀、涼爽功耗,三者似乎永遠無法兼得。

遺憾的是,這種不可能背後的原因目前接近“無解”。

現代智能手機追求超薄設計,導致散熱結構基本只能依賴被動技術,主要是靠熱傳導將熱量傳到機身表面。目前各種材料本質上只提高熱量的擴散效率,將熱點分散到更大的機身面積上,但熱量與自然環境間的交換速率還是沒漲。

提到散熱,可能不少人想到的是像PC那樣裏面加個風扇,但目前來看也就只是想想了,且不說手機空間寸土寸金,PC使用時本身就插電,意味着有接近無限的電力供應,讓手機用戶變成“抱牆族”註定行不通。

外置風扇是一種方案,但只能解決部分問題

硬件底層上的功耗牆則是另一種制約,既要保證芯片溫度保持在設計極限以下,不至於燒壞硬件,又要保證機身溫度在人體可接受的極限以下……兩大難題之下,高品質手遊很容易陷入體驗瓶頸。

其實這方面vivo很早就展現出了遠見——通過獨立的“外掛式”芯片分擔GPU的渲染壓力,以追求有限功耗空間下最好的畫質效果。2021年,iQOO Neo5首次搭載“獨立顯示芯片”,5年迭代下來,一直到了眼下的“電競芯片Q3”。

這塊芯片強在哪裏呢?主要是將PC遊戲領域早已成熟的兩大核心圖形技術——“超分”和“插幀”,以一個不錯的完成度帶到了移動端。

“超分”說的是超級分辨率技術,其核心邏輯是先用較低的分辨率渲染遊戲,然後通過算法把顯示的畫面分辨率放大到較高水平,從而在保證甚至提升畫質的同時,大幅降低GPU負載。

vivo Q芯片研發負責人臧亞奎在開發者大會上介紹,Q3芯片搭載了vivo自研的QNSS渲染引擎,它利用遊戲渲染管線中的顏色信息、深度信息和運動矢量等多維數據,通過神經網絡模型推理,參考歷史幀信息來重建出高質量的圖像……

這麼說無疑太繞了,換個更簡單的例子來類比,就是這套技術和英偉達DLSS 2.0的原理高度一致,效果也很顯著,例如從演示的結果來看,QNSS能將720P的輸入畫面實時超分爲接近原生2K的圖像。

相比於“超分”,“插幀”這項技術在玩家間的討論也不遑多讓。

移動端上比較注重幀率的,其中一類無疑是《王者榮耀》這類高對抗性競技遊戲,例如大家都希望拉到120幀,但手機處理器就得面臨持續高負載運行,隨之而來的就是高功耗和高熱量。

這次,vivo邀請了《王者榮耀》客戶端開發負責人鍾於勝,分享雙方的技術合作如何爲玩家提供一個“既要又要”的解決方案。通過調用Q芯片的硬件級遊戲插幀方案,遊戲本身僅需原生渲染 60幀,藉助Q芯片將畫面“插”到120幀。

該方案通過MEMC運動估計與運動補償技術,在GPU渲染原生幀之間生成中間幀,最終實現更高刷新率的視覺體驗。

從實驗室數據來看,在iQOO即將發佈的旗艦新品iQOO15上,《王者榮耀》開啓120幀插幀模式後,相比於遊戲原生渲染120幀,整機功耗降低了172mA。幀率上去了,功耗卻更低,這意味着玩家能夠獲得更持久的穩幀遊戲時長。

不過說到這裏,對於外掛芯片這種方案,包括我在內不少用戶之前的態度更多是懷疑。

這主要是對於競技遊戲而言,任何額外處理步驟都可能增加端到端的延遲,本來是圖個畫質好,結果玩起來操作不跟手,玩家自然不願看到這種性能損耗,也因此出了個梗叫“拼好幀”。

Steam補幀神器

好在vivo也考慮到了這一點,通過優化算法減少了圖像生成的等待時間,並優化了觸控信號的同步邏輯,就結果來說,像剛纔《王者榮耀》插幀模式下的操控手感,已經非常接近原生120幀的水準。

對不少玩家來說,可能最後這部分其實更爲關鍵——證明了QNSS並非純粹用於展示的技術概念,而是切實能用的新工具。

除了前面提到的《王者榮耀》,另一個合作案例也很典型——疊紙遊戲旗下的《無限暖暖》,一款基於“虛幻5引擎”開發的跨平臺開放世界遊戲,玩家肯定不會陌生。

這次VDC大會上,疊紙的引擎開發工程師也分享了雙方在Q芯片遊戲插幀技術的合作經歷,過程相當清晰高效。從前期的SDK評估、定製化需求溝通,到中期的正式集成聯調,再到後期的雙方QA聯合測試。

合作過程中,雙方團隊一起解決了不少技術優化難題。例如,針對特定的算法不兼容問題,vivo和無限暖暖共同定製解決方案,由遊戲側傳遞相關的參數信息,vivo則在插幀算法上進行一定的兼容性適配,在雙方共同努力下,節省了5-10M的讀寫帶寬。

體現在最終的結果上,iQOO Neo10 Pro+ 運行的《無限暖暖》,在極致畫質下開啓插幀後,功耗從原生45幀的5.5W,降到了插幀60幀的4.8W,平均幀率則從44.3幀提升至59.3幀——使用移動設備的玩家,也有機會體驗到穩定、流暢的60幀遊戲體驗。

3、怎麼才能用上

誠然,再好的技術只躺在實驗室裏也毫無意義。

vivo的這些技術表現聽起來很誘人,但實際上並非萬能的完美方案,還是需要廠商和開發者攜手,就具體產品進行專門的適配與優化,不過這反倒凸顯了vivo的另一個核心競爭力——開放的合作生態與積極的服務態度。

目前已經有不少遊戲開始接入vivo的技術

爲了讓更多遊戲開發者能更輕鬆地接入Q芯片能力,vivo構建了一套專門的圖形SDK架構,總體的設計理念都是衝着服務開發者去的,甚至可以說是一條龍式服務。

vivo將這套SDK的設計理念概括爲“效果顯性、易接入、易維護”。

開發者接入後,首先是能直觀地在自己的遊戲中感受到有競爭力的畫質效果和功耗收益;其次,vivo也儘可能簡化了開發者的工作量,甚至在力所能及的範圍內幫遊戲開發者寫好了部分代碼;最後,vivo也考慮到了功能迭代和維護的效率,儘可能實現算法的自閉環及時更新,無需等待遊戲的大版本發包節點,有問題能夠快速修改上線,保證了效率。

相比於硬件端的進步是爲了更好地吸引消費者,vivo Q芯片這類技術背後的願景,反倒更接近與行業共享解決方案,共同建立一個良好的移動端遊戲生態。

結語

不可否認的是,多端發展依舊是全球遊戲行業的主流趨勢。

越來越多內容龐大、畫質精良的主機級/PC級遊戲,都將登陸移動平臺作爲其發行計劃的重要一環。

但越是這樣,你總會覺得用手機玩遊戲,體驗上差了點意思。

不久前的TGS上,網易放出了《無限大》的實機演示,大家看完是幾家歡喜幾家愁——整個遊戲的內容量豐富到誇張,手機玩家則擔憂到時候玩起來得有多卡。

無限大遊戲畫面

其實犯愁的也不止這一款遊戲,不少跨端產品在手機上多少都有類似的困境。

站在用戶的視角,爲了流暢就得把畫質調到“丐版”,一咬牙畫質拉滿,幀率又自動回彈到低檔,結果手機還是燙得不行,不想點辦法幀率也穩不住,沒一會兒性能就因爲過熱跳水,甚至很多時候高畫、高幀的選項根本就不對你的手機開放。

在這種背景下,像vivo這樣的技術方案和開放合作態度無疑來得正是時候。它讓移動端玩家終於有底氣去追求真正的高品質體驗——在掌心之間,也能看到越來越逼近桌面/客廳遊戲體驗的完整世界。

隨着技術的不斷演進,未來類似的方案只會越來越多。而此刻,它已經爲玩家和開發者,打開了一個足夠讓人期待的未來。

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