VR繪圖與一般繪圖有所差異
或許讀者看到VRMark的第1個疑問,就是已經有3DMark等3D顯示相關的測試軟體了,為什麼還要額外準備VR顯示的測試軟體?其實其中主要的原因就是2種繪圖模式的運作有許多差異。
首先,為了要降低頭戴式顯示器的造成視覺上的不適感,使用者頭部轉動所造成的視角改變,需要以非常快的速度反映在畫面上,不然的話就為因為運動與視覺的不協調性造成頭暈的情況,所以VR應用相當著重接收使用者運動資訊與顯示之間的延遲,若延遲越低就越不容易造成頭暈。
根據Intel提供的說明,在一般的繪圖模式的情況下,會傾向讓系統的資源使用率最大化,來達到最佳效能表現,但是這許VR需要穩定且低延遲畫面輸出的需求背道而馳。
一般繪圖時,中央處理器會不斷運算並產生繪圖需求,在顯示卡接收到繪圖需求之後,就會開始進行繪圖,但是在下方示意圖中可以看到,如果顯示卡所需的時間比中央處理器長的話,在第N+2個繪圖需求產生時,顯示卡還在處理第N個繪圖需求,而要排隊到前面2個畫面處理完成,才會開始繪製,因此會造成嚴重延遲。
而在VR繪圖時,中央處理器一旦發出繪圖需求,顯示卡就會馬上繪製畫面,當繪製完成後,中央處理器才會繼續運算然後產生下一個繪圖需求,這樣能夠確保每張畫面的延遲都是最短的,但是副作用就是中央處理器與顯示卡的閒置時間比較多,會讓整體FPS效能下降。
由於上述差異的關係,中央處理器在VR繪圖中成為了效能瓶頸之一,因此也扮演了更為重要的角色,影響整體效能的程度比一般繪圖更加顯著。光是這個因素,就會影響同一台電腦在2種不同繪圖模式的效能表現,因此還是需要專業的軟體進行測試。
4種不同應用情境
VRMark的特色之一就是不需要頭戴式顯示器,也能搭配一般顯示器執行測試,而且它也提供跑分與體驗等2種不同的運作模式,跑分模式顧名思義就是測出電腦執行VR繪圖的效能,並以量化的分數呈現,體驗模式則是讓使用者可以在虛擬空間中自由漫步。
2種顯示與2種測試模式分別可以組合出4種不同的使用情境,使用頭戴式顯示器執行跑分模式,可以感受這台電腦執行VR遊戲的效果,而以一般顯示器執行跑分模式,則可以在購買頭戴式顯示器之前,確定電腦是否能夠滿足效能需求。
至於使用頭戴式顯示器執行體驗模式,能夠讓使用者以透過雙眼親自評斷VR畫面的品質與顯示延遲,手上沒有頭戴式顯示器的使用者,也能搭配一般顯示器過過乾癮。
(下頁還有測試項目介紹)
3種不同等級的效能測試
在2017年11月22日更新之後,VRMark總共具有3種不同測試模式,Orange Room是以HTC Vive與Oculus Rift的建議配備為測試基準,如果電腦可以通過這項測試,代表能夠流暢執行現今主流的VR遊戲。
Cyan Room則是最新加入的測試,它採用DirectX 12 API,其效能需求介於其他2者之間,測試過程中充滿複雜且華麗的場景,來檢驗電腦是否能滿足高階VR遊戲的需求。
最後的Blue Room則是最嚴苛的測試,不但以5K解析度(5120 x 2880)進行繪製,還加入了質亮光效果,適合用於「蹂躪」旗艦級顯示卡,並作為次世代VR遊戲的效能標竿。
▲畫面中的光影表現最為逼真。
不同模式,標準不一
需要注意的是,在使用頭戴式顯示器模式或一般顯示器模式時,兩者的評分基準並不相同,頭戴式顯示器的目標FPS為88.9幀,一般顯示器模式則為109幀。
會造成這個情況的主因有2,首先使用頭戴式顯示器模式時,VR SDK將FPS上限鎖定在90幀,這將讓速度夠快的電腦無法完全伸展拳腳,另一方面VR SDK也會在繪製每幀畫面時預留3ms的時間,用於判讀感應器送進來的運動資料,這佔了繪製時間中很大的比例(若FPS為90幀,等於每幀只有約11.1ms的繪製時間),都會對效能表現造成影響,而一般顯示器模式則沒有這個問題,所以會有不同的測試標準。
由於筆者沒有頭戴式顯示器,所以僅以中央處理器為Intel Xeon E3-1331v3、繪圖處理器為GeForce GTX 970的電腦,搭配一般顯示器進行操作示範。在測試完成後,可以看到成績以及對照組,其中有1個對照組是VR Ready的分數,若是超越它的話,就代表能夠流暢執行該等級的VR遊戲,此外也能在結果畫面中,查看FPS以及中央處理器、顯示卡的溫度、時脈等數據。
對VRMark有興趣的使用者,最簡便的管道就是Steam網路市集購買,目前價格為新台幣312元,想要建構VR環境的讀者,不妨在出手購買相關硬體配備前,先以VRMark衡量電腦的效能表現是否達標。
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