NVIDIA发表FCATVRBenchmark软件，深入解析软件应用层面

2024-04-29 210

过去我们知道，要测出一款 3D 游戏在不同系统平台下的每秒帧数，都需要依赖一些跑分软件，像是鼎鼎大名的 3DMark 来完成。但在 VR 世界就跟过去不太一样，因为 VR 的概念是三度空间，跟平面化的传统游戏画面大不相同。这时候就需要特殊的 VR 跑分软件来测试效能。

很多人都知道测试显卡表现要用 3DMark 来跑分。但 VR 呢？虚拟实境的画面表现可以说是仿造真实三度空间而来，传统游戏虽说是 3D ，但表现的载体一直是平面空间。这时候有点天分的玩家就会发现可以试试 NVIDIA 之前推出过的 Frame Capture Analysis Tool （FCAT）可以逐帧纪录分析，不过这个工具依然是对应一般游戏，而非 VR 。NVIDIA 也知道这个工具有他的极限，在上周 GDC 2017 中，NIVIDIA 就发表了一个将 FCAT 导入到 VR 环境的新工具。

在 FCAT VR 之前，其实也有 VRMark 与 VRScore 这些工具，NVIDIA FCAT VR 基本上跟这些软件的作用一样。可以得到 VR 环境下的效能比较，根据 NVIDIA 的说法， VR底下的画面机制可分为 VR Game 与 VR Runtime 两个部分，正常来说运作方式是这样：

首先 VR Game 的部分是游戏针对头戴式装置（Head-mounted display, HMD）的位置，透过感应器来取样。借此更新相机感应器的讯息，并正确捕捉到使用者的 HMD 所在座标位置。游戏这时会建立第一个帧，而 GPU 开始渲染下一帧。
接着 VR Runtime 部分，渲染后的3D材质被读取，并被更改成为图样，也就是在 HMD 上显示画面。在这个环节中还包括对颜色与镜面扭曲的修正。

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然而， VR Runtime 的部分如果生成一帧的时间太长，或者场景太过复杂，最后被生成的时间拖长，下一帧也来不及被渲染，这时候一般的渲染程式会重新渲染上一帧的画面，但体验上这种感觉就跟 Lag 没有差别，特别在 VR 的体验中对于 Lag 是能避则避的。

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在算法的部分，这种因为渲染时间过久的问题是可以弥补的，一般像是 Asynchronous Timewarp （异步扭曲，ATW）的技术就是用来解决这时候的问题。各个公司都会有类似的技术出现，但逻辑上主要都是巧妙的利用感应器的回传的资讯，在最近的位置上合成出一帧（也被称做 Re-Projection 再投影），这时候帧数虽然会飞快的下降，却比机械式的在每一帧中间插补画面的效果好。

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FCAT VR 主要在四种领域采集关键的资讯。首先是游戏应用中所提出申请的帧（Dropped Frames），接着是异步扭曲后丢掉的帧（Warp Misses），接着是 FCAT VR 同步纪录的每帧时间资讯（FCAT Frame Time Data），然后是异步扭曲后人工合成的帧（Frames synthesized by asynchronous spacewarp）。为了让玩家更容易了解效能变化，NVIDIA 还开发出一个用 Python 语言写的 GUI 界面，用来读取测试后产生的 log 档制作图表。

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从目前看到的截图来看，FCAT VR 并不像想像中那么复杂难用，界面相对平易近人，稍微对 Benchmark 软件有所认识的人都能理解这个软件的使用方法。而在 FCAT VR 中也能看到测试数据存取路径、Benchmark 相关热键，测试时间的视窗等画面。透过 FCAT VR 可以方便的纪录 VR 软件的效能，填补过去无法针对 VR 效果评比的空缺。至于这项工具预计在这个月中旬开放下载，如果你已经入手了可供 VR 游戏的电脑主机与 HMD 设备，相信这个工具可以让你更了解到你所玩到的 VR 游戏到底效能是好还是不好。