从60Hz到75Hz，完成一次VR的场景优化需要遍历哪些血泪史？

而与此相关的另一个问题也会困扰着更深层次的图形开发者：场景内容的管理。例如一座数字化的虚拟城市，每一栋楼，每一个房间，每一辆车，每一位居民，都应当是独立存在的个体，对这些模型资源的管理也显然应当按照相似的分类方法。然而从渲染的角度来说，这样产生的Draw Call恐怕远远不是最优的选择，甚至轻而易举就会让前文中送水果的卡车司机崩溃掉。

如果按照材质把模型重新分组和整合，倒是可以进一步提升渲染的效率，不过资源的管理工作却无疑会让人崩溃。试想一下，在公安局的户口本上，你不再属于某个家庭，而你身体的各部分则分别隶属于短发组，麻脸组，格子衫组，灰裤子组……这种“按材质分组”的行为看起来多少有点“汉尼拔”似的惊悚气氛了。

然而，场景优化面临的麻烦还远没有尽头。

试想一位画家，挥毫泼墨，将现实中的山水人物跃然纸上，描绘得栩栩如生。这些山水人物原本是自然存在的，绘制到纸上，就成了油彩，凑近去看，就会有浓重的颗粒感——虽然大多数情况下这并不妨碍我们观瞻就是了。

现代计算机的图形渲染过程与此类同。把复杂的场景模型跃然于屏幕之上，这一过程称作光栅化（Rasterization），而屏幕上的像素点，近看起来同样存在颗粒感，低分辨率的屏幕则更为明显。这种颗粒感对于VR类的内容来说更为显著（因为VR眼镜相当于放大了屏幕分辨率对画面质量的影响），而它也是破坏场景真实感和效果的主因之一。 

那好办啊，有人可能会说，那就拼命增加屏幕分辨率不就好了。从现在的1080p，到2K，到4K，到8K……总会有彻底解决这个问题的一天吧？

然而事情并没有这么简单，还是回过头来谈谈我们的画家：在一张A4纸上画简笔画，也许他只需要1-2分钟而已；如果是10米长卷，那么也许要一天的时间；如果是在万里长城上……那么画家可能直接就跳下去了，搞这么一辈子的工程，生不如死啊。

没错，这里的画卷可以类比为我们所说的屏幕分辨率，而画家求死的原因，只因为要画的东西太多，而他对画卷内容的填充率（Fill Rate）太低了，因而渲染效率也变得惨不忍睹。

这个问题的解决方案，无非三种，弊端也是一目了然：

一，改用小点的画卷（降低屏幕分辨率和用户体验）；

二，换个疯狂的画家（升级硬件，提升填充率）；

三，少画点花里胡哨的东西（降低渲染内容的质量）。

听起来都不是什么一劳永逸的选择，并且大多数开发者一定会选用最直接的那个方案，没错，换更疯狂的画家，搞硬件的军备竞赛。

不过从场景优化的角度来说，方案三反而成了最靠谱的一条道路，并且这给各路算法豪侠和数学家们也提出了一个有趣的命题：如何在渲染质量还看得过去的前提下，尽量少画点“对用户没用”的内容呢？

对这句话的详细解释就是：用户看不到的场景不要画出来，把它提前裁减掉（Culling）；而用户可能本来也看不清的场景，就用更低的细节程度（Level of Details）把它画出来。

这里必须要解释一句。显卡并不是多么聪明的一种硬件产品，它并不能主动分辨出当前提交的渲染指令中，包含的信息是否真的能够被显示到屏幕之上；而是选择了另一种更为简单的策略：不管有多少东西都先画上去，如果不幸没画到纸上的话……反正你也不在乎对不对？毕竟最终用户关注的只有纸面上的内容而已。

然而古今中外，那些为了优化场景而苦思冥想的开发者们，却仅为了这一个目标前赴后继，伤痕累累。

当然，这里所说到的“填充率”一词，只是相关图形系统运行机制的冰山一角。它还可能被进一步细分为像素填充率（光栅化操作和屏幕缓存绘制的速率）和纹理填充率（纹理在模型表面映射和采样操作的速率）。而实际执行过程中，还可能受到显存带宽（显卡在单位时间能够传输数据的总量）参数的影响，而这些信息往往都会标识在具体显卡品牌的性能说明文档中，作为发烧友比较和购买的依据（虽然它们实际上并无统一标准可言）。

不过这并非本文所要继续深入阐述的命题了，我们关心的，还是那些图形学和VR领域的先行者们，为了哪怕一点点的优化效果做出过的努力。

之前的长篇大论，列出了各种看起来棘手和不可逾越的问题，在这里归结起来，无非有以下几点：

一，渲染批次（Draw Call）的合并与优化问题；

二，裁减看不到的物体，降低渲染批次和填充率；

三，对于看不清的物体（比如距离玩家位置较远的物体），改变细节程度并降低填充率。

单纯合并几何体数据也许只是一个数学和几何拓扑学上的问题而已，然而每个渲染批次只能使用一组材质，这就大大提高了工作的难度和策略性。

一个听起来还不错的方案就是，将不同的材质合并到一起，这样对应的渲染批次也就合并在一起了——这一过程通常被称为Atlas。

（编辑：云计算网_宿迁站长网）

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