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为了降低游戏延迟,人们都想出过什么黑科技?

 1 year ago
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为了降低游戏延迟,人们都想出过什么黑科技?

文化 1天前
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电子游戏不会引发暴力,但网络延迟真的会。

早在十多年前,当时的家长媒体还在讨论游戏会对孩子产生哪些危害时,就有人提出了这个戏谑式的观点来加以反驳。

虽然这句话在后来逐渐演变成了一个人尽皆知的梗,但也从另一方面说明了一点——无论在什么年代,网络延迟向来都是破坏游戏体验的头号元凶。

今年9月,在国外软件公司Edgegap和市场研究公司Bryter联合发布的一份关于网络延迟的调查报告中,就显示了在玩家苦恼的数个游戏问题中,“网络延迟”依旧是那个最经常提到的选项,甚至超过了“外挂”、“过长的读盘时间”以及“Pay to win”:

被调查玩家中,39%的人将“延迟”列为了最难以忍受的因素

值得一提的是,这些受访者都是年龄在18-55岁之间的轻中度玩家,每周平均会花8-9个小时在联网游戏上,不约而同的是,其中有97%的玩家都表示自己经历过网络延迟,而其中近一半的人都认为“延迟”才是那个给他们带来最大挫败感的元素,以至于会让他们直接退出游戏。

正所谓“网络好的玩家都一个样,但网络差的玩家各有各的卡法”,自从网络游戏诞生的那一刻开始,全世界玩家对于网络环境的吐槽自然也没停过。

在国外油管和抖音上有个很著名的系列叫作“Lag in real life”,创作思路是假定在现实生活中也存在网络延迟会发生什么,一位名为“Daniel LaBelle”的油管作者就专门拍摄了许多该类型的短视频,分别畅想了在不同场合下,人类可能会遇到的延迟情况,凭借精准的还原和吐槽,这段视频已经突破了三千万的点击量。

这种游戏玩家喜闻乐见的吐糟,自然是一个优质的创造方向,既然有不同场景下的人类会遇到的延迟,那肯定也会有同一个场合下,不同网速的诠释效果:

早期高ping战士珍贵影像

而除了给玩家带来不好的体验外,网络延迟还经常会引发其他意想不到的效果。有时候,它是一种文化输出。

在2015年初的第一届DOTA2亚洲邀请赛中,由于现场设备和网络的问题,比赛期间曾频繁出现游戏卡顿、掉线的情况,而中国选手在要求暂停时使用的并不是“Lag”这样的标准词汇,而是脱口而出“Ka le”

这个词也随着这场比赛被更多国外网友熟知,很快便有人开始分析到底什么是“Ka le”:

随着使用这个梗的玩家越来越多,“Ka le”也成为了国外DOTA玩家的通用语言,在后来的另一场比赛中,当网络延迟情况出现时,上道的国外选手开始熟练地使用“KA LE”来表达对网络条件的不满,反倒是中国选手规规矩矩地打出了“lag”:

这个词语的使用频率之高,以至于在后来甚至被维基词典收录,变成了一句真正的游戏俚语。

当然,在电竞的舞台上,“网络延迟”所引发的更多是关于公平竞赛的争议,而在多数情况下,这种争议不像一句简单的“Ka le”,往往并不友好,有时甚至火药味十足。

在去年5月份举办的《英雄联盟》MSI季中赛里,一场关于延迟的争论就成了讨论度最高的话题,甚至压过了比赛本身的热度。

当时由于疫情原因,中国战队RNG无法前往韩国釜山参赛,所以RNG的相关赛事全部转为线上,为了保证竞技公平,官方提前声明会将所有队伍的延迟都控制在35ms左右。

没想到当RNG拿下了三场比赛后,官方又突然以对手的延迟高于RNG为由,将比赛成绩取消并要求重赛。这个举措本就引起了诸多粉丝的不满,而在随后的某场比赛中,又有人发现位于线下的队伍延迟竟然为22ms,这远远低于官方公布的数值,而且网络条件显然是对RNG更加不利,因此在观众眼里,要求重赛的决定就显得更加不合理,也由此引发了诸多对主办方的质疑。

官方后续的操作暂且不论,但在开赛前宣布统一各队延迟的行为,确实是目前为了平衡线下和线上的网络环境差异所给出的无奈之举。

大家都知道,上海和韩国的服务器存在800多公里的物理距离,这段距离无法通过任何方法缩短,因此在RNG的比赛中存在高于常规的延迟就成了必然。

而在职业比赛中,任何细微的网络波动都可能会成为决定胜负的关键,就像Faker也曾表示只要网络ping值比平时高出5ms左右,自己就可以感受到差异。

在无法从物理层面降低延迟的情况下,将所有队伍的网络条件拉到统一的水平,自然就成了不得已而为之的办法,虽然一定程度上对选手产生了影响,但至少保证了相对的公平,不过前提是没有再发生后续的一系列突发状况。

从这个例子里可以看到,由于有着不可缩短的物理距离存在,想要让分散在世界各地的玩家永远保持流畅的网络环境,几乎是不可能办到的事情。

数据传输永远都会受服务器物理距离的限制

不过万事无绝对,随着时代和技术的变迁,总有开发者能另辟蹊径,琢磨出一些有创意的“黑科技”出来。关于这一点,格斗游戏里能够提前预测对方指令的“回滚代码技术”,就是一个典型例子。

对于以“帧”为计算单位(相当于60分之1秒),并以此构建战术的格斗游戏来说,网络延迟所带来的影响将会被放到最大。

举一个最简单的例子,假设某个角色的轻拳前摇为8帧,而对手角色的前摇为9帧,那就意味着如果双方同时按下轻拳键,被攻击的必然是启动时间为9帧的角色,但假设这个时候出现了网络波动,哪怕仅仅是20ms的延迟,也可能导致双方攻守转换,原本攻击的一方就变成了挨打的一方,这显然将对比赛产生很大的影响。

因此很长一段时间内,格斗游戏的联网体验都一言难尽,直到坎农兄弟——世界最大规模的格斗游戏赛事EVO的创办者——带来了一个名为“回滚代码”的机制,才彻底改善了格斗游戏糟糕的联机环境。

虽然格斗游戏对招式的“帧数”有着严格的要求,但换个角度想,假设一个角色已经打出了动画长度为10帧的招式,那就意味着在接下来10帧的时间里,玩家输入的其他指令都将无效,因此即便这个时候网络处于断连状态,也不会影响游戏的进行。

而正是这种确定性,给“回滚代码”争取了时间。在遇到网络波动,服务器接收不到玩家输入的指令时,系统就会“先斩后奏”,直接给角色一个预测的指令,如果网络恢复正常后发现预测准确,则顺势播放后续的攻击动画,皆大欢喜。

但如果预测失败,游戏就会回溯到前几帧进行输入检测,在得到正确的指令后,会重新渲染当前时刻的攻击动画,虽然这样会造成画面的些许割裂,但保证了战斗以正确的趋势进行,并且相比于玩家的输入延迟,这样短短几帧的动态变化,明显会更流畅。

不过,虽然这样的行为被称作“预测”,但它并不是你想象中那种依靠智能AI来分析对手操作的类型,它只是遵循了一个基本的理念——“假定玩家在断网后依旧维持先前的操作”。

再举个例子,假设在职业赛场上,选手在一秒内改变了5次移动方向,以每秒60帧计算,系统在这一秒内只有5帧的信息是必须从服务器上接收的(改变方向的那5帧),剩下的55帧只需要假定与前一帧相同即可,依靠这样运行准则,便可将游戏对网络的依赖降到最低,因此凭借这样的“回滚代码”,使格斗游戏跨区域的流畅联机成为了可能。

当然,引发游戏延迟的因素有很多种,鉴于游戏的种类不同以及各自的特殊性,在某类游戏里行之有效的方法,在其他游戏中可能并不适用。就像“回滚代码”虽然在格斗游戏里大放异彩,但如果换到单位时间里玩家操作选项更多,画面更复杂的FPS游戏中,表现可能就并不好。

想更好地解决延迟问题,那就必须对症下药,FPS游戏中除了网络原因外,系统延迟也是影响游戏体验的重要因素。

第一人称射击游戏里,玩家从发现敌人,点击鼠标,到游戏中的角色扣下扳机,子弹射中敌人,其实都需要本地设备的一系列运算。从职业玩家开始追求更高刷新率的显示器、响应更快的鼠标键盘来看,设备自身的系统延迟也已被更多玩家所重视。

而谈到系统延迟的解决方案,由英伟达(NVIDIA)研发的NVIDIA Reflex技术无疑是其中表现优异的存在。

许多人在玩FPS游戏中常常会有这样的体验——明明已经发现敌人并且按下了鼠标,但子弹却总是“慢一拍”,让自己莫名其妙就变成了“人体描边大师”。

这种情况就有可能是“系统延迟”在作祟,虽然游戏里已经出现了敌人,但从敌人出现在场景中的那一刻起,指令需要依次通过CPU处理并提交给GPU渲染画面,等待这一系列工作完成后,才能反馈到显示器并最终被玩家看到。

简单来说就是,当敌人出现在屏幕上之前,你的电脑需要花费一定时间来处理信息、渲染帧并最终呈现在显示器上,但在这段时间里,其实敌人已经在你面前,并且随时有可能攻击你。

虽然这段时间是以“毫秒”为单位计算的,但在职业赛场毫秒必争的环境下,任何一点延迟都可能左右比赛的胜局。

而NVIDIA Reflex技术则可以让CPU与GPU保持同步,改变了此前画面每一帧都需要排队等候CPU与GPU渲染的流程,从而动态减少渲染队列,以此达到降低延迟的效果。

这项技术被搭载在NVIDIA 900系及以上的显卡中,在多款射击游戏,例如《Apex英雄》《堡垒之夜》《彩虹六号:围攻》的测试下,都能够显著降低近一半的系统延迟,如果搭配使用360Hz刷新率的显示器,这个系统延迟甚至能缩小到12ms。

NVIDIA Reflex需要游戏厂商的同步支持,而自该项技术公布以来,目前已经有超过50款已发布的游戏对其提供支持,除了上面提到的那些热门FPS游戏外,像《DOTA2》《永劫无间》以及最近拿到版号的《无畏契约》都陆续支持了这项技术,随着时间的推进,相信NVIDIA所构建的生态将会继续壮大。

除了这些硬核的电竞游戏之外,NVIDIA Reflex和新发布的NVIDIA DLSS 3技术也共同为更广泛的游戏作品提供了体验上的突破。DLSS 3以DLSS超分辨率技术为基础,结合帧生成技术来生成全新帧,在保持出色画质和响应速度的同时大幅度提升了图形性能。如《传送门》RTX版、《巫师3》次世代升级版等作品,都已加入了对DLSS 3的支持。

在今年的CES展会上,NVIDIA官方还公布了两款支持1440p 360Hz的G-SYNC电竞显示器,根据官方公布的数据测试,在超高帧率的1440p画面下,玩家可以获得更高的图像保真度和动态清晰度,从而更好地识别和瞄准敌人。在GeForce RTX 40系列GPU的强大性能下,1440P 360Hz这一以往看似无法企及的高分辨率+高刷新率目标在电竞类游戏中得以实现。

1440p到底能有多少提升?去年,NVIDIA电竞研究实验室的科学家就对比研究了在1080p 25英寸和1440p 27英寸显示器上,游戏针对小目标的瞄准表现,最后结果表明,1440p下的瞄准表现可提高约3%。

这3%对普通玩家来说可以忽略不计,但对毫厘必争的职业玩家来说,任何一点细微的提高,都可能决定一场比赛的胜负,因此更新超高分辨率和刷新率的显示器,或许也将是未来电竞职业人的趋势。

除了有效降低系统延迟外,G-SYNC显示器还拥有可调节饱和度的NVIDIA G-SYNC 电竞模式,并支持完整的 NVIDIA Reflex 分析器,玩家可在使用 Reflex 鼠标和 GeForce GPU 时测量端到端系统的延迟,对于职业选手来说,这无疑是测试计算机对不同设备延迟的最好工具。

无论是网络还是系统延迟,尽管以目前人类的技术都只能尽量地减少它们对游戏的影响,而不能完全消除,但它就像数学中两条“无限接近,但永不相交”的函数曲线一样,代表了人们对技术极限的永恒追求,而正是这样的执着,才能让玩家体验到一款款画面绚烂、表现力出色的新游戏。


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