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PS5更新VRR可变刷新率,简单科普VRR技术:游戏电视有人欢喜有人愁。

2022-04-30 09:32 作者:苍云  | 我要投稿

一、VRR历史

我们PC游戏玩家对VRR技术早就已经非常熟悉了,而且2019年NVIDIA决定让G-sync兼容freesync显示器后,VRR直接就彻底普及了,但主机游戏玩家直到2018年才能享受到。

2020年后在游戏笔记本领域,可能是因为一个叫显卡直通功能开始迅速普及,笔记本的VRR不再需要硬G-sync芯片,游戏笔记本的玩家也开始普遍享受到了VRR的好处,曾经大火的神舟战神游戏本,也因为不支持显卡直通被广大玩家唾弃,我也是因此不再写游戏本相关的回答。

能够消除画面撕裂的VRR可变刷新率技术最早是由NVIDIA在2013年发布的G-sync,后来AMD跟进推出了freesync。不过早期VRR技术不管是NVIDIA的G-sync还是AMD的freesync,都要求使用DP接口。但是电视行业是站台HDMI接口的,没有电视会搭载DP接口,电视游戏机当然也只有HDMI接口,直到2018年三星与AMD合作,将freesync技术搭载到了自家使用HDMI2.0接口的QLED量子点电视上,同一年微软的XBOXONEX游戏机实现对freesync的支持,或者说可能三星电视的VRR最早就是给XBOX准备的。

不过其实绝大部分XBOXONEX游戏也是锁60帧或锁30帧游戏,且帧率稳定,VRR实际影响轻微。

再后来的事情我们都知道了,最新的HDMI2.1接口标准也已经支持了VRR技术。

二、VRR可变刷新率的作用

VRR技术本身并没有增加游戏帧率的功能。

VRR可变刷新率在游戏帧率低于显示设备刷新率时起效,使显示设备刷新率与游戏帧率同步。以120Hz屏幕为例,如果游戏帧率能一直稳定在60帧、120帧、40帧、30帧,也就是能被120的整除的几个数字,那就不需要VRR,可帧率稳定太理想了,很难实现。

如果游戏帧率和电视刷新率不同步,就会出现前一帧和后一帧游戏画面同时出现在屏幕的情况,导致画面撕裂。

过去会使用一种V-sync垂直同步的技术,掉帧时就让前一帧图像多停留一两帧,等待显卡渲染完下一帧,也可以避免撕裂。但是这样的“等待”会在掉帧时让每帧画面停留时间不同,导致出现画面抖动感。

影视爱好者应该想到了一个类似情况了吧,那就是拿60hz电视看24帧的电影。垂直同步就类似于3:2pulldown,因为每帧画面停留时间不同,游戏掉帧时画面是会抖动的。VRR就类似于24P防抖动技术,游戏掉帧时画面不抖。人眼其实对五六帧甚至十几帧的掉帧不够敏感,但对每帧停留时间不同带来的卡顿抖动感更敏感。

60Hz电视看24帧的电影导致每两帧停留时间不同,游戏将更为复杂

那么120Hz刷新率为什么对VRR重要呢?是因为VRR是有起效范围的,液晶电视一般是48Hz以上,也就是说游戏帧率要高于48帧才行。为了解决这一问题,显卡和游戏机采取了一种叫“LFC低帧率补偿”的技术,一旦游戏帧率降到了47帧,显卡和XSX游戏机会自动将帧率插重复帧倍帧到94帧,以94Hz输出游戏,确保VRR继续起效,显然60Hz的电视就做不到这点了。(OLED电视起效范围可以低至40Hz)

有些玩家的显示设备可以实时显示刷新率,开启VRR后惊喜的发现原来4K30帧的游戏突然显示成了120Hz,也别高兴太早,可能是40帧的游戏执行了LFC低帧率补偿。(开VRR能让《微软模拟飞行》运行到真4K80帧的传闻就来于此)

三、对未来的主机游戏有何影响

原本优化好的游戏帧数可能帧数提高或者不变,原本优化差的游戏该咋掉帧还咋掉帧,只是VRR能有助于消除抖动感。

未来的主机游戏开发者将不必拘泥于4K60帧,可以搞更高的浮动帧率,过去锁帧率反而浮动分辨率的主机游戏优化模式将会减少;

也方便了《艾尔登法环》一类优化很烂的游戏摆烂,我以前《艾尔登法环》玩的就是XSX版,开着VRR一样会卡顿。

极端XBOX玩家可以嘲讽PS5玩家的点又少了一个,身为PC玩家当时看到那些争论真的感觉好笑。不过XBOX多一个freesync的支持,PS5只支持HDMI论坛VRR,它们都不支持G-sync。

四、首批PS5的VRR游戏

首批PS5支持VRR的游戏有14个,其实VRR应该是游戏机和显示器之间全局的功能。所谓的游戏添加VRR的支持,其实就是关闭垂直同步,必要时解除原来的游戏帧率限制,改为浮动帧率。PS5实际上也支持在未添加VRR支持的游戏中强制开启VRR,只是不保证效果,这点与XBOX其实是一样的。

14个游戏有:

· 《宇宙机器人无线控制器使用指南》
· 《使命召唤18 先锋》
· 《使命召唤17 黑色行动 冷战》
· 《死亡循环》
· 《命运2》
· 《鬼泣5 特别版》
· 《尘埃5》
· 《神之陨落》
· 《漫威蜘蛛侠:高清版》
· 《漫威蜘蛛侠:迈尔斯莫里莱斯》
· 《瑞奇与叮当:时空跳转》
· 《生化危机8 村庄》
· 《小缇娜的奇幻之地》
· 《彩虹六号 围攻》
· 《米德加尔的部落》

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14个游戏中《使命召唤18:先锋》《使命召唤17:黑色行动冷战》《命运 2》《鬼泣 5 特别版》《尘埃 5》《彩虹六号:围攻》是有支持120fps模式的。

《尘埃 5》的120fps帧率模式帧率极其的稳定,画质模式的60fps也没解除锁帧,帧率稳定,开不开VRR不会有影响;

《宇宙机器人》仍然锁定60fps,帧率稳定,开不开VRR没有任何影响;

这俩是凑数的。

《使命召唤17:黑色行动冷战》帧率不稳,会有从120帧掉到低于100帧的情况,玩家其实不容易察觉游戏帧率从120帧掉到100帧,但没有VRR功能时,图像会因为掉帧而抖动,有了VRR就察觉不到了。

然后就是次世代游戏主机很重要光线追踪,对画质有很大影响,也会大大降低帧数。

《蜘蛛侠迈尔斯莫拉莱斯》和《瑞奇与叮当:时空跳转》是支持光线追踪的游戏。

原本《蜘蛛侠迈尔斯莫拉莱斯》支持4K30帧的光追模式和约2K分辨率60帧的光追模式,4月26日《蜘蛛侠迈尔斯莫拉莱斯》更新了4K40帧模式(需要120Hz,不要求VRR)。有了VRR以后,我估计大约可以玩到4K45帧左右浮动的光追游戏。而以2K分辨率渲染的RT性能模式可以到达90帧;至于PS4版《蜘蛛侠》的HD复刻版,实测真4K模式可以达到50帧。

PS5上以前最需要4K120Hz电视+HDMI2.1接口的游戏其实是《瑞奇与叮当》,而不是那些120fps游戏,《瑞奇与叮当》最早支持4K锁40帧光追模式,该模式需要4K120Hz电视+HDMI2.1接口,因为120是40的整数倍,不需要依靠VRR就可以无抖动游玩。《瑞奇与叮当:时空跳转》本来也是4K30帧光追模式和2K左右60帧光追模式两种,后来觉得浪费性能,增加了4K锁40帧的光线追踪模式。我猜:在PS5支持VRR后,锁40帧可以解除,可能会提升至45帧左右浮动,而以2K浮动分辨率渲染的RT光追性能模式可以到达90帧,PS5的性能也就那样。

《生化危机:村庄》也支持光线追踪,不开光线追踪4K60fps,开了光线追踪在45fps左右浮动。不管60Hz电视还是120HZ的电视玩45fps游戏画面都是始终抖动的,用VRR替换掉V-sync后,可以消除抖动。

五、有人欢喜有人愁

刷新率大范围波动会导致电视的伽马响应出问题,连LG的OLED电视都无法避免这个这个问题。不过情况也是有轻有重的。

欢喜的应该是两类人:

一类是买了OLED电视的高端游戏玩家,伽马偏移是相对比较小的问题,开VRR后电视画质依然优秀。代表电视有索尼A80JLG C1、LG C2等


另一类是买了低端无局域光控低亮度的4K120Hz游戏电视的的游戏玩家,本来对游戏画质就没太大的期待,开了VRR玩更爽。代表电视有雷鸟S515D、TCL T7E、Vidda X65、Redmi X65 2022款(小米目前有只支持48~60Hz的BUG,工程师正在修)等:

正常情况
一款小米MT9650芯片电视

愁的也是两类人:

一类是被4K120Hz模糊问题困扰的玩家,包括索尼X90H、索尼X85J、OPPO S1、创维S81pro、创维S82、小米电视6至尊版、小米电视大师OLED 77寸等使用MT9950芯片的电视。原本PS5采用刷新率自动切换机制,玩4K60fps游戏不以120Hz输出,大部分游戏也最高60fps,根本不会触发模糊问题。前文也说了,现在想用VRR,PS5上40帧的游戏也需要120Hz输出画面以启用LFC低帧率补偿,此类电视一样会模糊。

二类是一部分真HDR液晶电视,索尼海信两家的高端液晶电视在开启VRR后会选择关闭局域光控,动态对比度和峰值亮度大幅下降,严重影响了HDR游戏的表现力。TCL的电视虽开VRR后不关局域光控,但是有些型号会在游戏刷新率大范围波动时背光闪烁。已知开VRR没明显闪烁又有局域光控的电视是TCL 98T7E、TCL X11、三星QN85A。到底要HDR还是要VRR,是个大问题。要我选,我是会选HDR,毕竟索尼第一方游戏帧数还是挺稳的,4K锁40帧或者60帧又不是不能玩。

海信E8G的VRR开

海信E8G的VRR关





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