《地平线:零之曙光》PC 版游戏性能分析报告

如何才能帧率、画质「两手抓」?

今年早些时候,索尼关于《地平线:零之曙光》的宣布引起了不小的轰动。大家惊讶的原因很简单:这是 PlayStation 平台第一方独占大作首次登陆 PC,到底是为了「带货」老游戏的偶然例外?还是索尼某种新战略的开端?这些是我们目前不得而知的事情,不过这款游戏移植到 PC 平台之后的表现如何,这是我们可以探讨的。本文将介绍游戏在 PC 平台上运行的概况和画面效果,并将着重就游戏在性能上的一些值得关注的表现进行说明,以求读者能充分了解如何发挥出游戏的最佳性能。

游戏在 PC 端的基本概况

总的来说,PC 版的《地平线:零之曙光》的参数满足了一款 2020 年 PC 大作的各项基本标准:支持任意分辨率,无锁帧,超大宽高比,还带有各种画面选项。这些东西在实际游戏中的表现都还不错,但有几个需要注意的地方:首先,我感觉游戏内的帧数限制选项开启后会有些问题,所以建议关闭该功能,如有需要,建议从游戏外部寻找方法。此外,游戏还有一个自适应的选项,设定目标帧数后会自行选择相对应的渲染分辨率,并尝试保持在该帧数下运行。虽然这个功能理论上非常有用,但实际游戏体验中却鲜少需要用到,至于原因,看看我接下来对游戏画质选项及运行表现的介绍就明白了。

 

游戏对于宽屏的支持效果可以参考以上截图,实际游戏中使用超宽屏幕的感觉很不错,观感也很棒。不过游戏的过场动画依然只支持 16:9 的画面比例,如下图所示。虽然这种情况不罕见,不过制作组填充两边空白区域的方式很独特,你可以看到两边的区域内显示了部分中心区域画面的内容,并进行了一些变暗和模糊的处理。虽然这样设计很有意思,但对我而言,相比起大家常用的黑边,这种填充画面的方式很容易分散我的注意力,我更希望能添加个选项让玩家可以根据自己的喜好在二者之间选择。

对我来说,这类选项对提升观感极为重要,如果在使用大屏幕时没有相应途径来进行调整的话,游戏玩起来很容易会导致人产生幽闭感。我一直认为 3D 游戏的视野参数最好的设定方式就是交给玩家自行设定,例如屏占比、显示距离和宽高比等都应该设为可自定义的选项。

按键操作与输入方式

游戏支持多种操控方式,并可自定义配置首选项,这一点做得很棒。常规的选项诸如辅助瞄准、修改灵敏度以及一些操作方式(比如是要按住还是按下)均囊括在内,与此同时,无论你选择何种操控方案,都可以开启 X\Y 轴反转功能。

键鼠操作方案下,玩家可以重新设定每一个行为的绑定按键,当然也可以为某个操作设定绑定两个不同的按键,这一点同样很实用,你可以将有些操作绑定到鼠标侧键上。此处不得不提一个,这款游戏支持鼠标侧键,相比之下,当下大部分游戏是不支持的。对于经常在 PC 上玩第三人称 RPG 的玩家来说,游戏默认的按键布局会让你感到非常熟悉,像 K、I、M、J 等按键都是按照这类游戏常用的模式进行布局。总的来说,正如我所想的那样,在这么一款需要进行大量瞄准操作的游戏里,使用键鼠操控的体验非常棒,相比手柄,我会更喜欢用键鼠。

说到手柄,有个地方我不吐不快。起初我惊讶地发现游戏竟然包含有 Steam 手柄的控制器配置方案,但这套方案更多的是模拟了 Joystick 的摇杆模式,而没有采用 Steam 手柄的轨迹球模式。作为一名 Steam 手柄的粉丝,我确信喜欢这款手柄的玩家不会喜欢用这套控制方案里的视角操控模式。结果就是,游戏虽然支持 Steam 手柄,但在玩家看来,还不如没有。

画面选项及 GPU 表现

PC 版的《地平线:零之曙光》中包含了大量的画面选项,概括来说就是可以把画质调成「低」、「初始」、「高」、「极高」中的一种。此外有一些设置拥有直接关闭的选择,另有几个画面选项无法调成超高级别。

这些画质图形选项中有几个值得一提的地方:首先,每个单独的选项都会有一张对应的预览图像,大部分时候,预览图像都能代表实际效果;此外,初始画质选项对应的是主机版本里的效果,玩家可以一目了然地对比出 PC 版相较于主机版在画质方面做了哪些调整。

「纹理」、「各项异性过滤」和「动态模糊」等设定的取舍非常简单,只要你的显存足够,纹理选项对于性能并无特别明显的影响,所以我建议在 GPU 支持的范围内将纹理尽量调高。动态模糊则是个因人而异的选项,就我自己而言,还是比较喜欢有动态模糊的感觉。

 

在我看来,「模型质量」是最重要的一个选项,除了对画面和帧数有显著影响以外,相比主机版画质,高质量模型是整个游戏中最为显著的提升。这个选项决定了游戏中图形细节的丰富度和不同距离的细节呈现。具体差别可参见上图的背景里山脉、砖墙以及树木的差异。幸运的是,在 GPU 使用率受限的情况下,该选项的各个等级对性能的影响也相对较小,因此我建议各位尽可能地把这个选项调高。

「阴影」选项的设计就有些令人失望了:该选项只能修改阴影的分辨率,并不能带来诸如柔化阴影边缘之类的高级阴影效果。对于这样一款画面非常高端的游戏来说,如果加入这种细节将会让整个游戏体验如虎添翼。阴影选项对画面并没有太大影响(除非你完全把阴影关掉),如果你想腾出 GPU 性能的话,牺牲阴影质量会是个不错的选择。

 

「反射」和「云层」选项只在一些特定场景下才会对观感和性能产生影响,正如其名:只在有大量会反射光线的物体和云层存在于视线范围内时才能看到相应的效果。云层效果需要特别注意,这个选项开到最高级别时会对性能产生巨大影响。当然这个选项也能让游戏世界里出现细节丰富亮丽且通透碧玉的云彩,但如果你想提高游戏性能的话,云层效果是首先要降低的选项。

这款游戏也提供了多种抗锯齿设置,你可以什么都不选,使用默认选项,也可以从常规的 FXAA 和 SMAA 两种方案里选一个,或者使用 TAA 方案。这三种方案都不会对性能产生明显影响,所以要选什么完全出于个人观感来考虑即可。对于这样一个植被细节极其丰富的游戏来说,无论哪种抗锯齿方案都无法完美解决植被闪烁以及画面不稳定的问题。游戏内的 TAA 抗锯齿方案相对来说比较突出,在表现不透明的几何体边缘和纹理细节时有较好的效果,但就 A 测中对物体表面的处理效果来看,稳定性方面依然不甚理想。如果游戏能支持 NVIDA 新一代的 DLSS2.0 技术的话,效果应该会相当拔群,该技术不仅能提供不差于现在(甚至更好)的画面稳定性,同时还能把游戏性能拉上一个台阶。

 

说到性能,游戏有四种预设方案,包括「性能优先」和「极高画质」等,它们会根据你的选择调整相应的画质选项。如上表,你能看到在高强度需求显卡性能的情况下,不同预设方案对性能产生的影响,所有测试均建立在 4K 分辨率(并充分发挥 RTX 2080Ti 显卡性能)的基础上。在这种开放世界的游戏中,想要测出个真实可靠的数据并非易事。本文所有的测试数据都是我在每个测试地点进行相同的操作,每次测试一分钟并反复读取存档,重复三次后得到的。测试的场景包括有大量植被或机械生物在内的区域,同时也都是游戏中比较具有代表性的地点。

蓝色的平均帧数应该无需做过多说明;橙色的「1% percentile FPS」是指帧数记录过程中最差的那 1% 所达到的帧率,这是一个能直观反应游戏流畅度的指标;而黄色的「0.2% percentile FPS」就是对应掉帧严重的情况。如果你很在意帧数的话,这不失为一个很具有参考价值的指标。另外做个说明,本文采用软件 CapFreamX 来记录和分析帧数。

在总结出这些信息之后,我们就能得出每个预设方案对性能的影响。值得注意的是,画质每上一个台阶,性能指标就会出现明显的变化。结合以上数据,我的建议是,若想获得更好的性能,玩家可以优先考虑预设的「初始」方案,然后降低渲染分辨率,最后在模型质量与纹理选项上进行提升。

深度性能与 CPU 性能

截止目前为止,我们对游戏性能的讨论都主要集中于只关注 GPU 相关要素的情况下,这相对来说比较简单直观,能认识到游戏性能之所以明显变化,大都和渲染分辨率、画质设定以及 GPU 的硬件性能有关。不过你需要知道的是,一些与 CPU 有关的要素也会对性能产生影响,为了确保你所玩的游戏能发挥出最佳性能,这里我将提几个不太常见的性能影响要素:

  1. 如前文所说,游戏内的帧数限制选项不太稳定,还会明显降低性能。所以如果需要限制帧数的话,建议在游戏外寻找帧数控制途径;
  2. 游戏内采用了双垂直同步方式(前提是你已开启),这意味着如果游戏的渲染帧数和显示器刷新率稍有不同的话就会迅速掉帧。所以同样的,最好不使用游戏里的垂直同步,采用外部 / 显卡驱动中的垂直同步;
  3. 与很多最近发售的游戏有所不同,这款游戏在全屏和无边框窗口模式的情况下有显著的性能差异,我在全屏体验时,性能提升了约 10%;
  4. 无论你是用的 A 卡还是 N 卡,最新的显卡驱动都是必不可少的。在更新显卡驱动之前,我曾经历周期性的卡顿现象,但在更新过后便没再遇到这种情况了;
  5. 游戏对 PCIe 带宽的占用非常大。GPU 和 PCIe 之间的连接通道数低于 16 通道的话,游戏性能降低的情况比目前我们所知的任何游戏都要严重。

因此,为了获取最佳性能,你应该先禁用掉游戏内的帧数限制和垂直同步选项,并以全屏模式游玩,最后要确保你的 GPU 占有足够的 PCIe 通道数,我就是在这种设定下跑完了本文中的所有测试。

以下内容旨在测试游戏在 CPU 受限时所展现的性能,因此所有测试皆在分辨率非常低(1080p,渲染分辨率 50%)的情况下进行。

 

我想探索的问题是:这样一款相对重量级的主机游戏在被移植到 PC 平台后,如果对 CPU 做出限制,那么游戏的性能会有什么样的表现呢?以上图表解答了我的疑问,我们能从中得到一些重要信息:在线程数扩大到 12 以后,性能的波动趋于平稳。

全核心满载,但不启用超线程的情况下,平均帧数保持得还不错,而当线程数削减到 8 以下后,无论核心数是否增减,性能指数都会显著降低。四核八线程足以将帧数保持在一个可接受的范围内,此时连那 1% 也保持在 60 以上。

 

通过研究每个条件下帧数随时间变化的规律,我们可以总结出更多信息。如上图所示,每次测试中都有三个明显的起伏。线程数达到 12 以后,八核十六线程与六核十二线程的表现几乎相同,线程增加到一定程度,明显的起伏就消失了,而低于 8 线程时,就会出现剧烈的波动。

 

正如我所预测的那样,性能的变化与 CPU 频率有着很大的联系。有趣的是,只要核心数足够多,哪怕频率降到 2GHz,游戏的平均帧数也依然能达到 75,最低也能保持在 40 帧以上。

结论

《地平线:零之曙光》是一款画质非常亮丽的游戏,此次的 PC 版又带来了更高的帧数、可定义的渲染分辨率、21:9 的宽高比以及可调整的视野参数。与此同时,游戏还提供了一些诸如动态树叶和「模型质量」等画质选项和改进功能,让画面相比主机版有了更显著的提升。游戏的操作方式也很好的移植到了键鼠上,玩起来就像一款 PC 原生的动作冒险游戏。

不过,要想在 PC 上发挥出游戏的最佳性能可比想象中的麻烦得多,一些画质选项可能会对性能产生明显的影响,也可能会通过难以注意到的方式影响游戏的流畅度;此外,游戏对 PCIe 带宽的占用还异常的高。虽然这款游戏与最近刚移植到 PC 的《死亡搁浅》有很多根本上的不同,但我们很难不把二者放到一块儿做比较,相比之下,PC 版的《死亡搁浅》无需操心这些令人头大的性能问题,还支持 DLSS 2.0 技术,不仅对显卡要求更低,画面的稳定性也明显更好。

总的来说,如果你想要的只是 60 帧,并且有较新的硬件和较好的显卡的话,那么你可以参考我在深度性能部分的解析,能很轻松地达到自己想要的效果。但是,即便在顶配的机器上,追求超高帧数(如 120 帧)也似乎是件很困难的事。不过,考虑到这款游戏超强的画质以及并不算快的游戏节奏,为了不那么稳定的 120 帧而牺牲掉对观感影响重大的画质,看起来并不是个明智的选择。

注:本文基于游戏的一个预发售版本而来,开发人员已经表示他们会在游戏上线的第一天提供一个补丁,该补丁可能将修复某些此前提到的性能问题。

2020 年 8 月 5 日补丁更新后

游戏的第一个补丁没有显著改善我在深度性能测试部分列出的一些问题,经实践,平均帧数也没有明显变化。不过这个补丁确实让我的帧数稳定性有所提升,尤其是在「极高画质」的预设方案下:

 

文章提及

地平线:零之曙光

Guerrilla Games | 2017年2月28日
  • 平台/主題
  • PS4