FCAT VR: Temui Alat Ujian Terbaru Kami
Walaupun Oculus Rift dilancarkan hampir setahun yang lalu, kami masih tidak mempunyai cara yang baik untuk menanda aras prestasi grafik dalam VR. Sehingga kini. Sejak beberapa bulan lalu, kami bekerjasama rapat dengan Nvidia untuk menguji alat baharu yang dipanggil FCAT VR, yang membolehkan kami mengukur perkara yang anda lihat dalam HMD anda.
Mengapa anda perlu mengambil berat? Kedua-dua Oculus dan HTC melakukan banyak keajaiban di belakang tabir dalam masa tayangan masing-masing untuk menjadikan realiti maya responsif, dan seterusnya mengasyikkan, pada pelbagai platform perkakasan. Walaupun menangkap apa yang berlaku antara masa jalan dan HMD sebelum ini tidak mustahil, ia pastinya merupakan proses yang menyusahkan. FCAT VR bukan sahaja memudahkan pengumpulan data, ia juga menyediakan cara untuk kita memvisualisasikan konsep yang rumit dengan cara yang mudah untuk ditafsir. Kami fikir anda akan menyukainya.
Tetapi Pertama, Sedikit Sejarah
Lebih daripada tiga tahun yang lalu, kami menerbitkan FPS Mencabar: Menguji SLI Dan CrossFire Menggunakan Tangkapan Video. Dalam cerita itu, Don Woligroski memperkenalkan cara baharu untuk menanda aras kad grafik berdasarkan tangkapan video, bersama-sama dengan set tindanan dan skrip Perl yang dipanggil FCAT (untuk Alat Analisis Tangkapan Bingkai).
FCAT telah dibangunkan oleh Nvidia sebagai cara untuk mengukur prestasi. Tetapi mengapa perlu bersusah payah mencipta metodologi penilaian baharu apabila Fraps standard pada masa itu, sudah memberikan kami nombor yang kami perlukan untuk mengira purata FPS, kadar bingkai dari semasa ke semasa dan juga masa pemaparan bingkai individu?
Jika anda masih ingat pada tahun 2013, teknologi berbilang GPU SLI dan CrossFire sedang dalam penelitian. Dihujahkan bahawa nombor yang dilaporkan Fraps tidak selalu mewakili pengalaman pada skrin. Fenomena ini dikaitkan dengan tempat Fraps beroperasi dalam saluran paip paparan. Perisian mengira setiap bingkai yang diberikan apabila, pada hakikatnya, sesetengah bingkai hanya muncul sebahagiannya. Lebih teruk, yang lain tidak pernah ke skrin sama sekali.
Sebaliknya, dengan menangkap output kad grafik kepada fail video dan menganalisis jujukan bingkai, FCAT dapat mewakili maklumat yang sama yang dilihat pemain yang dipaparkan pada monitor mereka. Dipendekkan cerita, FCAT membantu kami menggambarkan bagaimana keputusan Fraps kadangkala menyimpang daripada prestasi sebenar. Sudah tentu, usaha pengekodan Nvidia tidak bertujuan untuk altruistik. Syarikat itu sudah mempunyai mekanisme dalam pemacunya untuk mengawal kadar di mana bingkai dipaparkan untuk meningkatkan kelancaran yang dirasakan. AMD tidak melakukannya, jadi banyak bingkainya telah ditunjukkan sebagai sia-sia. Tidak lama kemudian, AMD menggabungkan teknologi pacing yang serupa untuk memperbaiki isu ini.
Malangnya, bekerja dengan FCAT adalah sangat intensif sumber. Setelah vendor grafik mendayakan pacing bingkai dalam pemacu mereka untuk mengurangkan bingkai pendek (runt) dan jatuh, kami menganggap tujuan utama alat itu berpuas hati, dan sebahagian besarnya beralih daripadanya untuk menguji lebih banyak permainan, tetapan kualiti dan resolusi dalam jumlah yang sama. masa. Hari ini kami sebahagian besarnya bergantung pada PresentMon (dan bahagian hadapan tersuai kami sendiri) untuk ujian dalam DirectX 11, DirectX 12 dan Vulkan.
Penandaarasan VR: Penantang Muncul
Malangnya, tiada alat ujian biasa yang sesuai untuk menanda aras prestasi grafik dalam realiti maya melalui HTC Vive atau Oculus’ Rift; mereka boleh mengukur bingkai yang dihasilkan oleh enjin permainan, tetapi mereka terlepas semua perkara yang berlaku selepas itu dalam masa jalan VR sebelum bingkai tersebut muncul dalam HMD. VRMark dan VRScore membawa kami ke sana dengan ukuran sintetik, tetapi kami biasanya lebih berminat untuk membuat perbandingan dunia sebenar.
Masukkan FCAT VR, yang secara konsepnya serupa dengan versi asal. Kali ini, bagaimanapun, terdapat dua cara untuk menanda aras: penyelesaian tangkapan berasaskan perkakasan atau pendekatan semua perisian. Kedua-duanya memudahkan hasil yang serupa (walaupun dibentangkan agak berbeza). Tetapi alat perisian secara semula jadi lebih mudah diakses.
Sungguh, pelaksanaan perkakasan wujud sebagai langkah pengesahan—kerana FCAT datang daripada Nvidia, pembaca, penyemak dan vendor lain perlu yakin dengan sebarang keputusan ujian yang dihasilkan dengannya. Beberapa saluran media sudah mempunyai kad tangkapan $2000+ yang diperlukan dan subsistem storan tugas berat yang diperlukan untuk menguji melalui analisis berasaskan video. Tetapi mengharapkan kebanyakan editor untuk menanda aras melalui perisian, sekiranya ia terbukti boleh dipercayai oleh masyarakat secara amnya.
Apa sebenarnya yang kita cari di sini? Nvidia melakukan kerja yang cukup cemerlang dalam menerangkan saluran paip VR dan perkara yang boleh berlaku, jadi kami akan meminjam daripada dokumentasi syarikat, menyunting untuk ringkasnya.
“Set kepala VR mewah terkemuka hari ini, Oculus Rift dan HTC Vive, kedua-duanya menyegarkan skrin mereka pada selang masa tetap, 90 Hz, yang bersamaan dengan satu bingkai setiap ~11.1ms. V-sync didayakan untuk mengelakkan koyakan, yang boleh menyebabkan ketidakselesaan besar kepada pengguna.
Mekanisme untuk menghantar bingkai boleh dibahagikan kepada dua bahagian: permainan VR dan masa jalan VR. Apabila keperluan pemasaan dipenuhi dan proses berfungsi dengan betul, urutan berikut diperhatikan:
Permainan VR mencontohi penderia kedudukan set kepala semasa dan mengemas kini kedudukan kamera untuk menjejaki kedudukan kepala pengguna dengan betul.
Permainan kemudiannya membentuk bingkai grafik, dan GPU menjadikan bingkai baharu kepada tekstur (bukan paparan akhir).
Masa jalan VR membaca tekstur baharu, mengubah suainya dan menghasilkan imej akhir yang dipaparkan pada paparan set kepala. Dua pengubahsuaian menarik termasuk pembetulan warna dan pembetulan kanta, tetapi kerja yang dilakukan oleh masa jalan VR boleh menjadi lebih terperinci.
Rajah berikut menunjukkan rupa ini dalam carta masa.
Tugas masa jalan menjadi lebih kompleks jika masa untuk menjana bingkai melebihi selang muat semula. Dalam kes itu, jumlah masa berlalu untuk permainan VR gabungan dan masa jalan VR adalah terlalu lama, dan bingkai tidak akan sedia untuk dipaparkan pada permulaan imbasan seterusnya.
Dalam kes ini, HMD lazimnya akan memaparkan semula bingkai yang diberikan sebelumnya daripada masa jalanan, tetapi untuk VR pengalaman itu tidak boleh diterima kerana mengulang bingkai lama pada paparan set kepala mengabaikan gerakan kepala dan mengakibatkan pengalaman pengguna yang buruk.
Masa jalan menggunakan pelbagai teknik untuk menambah baik ini, termasuk algoritma yang mensintesis bingkai baharu dan bukannya mengulangi bingkai lama. Kebanyakan teknik tertumpu pada idea unjuran semula, yang menggunakan input lokasi penderia kepala terbaharu untuk melaraskan bingkai lama agar sepadan dengan kedudukan kepala semasa. Ini tidak menambah baik animasi yang dibenamkan dalam bingkai—yang akan mengalami kadar bingkai dan penghakiman yang lebih rendah—tetapi pengalaman bendalir gerakan kepala dipertingkatkan.
FCAT VR menangkap empat metrik prestasi utama untuk Rift dan Vive:
Bingkai digugurkan (ketinggalan apl/kejatuhan apl)
Warp rindu
Dalam versi perisian FCAT, bingkai data masa
Bingkai disintesis oleh spacewarp tak segerak
Apabila bingkai yang diberikan oleh permainan VR tiba terlalu lewat untuk dipaparkan dalam selang penyegaran semasa, kejatuhan bingkai berlaku dan menyebabkan permainan menjadi gagap. Memahami titisan ini dan mengukurnya memberikan cerapan tentang prestasi VR.
Rindu meledingkan adalah isu yang lebih penting untuk pengalaman VR. Warp miss berlaku apabila masa jalan gagal menghasilkan bingkai baharu (atau bingkai unjuran semula) dalam selang muat semula semasa. Dalam rajah sebelumnya, bingkai meleding sebelumnya ditunjukkan semula oleh GPU. Pengguna mengalami masa beku ini sebagai gagap yang ketara.”
Oleh kerana kami mempunyai akses kepada versi perkakasan dan perisian FCAT VR, kami akan memperkenalkan kedua-duanya dan membandingkan hasilnya. Kemudian, menyediakan alat perisian Nvidia terbukti setanding dengan perkakasan seperti yang didakwa, kami akan mula mengadu kad grafik antara satu sama lain menggunakan utiliti Nvidia sebagai sumber utama kami untuk menjana nombor penanda aras.
