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相比於單機遊戲，一款多人VR遊戲可能遇到更多挑戰，比如用戶基礎、運行速度、體驗感等等。
在Quest帶領下，VR用戶人數持續增長，多人VR遊戲的春天似乎已經開始，VR吃雞遊戲《Population：One》上線Quest僅幾個月時間，營收就已經突破1000萬美元。
據青亭網了解，《Population：ONE》首發時的刷新率達到72FPS，地圖面積1×1千米，支持24個玩家同時競技。
實際上，72FPS是Quest 1的最高刷新率，而Quest 2最高可提升至120FPS，因此未來該作是否將支持更高的刷新率也值得期待。
有了足夠的用戶基礎後，那麼如何流暢、快速運行大規模的VR遊戲地圖，則曾為該作開發者BigBox VR致力於解決的問題。
在不久前舉行的FC大會期間，BigBox與Meta VR內容團隊的開發者關系工程師Cristiano Ferreira一起，分享了開發多人VR遊戲的建議和經驗，值得開發者們借鑒。
據悉，Ferreira主要負責幫助開發者提升VR遊戲的運行速度、流暢性，讓VR遊戲的刷新率達到Quest標準。
而《Population：One》美術與技術負責人Greg Chudecke，過去20年一直從事優化、編寫遊戲的引擎和工具，曾為PS 3、Gear VR開發遊戲。
另一位Gabe Brown則是BigBox聯合創始人。
Brown表示：我們為Quest 1研發的VR遊戲原型，成為了後來《Population：ONE》更新迭代的基礎。
在迭代過程中，我們總結了十項經驗：
1，Quest端渲染架構：基於圖塊的渲染架構TBR《Tile-based render》對比即時模式架構IMR《immediate mode rendering》
《Population：ONE》開發團隊的宗旨是，『根據硬件去優化，而不是與之對抗』。
因此，為了在Quest一體機上流暢運行多人VR遊戲，該作采用了TBR渲染架構，好處是簡化了整個渲染流程，而且渲染質量高、節省算力、運行速度更快、降低散熱。
不過，TBR架構的渲染效果受到帶寬限制，因此顯存架構也需要基於圖塊，而不是實時運行完整的系統存儲。
IMR為一體式系統，每一幀都直接渲染、運行設備顯存。
而TBR則是僅渲染每一幀調用的像素，而且每一幀還會分成多個圖塊，分別渲染。
TBR架構分為兩部分，即分塊和渲染。
換句話說，TBR適用於移動設備，而IMR則是傳統臺式機采用的GPU架構。
2，降低Drawcall次數和渲染狀態變化《Setpasses》，也與TBR渲染架構有關
Chudecke表示：渲染遊戲過程中每次Drawcall所需的時間不同，與渲染狀態的變化程度有關。
為了減少渲染狀態變化，開發團隊采用了一種單一的著色器《Uber Shader》。
此外，該作的光照模型僅采用一個定向光線。
也就是說將畫面中的各種變量固定，這樣渲染狀態將隻有一次變化。
3，分層細節級別渲染系統《HLOD》
Chudecke表示：HLOD系統是在Quest上流暢運行大規模VR場景的關鍵。
HLOD系統指的是，大規模網格模型組通常具備較少的細節，而單獨的網格模型則具有更多細節，所以前者drawcall次數更少。
而為了批量渲染大規模VR環境，開發者將遊戲的背景分成多個網格組《一次drawcall可替代每個獨立網格模組的drawcall次數》，進一步降低drawcall，從而提升渲染效率。
此外，遠處的場景通常不那麼清晰，因此不需要渲染那麼多細節和色彩。
換句話說，《Population：ONE》在VR玩家眼前用Uber著色器來渲染畫面細節，而遠處則隻用Uber著色器來渲染頂點。
遠近不同程度的細節可以自然融合，就像是在現實生活中，人眼前的畫面比遠處要更清晰。
4，優化主線程：使用Burst Complier優化渲染流程，多線程渲染
將一些計算任務交給服務器，然後串流至VR客戶端中，比如第三人稱角色動畫，以及手肘、手、頭部的反向動力學計算等等。
不過，這種方案需要考慮到帶寬占用率。
《Population：ONE》采用了一個自定義的貼圖、粒子系統，該系統的特點是僅在GPU上運行，通過計算著色器來渲染。
5，將渲染任務分配給多幀圖像
Ferreira表示：Quest 1刷新率足夠高，可達72Hz甚至高達90Hz。
因此，或許可以將VR遊戲渲染任務分配給多個圖像幀。
通常，VR遊戲的默認刷新率在30-60fps之間，而大多數商用遊戲引擎默認每一幀圖像都更新。
不過，開發者可以手動設置圖像更新頻率，比如每三幀更新一次等等。
在《Population：ONE》中，開發者盡量限制動態目標的更新率，也就是說每幀主線程的LOD《細節級別》變化限制在1到2次，以避免卡頓、延遲。
此外，遊戲角色的更新頻率也根據距離有所變化，1公裡遠的角色比玩家附近的角色更新頻率更少，這樣的好處是節省帶寬，同時提升刷新率。
雖然不是每幀畫面都更新，但大多數肉眼難以察覺。
6，GPU實例化
一次Drawcall調用多種像素，好處是省去驅動驗證的時間。
隻需要一組由多塊模型組成的網格就能渲染樹木、窗戶等物體。
7，嚴格控制內存占用率
Brown表示：為移動VR平臺開發內容的另一個挑戰是，需要嚴格控制內存使用率。
Quest采用了一種共享的內存模式，也就是說系統和圖形緩存都使用同一個存儲空間。
因此，如果不嚴格控制內存占用率，VR遊戲將很快用盡VR一體機的緩存。
於是，BigBox利用Unity引擎的addressables框架來降低VR遊戲的內存占用率，原理是在線下異步載入資源，以控制載入、卸載資源的時間。
Brown表示：addressables框架深度集成在《Population：ONE》角色、槍支的資產流程中。
8，避免後期特效渲染，這是出於對GPU存儲的考慮，而且TBR框架還得重新設置
同時，也不支持抗鋸齒、固定註視點渲染優化功能，視覺效果無法提升。
建議優化VR中移動時遮擋餘光視覺的陰影，即：從邊緣至視覺中心透光度逐漸增強，也就是說最邊緣完全不透光，而到了視覺中心陰影越來越透明，與中間的視覺自然過渡。
不過，如果渲染這種效果的每一個像素成本較高，也許可以設置兩個網格，一個是純黑的，另一個半透明《去除中間註視點位置》，兩個網格根據距離來調整中間透光區域的大小。
9，測試基準是關鍵
早期，為了測試《Population：ONE》的基準，BigBox邀請到18人測試這款遊戲，每天遊戲時長達8小時。
為了減少測試時間，BigBox定制了18臺用於測試遊戲的Quest 1《集成錄制遊戲過程的攝像頭》，可以將基準測試時間降至20分鐘，是原來的五分之一。
此外，BigBox還使用機器人來測試遊戲。
10，利用Oculus提供的RenderDoc來驗證VR遊戲渲染方式的有效性，優化應用
該工具為開發者提供多項驗證指標，包括圖塊熱圖、圖塊時間線、性能統計數據等等。
參考：
《 END》
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——青亭網