革命性顯示技術進一步提昇遊戲玩法體驗

作者 Tom Petersen

對我而言,加拿大蒙特婁總是意謂著曲棍球面罩、楓樹糖漿及皇家騎警。我從未想過它是通往遊戲天堂的入口。

但是當我們今天在這裡推出 NVIDIA G-SYNC 後,做為一個遊戲玩家,我可以預期我的生活將變得更美好。事實上,我的其他生活層面也會變得更好,因為我們為了推出這項產品已經全力以赴工作好幾年了。

G-SYNC的背後想法其實很單純,儘管這項技術並不簡單。它的目的就是要打造出在視覺上令人感到震撼的遊戲,而且不能出現會讓你抽離遊戲的偽影 – 那種偽影就像是在一部偉大的電影播放期間,一直有人站在你前面那般。


玩遊戲時遇到問題?請採用這些技術之一,
並請在早上致電給我們。

阻止遊戲玩法邁向偉大的障礙

到目前為止,我已經玩個人電腦遊戲大約 20 年了。我是從「毀滅戰士 (Doom)」以及「Descent」這兩款遊戲開始的。從那時候起,我已經達成許多困難任務。對我而言,一個完美的傍晚,就是結束在 NVIDIA 漫長的一天工作後,回到家打開一瓶愛爾蘭黑啤酒,坐下來玩一段「星海爭霸 II (StarCraft II)」,或者甚至更好的是,一頭栽進像是「魔幻密室 (Antichamber)」這類獨立製作所發行的遊戲。那些事情至今仍然讓我心蕩神馳。

但是就如同我深愛遊戲一樣,我也總是痛恨著必須同步化顯示器的選擇。當垂直同步功能關閉時,你可以有著較快的輸入響應時間,但影像會因此受到撕裂現象的影響,而出現嚴重的損壞。或是,你可以啟用垂直同步功能,但這時遊戲會開始變得遲滯,而且在任何時候,一旦 GPU 的每秒顯示幀數低於顯示器的刷新率時,整個動畫會出現嚴重的延遲現象。

試想,如果你全副武裝的對手可以看見你。但是你的系統卻讓你看不到他們,這樣的輸入延遲會害你被殺掉。因此,一點都不令人意外的是,在這些限定的選項中,面臨競爭的遊戲玩家會兩害相權取其輕,也就是選擇停用垂直同步功能,但這仍然不夠完美。

我想要從遊戲中獲得的是那種身歷其境的體驗。我想要感覺到水泥在我腳底下裂開,或是悉悉窣窣的叢林朝我周遭逼近,或是手榴彈在附近爆炸時的閃光。然而,延遲及撕裂現象等這些失真情況,會將我帶回遊戲室的米色地毯上。我想知道究竟是什麼原因造成這種現象,而這讓很快的從這個遊戲中抽離出來。


G-Sync: 前往遊戲極樂世界的門票。

找到問題的根源

我們的執行長黃仁勳也觀察到同樣的問題,因此他要求NVIDIA裡最聰明的人才來解決這項問題。我們匯集了大約二十幾種 GPU 架構,其他資深人員則是分析這項問題,並檢視為何有些遊戲運行起來很平順,其他則不然。

歸根究底,原來就是整個產業都將 GPU 的幀幅渲染速率與顯示器的刷新率同步,這個速率通常是 60 赫茲,就是這個同步作業造成了許多問題。

悲哀的是,由於歷史因素所致,顯示器的刷新率是固定在 60 赫茲。這是因為個人電腦顯示器一開始使用很多來自電視的技術,美國最早是在 1940 年代將刷新率標準化並訂在 60 赫茲,在當時,艾德•蘇利文(Ed Sullivan)仍是新面孔 (譯註:艾德·蘇利文所主持的美國綜藝節目《蘇利文劇場》從1948年開始播放至1971年) 。之所以會把標準訂為 60 赫茲,是因為美國的電力網是以 60 赫茲的交流電源為基礎,將電視刷新率設定為符合電力網的頻率,可以使得早期的電子零件比較容易用來製作電視。個人電腦產業延續了這樣的行為模式,因為電視在當時是低成本的顯示方式。

所以回到 NVIDIA,我們開始質疑是否我們不應該以其他的方式來進行。與其試著讓 GPU 的輸出與顯示器的刷新率同步,不如試試看讓我們將顯示器的刷新率與 GPU 的渲染率同步?

不再有撕裂現象、不再有延遲現象

隨後經過數百工程師人年 (engineer-years) 的開發,我們開發出這款 G-SYNC 模組。它被設計成可以置入顯示器中,並且能與多數 GeForce GTX GPU 的軟硬體搭配運作。

有了 G-SYNC 之後,顯示器會在每一幀幅經 GPU 完整渲染後開始其刷新週期。由於 GPU 是以不同時間進行渲染,因此現在的顯示器並沒有固定的刷新率。

這將為遊戲玩家帶來很大的效益。首先,因為是由 GPU 來驅動刷新的時間,所以顯示器將總是與 GPU 維持同步,如此將不再有撕裂現象的產生。第二,顯示器的更新將可在任何的每秒顯示幀數下,與 GPU 完美和諧的同步,如此將不再出現延遲現象,因為就算場景的複雜度有所變化,GPU 與顯示器依然能維持在同步狀態,而且你所能獲得的響應時間,和你的競爭對手關閉垂直同步後所得到的可說是無分軒輊。

G-SYNC 讓我們朝遊戲極樂世界靠進了一點,在這個世界裡,影像品質極佳,沒有撕裂、延遲現象,而且真的能很快輸入響應。這讓我在玩遊戲時能重新浸淫在遊戲世界中。現在,在彈性變化的幀幅率之下,我可以看見我那米色的粗毛地毯,以及在好市多購買的版畫藝術品,已經慢慢地被堅硬的岩石道路及「無界天際 (Skyrim)」中的噴火龍所取代了。

生活再次美好。